India maapiirkonnas vanavanemate külastamiseks märkas Maanasa Mendu midagi sellist, mida ei juhtunud tagasi kodus. Tuled kustusid. Palju. Peaaegu iga päev, kell kuus, katkestas energia jõud, üritades võimu jaotada. See on seal hästi tuntud teema; sageli kasutatakse mõistet “energiakriis”.
"Minu jaoks on see kohutav, kuna mul pole juurdepääsu valgustusele ega kliimaseadmetele, " ütleb ta. “Kuid mõistsin, et ligi 1, 2 miljardi inimese jaoks maailmas on seda tüüpi pimedus nende jaoks reaalsus. Ja nad kasutavad endiselt petrooleumi valgustust. ”
Nii ehitas Mendu taastuvenergia kogumise seadme prototüübi HARVEST, mis jäljendab puu kuju (ehkki palju väiksemat) ja kasutab piesoelektrilisi energiakombainereid tuule ja vihma eest energia kogumiseks.
Eelmisel nädalal nimetati Mendu, kes on nüüd Ohio osariigis Masoni osariigis üheksanda klassi õpilane, üheksa teise finalisti seast - 2016. aasta noore teadlase väljakutse - 5.-8. Klassidele mõeldud riikliku teaduskonkursi - võitja, kes saab auhinnaks 25 000 dollarit.
Kui see kõlab pisut nagu tõsielusaade, võib see olla sellepärast, et seda korraldas 3M koostöös Discovery Educationiga.
"Ma arvan, et see isikupärastab seda võlujõudu, mis juhtub siis, kui pakute noortele võimalusi oma ideid reaalselt ellu viia, " ütleb Lori McFarling, Discovery Educationi vanem asepresident, kes aitab väljakutse vastu võtta.
See ei tähenda ainult lapse tähistamist, kellel on suurepärane teadusmessiprojekt. Maanasa seade näitab tõelist uuenduslikkust. See pole mõeldud ainult reaalse maailma probleemi lahendamiseks, vaid on kasulik ja kohandatav ka probleemi ilmnemisel. Konkursi finalistina viis Mendu oma seadme läbi 4-kuulise range testimise ja viimistlemise, juhendades 3M-i, vanem tootearenduse insener Margaux Mitera.
Mendu oli paar aastat töötanud piesoelektriliste materjalidega - nendega, mis toodavad elektrienergiat mehaanilisest energiast -, osaledes nii 7. kui ka 8. klassi teadusmessidel piesoelektriliste projektidega. Ta märkas, et puude küljest kobestatud lehtede varred sarnanesid seda tüüpi fleksiga, mis ajab piesoelektrilisi kombaine. Nii ehitas ta pilkpuu, väikese konstruktsiooni piesoelektriliste varte ja vahtpolüstürooliste lehtedega ning tegi võistluse Noorte Teadlane jaoks sisenemisvideo.
Mendu räägib kiiresti ja kasutab palju tehnilisi termineid. Ta viib täppisteadusi loodusteaduste ja matemaatika alal ning viib läbi klassiväliseid klasse, nagu näiteks loodusteaduste olümpiaad. Ta läheb keskkoolidesse, et teha sealsetele õpilastele katseid ja demonstratsioone.
Noore teadlase võistlus oli aga palju põhjalikum ja väljakutsuvam. Ta veetis suve jooksul kaks kuni kolm tundi päevas, õppides taastuvate energiaallikate, elektrotehnika, prototüüpide ja muu kohta.
"Tal on kõik need suurepärased ideed ja see kirg ja püüd neid asju teha, " ütleb mentor Mitera. "Aitasin tal aidata talle rääkida oma lugu sellest, kuidas on parem, teistsugune või kaugemale ulatuv, kui mõned olemasolevad taastuvad energiaallikad tänapäeval on."
Selle keskel on plastikust veepudel, millest kolm tiibu ulatuvad välja. Need jäljendavad puulehti, vibreerivad tuule või vihma käes ja võimendavad piesoelektrikaid. (Avastushariduse 3M noore teadlase väljakutse) Pärast taastuva energiaallika praktiliste nõuete arutamist otsustas Mendu integreerida seadmesse elastsed päikesepatareid. Nüüd näeb see välja nagu rakett. Selle keskel on plastikust veepudel, millest kolm tiibu ulatuvad välja. Need jäljendavad puulehti, vibreerivad tuule või vihma käes ja võimendavad piesoelektrikaid. Kuid nüüd on lehed valmistatud päikesefooliumist, 3M orgaanilisest fotogalvaanist, mille Mendu ühendas voolu suurendamiseks samasse ahelasse. Piezoelektrik on hea pingeallikas, kuid pakub vähe voolu ning fotoelektriline energia võib seda täiendada. Piesoelektrilised kombainid aktiveeruvad vihmas ja tuules, päikesekile päikese käes. Seade saab riputada peaaegu kõikjale ja Mendu on edukalt laadinud iPhone 5 ja toites 15-vatist LED-pirni.
Lehed on sel juhul palju olulisemad kui pagasiruum. Mendu sõnul võiks väikeseid konstruktsioone paigutada hoonete või muude ehitiste külge eraldi, mooduliliste, kohandatavate lehekujuliste lisanditena.
Lehed on valmistatud päikesefooliumist, 3M orgaanilisest fotogalvaanist, mille Mendu ühendas voolu suurendamiseks samasse ahelasse. Piezoelektrik on hea pingeallikas, kuid pakub vähe voolu ning fotoelektriline energia võib seda täiendada. (Avastushariduse 3M noore teadlase väljakutse) "Ma tõesti tahan näha selle rakendumist linnapiirkondade hoonete pinnale, et integreerida rohelise energia koristamine meie linnakeskkonda või maapiirkondadesse, et toita lokaalset energiaallikat hädaolukordades või arengumaades, " ütleb ta.
Ehk siis jõuab ta mõne muu projekti juurde - magestamise süsteemi pöördosmoosse vee puhastamiseks või rehvides asuvate piesoelektriliste koristusseadmete juurde.
"Meie maailmas on nii palju probleeme, " ütleb ta. "Kui võtate lihtsalt aega nende vaatamiseks, on teil nii palju ideid."
