A Maanasa Mendu egy induló nagyszülei indulásakor észrevett valamit, ami nem történt meg otthon. A lámpák kialudtak. Nagyon. Szinte minden nap, hat órakor az energia kikapcsol, hogy megosszák az energiát. Ez egy közismert kérdés; az „energiaválság” kifejezést gyakran használják.
"Számomra ez szörnyű, mivel nincs hozzáférés a világításhoz vagy a légkondicionálóhoz" - mondja. „De rájöttem, hogy a világ közel 1, 2 milliárd emberének ez a sötétség fajta valóság számukra. És még mindig petróleumvilágítást használnak. ”
Ezért Mendu épített egy HARVEST nevű megújuló energia-gyűjtő eszközt, amely utánozza a fa alakját (bár sokkal kisebb), és piezoelektromos energiagyűjtőket használ a szél és az eső erejének begyűjtésére.
A múlt héten Mendu, aki ma kilencedik osztályos a Masonban (Ohio), kilenc további döntősből nyert a 2016-os Young Scientist Challenge, az 5-8.
Ha ez kicsit úgy hangzik, mint egy valósági show, akkor az lehet, hogy azért a 3M otthont adott a Discovery Education társulásával.
"Azt hiszem, ez valóban megtestesíti azt a varázslatot, amely akkor fordul elő, amikor lehetőséget ad a fiataloknak arra, hogy ötleteiket ténylegesen megvalósítsák és a gyakorlatba átültessék" - mondja Lori McFarling, a Discovery Education vezető alelnöke, aki segít a kihívás kezelésében.
Ez nem csak a gyerek ünnepléséről szól, akinek nagyszerű tudományos vásár projektje van. A Maanasa készüléke valódi innovációt mutat. Úgy tervezték, hogy nemcsak egy valós problémát oldjon meg, hanem hasznos és adaptálható legyen ott is, ahol a probléma felmerül. A verseny döntőseként Mendu négy hónapon át tartó szigorú tesztelésen és finomításon ment keresztül készülékével, a 3M mentorának, a Margaux Mitera vezető termékfejlesztési mérnöknek a segítségével.
Mendu pár éve piezoelektromos anyagokkal dolgozott - azokkal, amelyek elektromos áramot termelnek mechanikai energiából -, és mind a 7., mind a 8. fokozatú tudományos vásárokon részt vett piezoelektromos projektekkel. Észrevette, hogy a fáknál levágott levelek szára hasonló volt a piezoelektromos betakarítókat meghajtó flexhez. Tehát felépített egy fafajtát, egy kis szerkezetet piezoelektromos szárokkal és habszivacs levelekkel, és bejáratási videót készített a Fiatal Tudós versenyére.
Mendu gyorsan beszél, és sok technikai kifejezést használ. Felsőfokú osztályokat vesz a természettudomány és a matematika területén, és tanórákat folytat, mint például a természettudományos olimpia. Középiskolába jár, hogy kísérleteket és demonstrációkat végezzen az ottani diákok számára.
A Fiatal Tudós verseny azonban sokkal mélyebb és nagyobb kihívást jelentett. Naponta két-három órát töltött a nyár folyamán, megismerve a megújuló energiákat, az elektrotechnikát, a prototípusokat és még sok más.
"Van mindez a nagyszerű ötlet, és ez a szenvedély és vágy, hogy mindezeket megtegye" - mondja Mitera mentor. "Amit segítettem neki, az az, hogy elmesélje a történetét arról, hogy jobb, miben különbözõbb, vagy túlmutat azon, ami a meglévõ megújuló energiaforrások némelyike manapság."
A közepén egy műanyag vizes palack biztosítja a szerkezetet, és három szárny kinyúlik belőle. Ezek utánozzák a leveleket egy fán, rezegnek szélben vagy esőben, és táplálják a piezoelektromos áramot. (Discovery Education 3M fiatal tudós kihívása) A megújuló energiaforrás gyakorlati követelményeinek megvitatása után Mendu úgy döntött, hogy rugalmas napelemeket integrál a készülékbe. Most úgy néz ki, mint egy rakéta. A közepén egy műanyag vizes palack biztosítja a szerkezetet, és három szárny kinyúlik belőle. Ezek utánozzák a leveleket egy fán, rezegnek szélben vagy esőben, és táplálják a piezoelektromos áramot. Most azonban a leveleket napelemes fóliából készítik, amely a 3M szerves fotovoltaikus eleme, melyet Mendu ugyanabba az áramkörbe huzalozott az áram növelése érdekében. A piezoelektromos rendszerek jó feszültségforrást jelentenek, de kevés áramot kínálnak, és a fotovoltaika segíthet kiegészíteni. A piezoelektromos betakarítók esőben és szélben aktiválódnak, a napfólia a napfényben. A készülék szinte bárhol felfüggeszthető, és a Mendu sikeresen feltöltötte az iPhone 5-et, és táplált egy 15 wattos LED-es izzót.
A levelek ebben az esetben sokkal fontosabbak, mint a törzs. Mendu szerint a kis szerkezeteket el lehet helyezni külön-külön, modulárisan, testreszabható levélszerű függelékekként az épületekre vagy más szerkezetekre.
A levelek napelemes fóliából készültek, a 3M szerves fotovoltaikus eleméből, amelyet Mendu ugyanabba az áramkörbe huzalozott az áram növelése érdekében. A piezoelektromos rendszerek jó feszültségforrást jelentenek, de kevés áramot kínálnak, és a fotovoltaika segíthet kiegészíteni. (Discovery Education 3M fiatal tudós kihívása) "Nagyon szeretném látni ennek alkalmazását városi területeken az épületek felületén, hogy a zöld energia betakarítását integráljuk városi környezetünkbe vagy a vidéki térségekbe, hogy vészhelyzetben vagy a fejlődő országokban lokális energiaforrást nyújtsunk" - mondja.
Talán akkor eljut néhány más projektjéhez - egy sótalanító rendszerhez a fordított ozmózisú víz tisztításához, vagy piezoelektromos betakarító eszközökhöz, amelyeket gumiabroncsokban helyeznek el.
"Olyan sok probléma van a világunkban" - mondja. "Ha csak időt vesz igénybe rájuk nézve, akkor sok ötleted lesz."
