Matkalla käydäkseen isovanhempiensa maaseudulla Intiassa Maanasa Mendu huomasi jotain, mitä ei tapahtunut kotona. Valot sammuivat. Paljon. Lähes joka päivä, kello kuusi, virta katkesi yrittäen jakaa valtaa. Se on hyvin tunnettu asia siellä; termiä "energiakriisi" käytetään usein.
"Minulle se on kauheaa, koska minulla ei ole pääsyä valaisiin tai ilmastointiin", hän sanoo. ”Mutta tajusin, että lähes 1, 2 miljardille ihmiselle maailmassa tämäntyyppinen pimeys on heille todellisuus. Ja he käyttävät edelleen petrolivalaisinta. ”
Joten Mendu rakensi uusiutuvan energian keräyslaitteen prototyypin nimeltä HARVEST, joka jäljittelee puun muotoa (vaikkakin paljon pienempää) ja käyttää pietsosähköisiä energiahakkureita tuulen ja sateen energian kaappaamiseen.
Mendu, joka on nyt yhdeksäs luokan luokkaa Masonissa, Ohiossa, nimitettiin viime viikolla yhdeksästä muusta finalistista 2016 Young Scientist Challengen, kansallisen tiedekilpailun luokille 5-8, joka saa 25 000 dollarin palkinnon.
Jos tämä kuulostaa vähän todellisuusnäytöltä, se voi johtua siitä, että 3M isännöi sitä yhteistyössä Discovery Educationin kanssa.
"Mielestäni tämä todella personifioi sen taikuuden, joka tapahtuu, kun tarjoat nuorille mahdollisuuksia todella toteuttaa ideansa käytännössä", sanoo Lori McFarling, Discovery Educationin johtaja, joka auttaa haasteessa.
Kyse ei ole vain lapsen juhlistamisesta, jolla on hieno tiedemessuhanke. Maanasan laite osoittaa todellista innovaatiota. Se ei ole tarkoitettu vain reaalimaailman ongelman ratkaisemiseen, vaan myös hyödylliseksi ja mukautettavaksi ongelman ilmaantuessa. Kilpailun finalistina Mendu suoritti laitteensa läpi neljän kuukauden tiukan testauksen ja parannuksen mentorin avulla 3M: ltä, vanhemmalta tuotekehitysinsinööriltä Margaux Miteralta.
Mendu oli parin vuoden ajan työskennellyt pietsosähköisten materiaalien kanssa - niiden kanssa, jotka tuottavat sähköä mekaanisesta energiasta - pääsemällä sekä 7. ja 8. luokan tiedemessuille pietsosähköisillä projekteilla. Hän huomasi, että puiden kimppuun levinneiden varsien tapa oli samanlainen kuin joustavuus, joka ajaa pietsosähköisiä hakkuukoneita. Joten hän rakensi pilkkopuun, pienen rakenteen, jossa oli pietsosähköisiä varret ja styroksilehdet, ja teki osallistumisvideon Nuorten tutkijoiden kilpailulle.
Mendu puhuu nopeasti ja käyttää paljon teknisiä termejä. Hän opiskelee syventäviä luonnontieteiden ja matematiikan tunteja ja suorittaa ylimääräisiä opetusohjelmia, kuten luonnontieteiden olympialaiset. Hän menee lukioihin kokeiluja ja mielenosoituksia opiskelijoille.
Mutta Nuorten tutkijoiden kilpailu oli paljon syvällisempi ja haastavampi. Hän vietti kesän aikana kaksi tai kolme tuntia päivässä, oppiakseen uusiutuvista energialähteistä, sähkötekniikasta, prototyypeistä ja muusta.
"Hänellä on kaikki nämä hienot ideat ja intohimo ja pyrkimys tehdä kaikki nämä asiat", kertoo mentori Mitera. "Auttaisin häntä auttamalla häntä kertomaan tarinansa siitä, kuinka se on parempi, erilainen tai pidempi kuin mitä jotkin nykyisistä uusiutuvista energialähteistä ovat."
Keskimmäinen muovipullo tarjoaa rakenteen, ja kolme siipi ulottuu siitä. Nämä matkivat puun lehtiä, värähtelevät tuulessa tai sateessa ja saavat aikaan pietsosähköä. (Discovery Education 3M: n nuorten tutkijoiden haaste) Keskustelltuaan uusiutuvan energialähteen käytännön vaatimuksista Mendu päätti integroida joustavat aurinkokennot laitteeseen. Nyt se näyttää jotain rakettilta. Keskimmäinen muovipullo tarjoaa rakenteen, ja kolme siipi ulottuu siitä. Nämä matkivat puun lehtiä, värähtelevät tuulessa tai sateessa ja saavat aikaan pietsosähköä. Mutta nyt lehdet on valmistettu aurinkofoliosta, 3M: n orgaanisesta aurinkokennosta, jonka Mendu johdotti samaan piiriin virran lisäämiseksi. Pietsosähkö on hyvä jännitelähde, mutta tarjoaa vähän virtaa, ja aurinkosähkö voi auttaa sitä täydentämään. Pietsosähköiset harvesterit aktivoituvat sateessa ja tuulessa, aurinkofolio auringossa. Laite voi ripustaa melkein minne tahansa, ja Mendu on onnistuneesti ladannut iPhone 5: n ja käyttänyt 15 watin LED-lamppua.
Lehdet ovat tässä tapauksessa paljon tärkeämpiä kuin runko. Mendu sanoo, että pienet rakenteet voitaisiin sijoittaa erikseen modulaarisina, muokattavissa lehtimaisina lisäyksinä rakennuksiin tai muihin rakenteisiin.
Lehdet on valmistettu aurinkofoliosta, 3M: n orgaanisesta aurinkokennosta, jonka Mendu johdotti samaan piiriin virran lisäämiseksi. Pietsosähkö on hyvä jännitelähde, mutta tarjoaa vähän virtaa, ja aurinkosähkö voi auttaa sitä täydentämään. (Discovery Education 3M: n nuorten tutkijoiden haaste) "Haluan todella nähdä sen soveltamisen kaupunkialueiden mahdollisesti rakennusten pinnalle vihreän energian korjuun integroimiseksi kaupunkiympäristöömme tai maaseutualueille paikallisen energialähteen toimittamiseksi hätätilanteissa tai kehitysmaissa", hän sanoo.
Ehkä sitten hän pääsee joihinkin muihin hankkeisiinsa - suolanpoistojärjestelmään veden puhdistamiseksi käänteisosmoosilla tai renkaisiin sijoitetuista pietsosähköisistä sadonkorjuulaitteista.
"Maailmassa on niin paljon ongelmia", hän sanoo. "Jos otat vain aikaa katsoa niitä, sinulla on niin monia ideoita."
