Az Egyesült Államokban minden évben szerveznek tudományos kiállításokat (Google Science Fair, Intel ISEF), amelyeken részt vehetnek a tehetséges gyermekek és a világ minden tájáról érkező tizenéves korosztály. Ezek a gyermekek sok felnőtt kutatót is meglepnek, hiszen ragyogó felfedezéseik hamarosan megváltoztathatják az emberiség életét.
A KETKES szerkesztőségét is lenyűgözte eme fiatalok sikere, így örömmel osztjuk meg inspiráló történeteiket.
1. Lauren Hodge: a rákkeltő anyagok mennyiségének csökkenése az élelmiszerekben
Lauren Hodge mindössze 13 éves volt, amikor egy újságban egy bírósági vizsgálatról olvasott. Abban egy étteremláncról volt szó, amely nem tájékoztatta a vevőket arról, hogy a grillezett csirke rákkeltő anyagokat tartalmazott (bár a törvény szerint ez kötelező lett volna). Kicsit később Lauren észrevette, hogy a csirke szélei, amelyeket édesanyja citromlében pácolt, világosabb árnyalatot kaptak (ez a denaturáció folyamata). Lauren arra gondolt, hogy a pácolás folyamata befolyásolhatja a rákkeltő anyagok koncentrációját a grillezett húsban.
Lauren kapcsolatba lépett több laboratóriummal is, és sok kísérlet után a Pennsylvaniai Egyetem laboratóriumában a 13 éves lány a laboratórium asszisztense lett. Lauren csirkéket pácolt otthon, különböző pácok felhasználásával; majd grillen elkészítette őket, és hogy a megfelelő vizsgálatokat el lehessen rajtuk végezni, a laboratóriumba szállították azokat. Itt korszerű berendezések segítségével vizsgálta a rákkeltő anyagok mennyiségét. Íme, a kutatásának eredményei:
• a citrom 98%-kal csökkenti a roston sült húsban a rákkeltő anyagokat;
• a sós víz és barna cukor 60%-kal;
• az olívaolaj nem csökkenti a rákkeltő anyagok mennyiségét statisztikailag jelentős mennyiségben;
• a szójaszósz gyakran növelte a rákkeltő anyagok koncentrációját.
A munkájáért Lauren elnyerte a második díj a Google Tudományos Vásárán, 2011-ben.
2. John Conn: Érzékelők hallássérülteknek
John Conn gitározott egy szobában, ahol sok más zenész is jelen volt. A zaj miatt nem hallotta a saját gitárjának a hangját. Amikor fogai közé vette a gitárja fogólapját, nagy felfedezést tett: a rezgés átment a fogakon, és lehetővé vált a hangok egyértelmű megkülönböztetése. Tehát a fiatalember megismerte azt a jelenséget, hogy a csontok vezetik a hangot, és rájött, hogy ezzel a felfedezéssel segíthet a hallássérülteknek. Saját eszközt hozott létre, amely a hanghullámokat rezgésekké alakítja át, amiket speciális, az ujjakhoz csatlakoztatott érzékelőkön keresztül küldenek tovább.
A készülék tesztjei azt mutatták, hogy az azt használó emberek 95%-kal jobban érzékelték a különböző frekvenciákat és a dallamokat. John ezzel a felfedezésével a 2012-es Google Tudományos Vásár győztese lett.
3. Jack Andraka: tesztcsík a rák gyors diagnosztizálására
Jack Andraka közeli családtagjából, egy egészséges embertől egy gyalogló csontváz lett mindössze hat hónap alatt, majd röviddel ezután hasnyálmirigyrákban meg is halt. A 14 éves Jack nem tudta feldolgozni hozzátartozója halálát, és úgy döntött, hogy megkeresi a rák leküzdésének módját. Nem tudta, hol kezdje, így… felkereste a Google-t és a Wikipédiát. Kiderült, hogy a hasnyálmirigy-rákos betegek 85%-ánál túl későn diagnosztizálják a betegséget, akkor, amikor az életben maradásuk valószínűsége már csak 2%. A ma, a betegség megállapítására használt eljárás már nagyon régi, 60 évvel ezelőtt találták ki. – „Még az apámnál is idősebb!” – mondta Jack. Ezen túlmenően ez a vizsgálat nagy hibahatárral dolgozik: a rákos esetek körülbelül 30%-a nem észlelhető. „És ez a vizsgálat emellett 800 dollárba kerül, így az orvosnak alaposan meg kell arról győződnie, hogy valóban rákról lehet szó, mielőtt egy ilyen drága tesztre küldje a páciensét.” – mondja Jack.
Jack arról álmodozott, hogy megalkot egy ennél sokkal olcsóbb és hatékonyabb tesztelési módszert. Az interneten megtalálta a hasnyálmirigyrákban kimutatható 8 ezer típusú fehérjét, és a tanulmányozásukba kezdett. Olyan fehérjét keresett, amely nagy mennyiségben szabadul fel a betegség korai szakaszában. Több ezer kipróbált és tesztelt opció után, amikor már-már feladta, Jack végül megtalálta a megfelelő fehérjét, a mezotelint. Most már csak találnia kellett egy megfizethető módszert a fehérje kimutatására (amelyet őelőtte egy felnőtt tudós sem tett még meg).
„A felfedezésre ott került sor, ahol a legkevésbé vártam volna! Mondhatnám azt is: a felfedezések sírboltjában: az iskolai biológia órán…” – viccelődik Jack. Ezzel párhuzamosan a szén nanocsövekről szóló cikk elolvasása és az antitestekről szóló előadás meghallgatása után úgy döntött, hogy mindkét tudást ötvözi a módszer tervezésében: az antitesteket nanocsöves szerkezetbe szövi, és megkapja a tesztet. – „Figyelj, ez olyan egyszerű, mint a csokoládés süti készítése. Csak vegyünk egy nanocsövet, keverjük össze a baktériumokkal, majd merítsük bele a papírcsíkot, és kész is! Máris lehet diagnosztizálni a rákot… Szóval, pont úgy, ahogy elképzeltem. Ezt a megoldást e-mailben elküldtem 200 laboratóriumnak, de 199 helyről elutasító válasz érkezett. Senki sem kiabált nekem: „Te egy zseni vagy!”, „Megmented a világot!”
Mindössze egy labor válaszolt Jack e-mailjére. Valójában kiderült, hogy Jack ötlete tele volt hibával. Ő azonban gondosan és körültekintően megoldotta ezeket a problémákat. Végül a tesztcsík valóban kész volt. Ez a teszt 168-szer gyorsabb, 400-szor érzékenyebb és 26 ezerszer olcsóbb, mint a meglévő 60 éves módszer. Jack ezzel megnyerte az Intel ISEF-et 2012-ben.
– „Tudjátok, átgondoltam az internethez való hozzáállásomat. Kiderült, hogy nemcsak arra jó, hogy „kacsacsőrű emlős” módjára önarcképeket készítsünk és posztoljunk ki. Az internet egy igazi esély arra, hogy bárki befolyásolni tudja az emberiség sorsát. Ha egy egyszerű tinédzser, aki még nem is tudta, mi a hasnyálmirigy, meg tudta csinálni, csak képzeljük el, mit érhetsz el mondjuk te!”
4. Asha Khare: az elektromos kütyük teljes feltöltése mindössze 30 másodperc alatt
A modern okostelefonok mára már életünk szerves részeivé váltak, de van egy probléma: nagyon gyorsan lemerülnek. És ami még rosszabb, elég hosszú idő kell ahhoz, hogy teljesen feltöltsük őket. Azonban a 19 éves Asha Khare nem nyugodott ebbe a helyzetbe bele.
Édesanyja biológus, míg édesapja mérnök, akik azonban nem ragaszkodtak ahhoz, hogy lányuk is továbbtanuljon. Éppen ellenkezőleg, erősen ösztönözték gyermekük kreatív fejlődését, beleértve a táncórákat is. Asha szerint ez az a megközelítés, amely kulcsfontosságú szerepet játszott abban, hogy egy új szögből legyen képes régóta ismert problémákra nézni. Asha képes volt létrehozni egy szuperkondenzátort, amely 30 másodpercre csökkenti a készülék töltési folyamatát. Ezért a felfedezéséért 2013-ban 50 000 dollárt kapott és a 2. helyet az Intel ISEF-en.
Az Asha 19 éves munkájának színvonala megfelel a tudományokban megkövetelt pontosságnak, precízségnek. Most már más dolgon töri a fejét, egészen pontosan azon, hogy hogyan lehet egyesíteni az akkumulátorok kapacitását és a szuperkondenzátorok nagy sebességű töltési lehetőségét egy készülékben. Ez nem csak a több százszor gyorsabb töltési folyamatot tenne lehetővé, hanem egyúttal sokkal kevesebb villamos energiát fogyasztana, így megérné azt akár a bolygó távoli sarkaiba szállítani, ahol ez különösen szükséges, és ahol nincs elektromos vezeték.
5. Erica de Benedictis: üzemanyagmentes kozmikus utazás
Erika mindössze14 éves volt, amikor egyszer Floridába utazott autóbusszal a szüleivel. Az út és maga a túra nagyon unalmas volt, így hogy a lány unalmát csökkentsék, felajánlották neki, hogy menjen múzeumba, hogy ott megnézze a Saturn-5 másolatát. – „Nagyon nagy forróság volt, emellett igencsak elfáradtam, és csak reméltem, hogy lesz légkondicionáló ott”… – mondja Erica.
Ericát megdöbbentette a rakéta mérete. Ezzel a valóságos dimenziókkal való sokkoló szembesülés váltotta ki belőle az űrutazás iránti érdeklődést. Erica úgy gondolkozott, mint a gyermekek általában: „Ha az űr olyan nagy, valószínűleg nagyon érdekes is.”
Az emberek űrutazásának egyik legnagyobb problémája az üzemanyag. Képzeld csak el, mennyi üzemanyagot használnak ehhez fel (a Saturn-5 harmadik lépcsője például 132 tonnát!)? Ahhoz, hogy Marsra elrepüljünk, majd onnan vissza is jöjjünk, tankolni kellene. A tankoláshoz szükséges üzemanyag szállításához viszont más űrhajót kellene felbocsátani, tele üzemanyaggal. Ennek eredményeként üzemanyagot használunk az üzemanyag szállítására is.
Projektében Erica egy, az „Interplanetary Transit Network” nevű, mint neve is mutatja bolygóközi tranzithálózatot vázolta fel. Ahelyett, hogy egy rakétát csak elküldenénk az „A” pontból a „B” pontba, gondosan át kell gondolni azt az útvonalat, amelyet ez a rakéta meg fog tenni. Azaz úgy kell azt kialakítani, hogy a Naprendszer gravitációs erői „szállítsák” az űrhajót. Erica részletes leírást készített az aszteroidákról a Mars és a Jupiter közötti, úgynevezett Kisbolygóövben, és bebizonyította, hogy a Jupiter tömegvonzási ereje egyszerre vonzhatja és taszíthatja is a tömeggel rendelkező objektumokat. Még az olyan hatalmasakat is, mint például a Saturn-5.
De az ötletnek van egy hátránya is: az emberek ilyen módon történő eljuttatása „örökké” tartana. A több napos repülés helyett körülbelül 5 év lenne. Ennek ellenére az ötlet messze nem érdektelen vagy reménytelen, mivel erre az „ingyen útvonalra” előzetesen felbocsáthatóak azok a rakéták, melyek az utazó rakéták tankolására szolgáló üzemanyagot szállítanák.
Ötletéért Erica 2010-ben az ISEF konferencián elnyerte a fizikai felfedezésekért járó első helyet.
6. Eston Lashapel: műprotézis, mely 170-szer olcsóbb, mint a jelenlegiek
Az Eston egy kis városból származik, amelynek lakossága csupán 1,3 ezer fő. A 9. osztályba járt, amikor találkozott egy 7 éves lánnyal, akinek a műprotézise 80 000 dollárba került. „Istenem, azért, hogy tenyerét ökölbe szoríthassa, vagy éppen kinyithassa, pár érzékelő kérdése, de mégis igencsak vállalhatatlan ára van! Hát ki engedheti meg magának, hogy ezt megvásárolja?”
„Ekkor éreztem magamban azt a lehetőséget, hogy megváltoztassam az iparágat egy 1000 dollárnál kevesebbe kerülő, tehát szinte mindenki által megfizethető műprotézis létrehozásával. De 14 éves voltam, és nem tudtam, hogy hogy is kezdjek neki. Kis propellereket használtam a játékrepülőgépemből, továbbá horgászhorgokat és egy Lego-építőelemeit… …és ezekből létrehoztam egy protézist, amely segítségével lehetővé vált az ujjak mozgatása.”
Eston prosztézise a szobájában készült el. Később azonban felhasznált hozzá nyílt forráskódú tervezési programokat is, kombinálva őket a HP Sprout 3D modellezési technológiájával, és létrehozta a protézis javított változatát. Az iskolai tanulmányainak elvégzése után Eston és barátai megalapították a Unlimited Tomorrow céget, amelyben protéziseket készítenek. Az Eston mára már együttműködik a NASA-val is.
Egy kézprotézis átlagos ára ma 60 ezer dollár, de az Eston ugyanolyan funkciójú protézisét már meg lehet kapni mindössze 350 dollárért!
„Az elmúlt 5 évben meglehetősen sok felfedezést tettem (most Eston 19 éves, a szerkesztő megjegyzése). El is adhatom őket, vagy megtarthatom magamnak, senkivel sem megosztva. Vagy egy olyan technológiát dolgozhatok ki, amely segít egy másik személynek. Ugyanakkor ez utóbbit választva, az az ember talán létrehozza a sajátjait, így együtt folytathatjuk az emberek életének javítását.” Ezen meggyőződése után Eston nem kezdett haszonlesésbe a találmányaival kapcsolatban, és ingyenes hozzáférést biztosított az összes szoftverhez. „Egy ember nem tudja megváltoztatni az egész világot! Ezt csak együtt tudjuk megtenni.”
Téged melyik feltaláló nyűgözött le leginkább a felfedezésével?
