Η Anna Du περπατούσε κατά μήκος της παραλίας του Castle Island στη Νότια Βοστόνη, όταν διαπίστωσε ότι το πλαστικό ήταν διάσπαρτο στην ακτογραμμή. Έφτασε κάτω για να το πάρει και γρήγορα συνειδητοποίησε ότι υπήρχαν πολλά πιο μικροσκοπικά κομμάτια από ό, τι μπορούσε να χειριστεί.
«Όταν συνειδητοποίησα πόσα κομμάτια υπήρχαν, φαινόταν αδύνατο», λέει ο Du, ο οποίος βρισκόταν στην έκτη τάξη εκείνη τη στιγμή.
Αλλά ο Du προσέγγισε το πρόβλημα όπως κάθε καλός επιστήμονας-πρώτα, κάνοντας μια μικρή έρευνα. Αυτό έμαθε ότι έμαθε ότι 8 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι πλαστικού καταλήγουν στους ωκεανούς κάθε χρόνο - και αυτό είναι πέρα από τα επιβλητικά 150 εκατομμύρια μετρικούς τόνους που είναι ήδη εκεί.
Στη συνέχεια πήγε να δουλέψει κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος: ένα τηλεχειριζόμενο όχημα ή ROV, το οποίο μπορεί να περάσει από το νερό και να εντοπίσει τα πλαστικά στο πάτωμα του ωκεανού.
Ο Du είναι ένας από τους 30 φιναλίστ στο διαγωνισμό Broadcom Masters, ένας από τους κορυφαίους διαγωνισμούς για νέους σπουδαστές στον κόσμο στον τομέα της επιστήμης, της τεχνολογίας, της μηχανικής και των μαθηματικών (STEM). Ο διαγωνισμός, που διοργανώνεται από το Ίδρυμα Broadcom και την Κοινωνία Επιστημών και το κοινό, λειτουργεί εδώ και οκτώ χρόνια. Αυτό το έτος, περίπου 5.000 έκτο, έβδομο και όγδοο γκρέιντερ ήταν υποψήφιοι μετά από ανταγωνισμό σε περιφερειακές επιστημονικές εκθέσεις, και από αυτούς, 2.500 που υποβλήθηκαν online για εξέταση. Η ομάδα αυτή περιορίστηκε σε 300 έργα που ονομάστηκαν Broadcom Masters και τώρα οι 30 κορυφαίοι φιναλίστ συγκεντρώνονται σήμερα στην Ουάσινγκτον, για να παρουσιάσουν τα έργα τους. Ένα κορυφαίο βραβείο των 25.000 δολαρίων, καθώς και άλλα βραβεία μετρητών, θα ανακοινωθούν σήμερα στο Ίδρυμα Carnegie Science.
Το Du's ROV είναι κατασκευασμένο με σωλήνες από PVC. Εμπνευσμένο από ROVs όλων των ειδών, όπως το Curiosity Lander που κατασκοπεύει στην επιφάνεια του Άρη και το βαθύ θαλάσσιο Arctic Nereid ROV στο Ωκεανόγραφικό Ινστιτούτο Woods Hole (WHOI), το Du's ROV διαθέτει δύο ξεχωριστά συστήματα, ένα σύστημα πλοήγησης και ένα σύστημα ανίχνευσης. Το σύστημα πλοήγησης είναι αρκετά απλό: χρησιμοποιεί έλικες για να κινηθεί μέσα από το νερό και ένα καινοτόμο συνδυασμό βαρών αλιείας και πλωτής πισίνας αφρού που του επιτρέπουν να κινείται πάνω-κάτω.
"Η πραγματική εφεύρεση εδώ είναι η αίσθηση", λέει η ρομποτική και μηχανική Dana Yoerger, η οποία συνεργάζεται με το Nereid του WHOI, ένα ROV που ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις στην αρκτική και φιλοξενεί μια σουίτα ακουστικών, χημικών και βιολογικών αισθητήρων. Σε δέος με τον Nereid, ο Du ονόμασε τον ROV Nereid Jr., παρόλο που το όχημά του έχει διαφορετική δεξιότητα από το όνομά του. "Το ROV είναι ωραίο για ένα 12χρονο και η δική του είναι πολύ έξυπνη", προσθέτει ο Yoerger.
Το σύστημα ανίχνευσης, η Du συμφωνεί, είναι το "πραγματικά δροσερό μέρος". Χρησιμοποιεί μια υπέρυθρη κάμερα υψηλής ανάλυσης μαζί με τρία διαφορετικά είδη φωτός για να εντοπίσει το πλαστικό. Οι μέθοδοι ανίχνευσης του Du αποτελούνται από δύο διαφορετικά μήκη κύματος υπέρυθρου φωτός, τα οποία φωτίζουν τα φάσματα απορρόφησης στα μικροπλάσματα και τα κάνουν να ξεχωρίζουν από την άμμο και τη ζωή των φυτών. Χρησιμοποιεί επίσης ορατό φως για να εντοπίσει αφύσικα χρώματα που μπορεί να κάνουν τα πλαστικά να ξεχωρίζουν. (Ο Du ήταν επίσης ένας από τους δέκα φιναλίστ του φετινού διαγωνισμού Discovery Education 3M Young Scientist Challenge. Μπορείτε να δείτε ένα demo στο βίντεο της αίτησής του.) Η συσκευή δεν συλλέγει πραγματικά τα μικροπλάσματα, αλλά εντοπίζει το πού συσσωρεύονται. Έχει υποβάλει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σχετικά με τα λειτουργικά στοιχεία του ROV.
"Έχει ένα εντυπωσιακό βασικό είδος μηχανικού ενστίκτου για να διαλύσει ένα τέτοιο πρόβλημα και μετά να το ακολουθήσει", λέει ο Casey Machado, ο οποίος είναι επίσης μηχανικός WHOI που συνεργάζεται με τον Nereid. "Ήταν σε θέση να ακολουθήσει αυτό με την τεχνική εργασία, την κατασκευή και το σχεδιασμό για να κάνει ένα πρωτότυπο εργασίας, το οποίο είναι πολύ δροσερό. Είναι απλό, αλλά είναι ένα επίπεδο σκέψης που είναι πραγματικά εντυπωσιακό. "
Όταν η Du διαβάσει αρχικά για την πρόκληση της τοποθέτησης των μικροπλαστικών των ωκεανών που, αντίθετα από το Great Pacific Garbage Patch, δεν επιπλέουν στην επιφάνεια, ήξερε ότι ένα ROV θα ήταν το πιο αποτελεσματικό εργαλείο για το έργο. Λαμβάνοντας κουβάδες και κουβάδες δειγμάτων νερού και αναλύοντας τους σε ένα εργαστήριο δεν θα μπορούσε ποτέ να γίνει στην απαιτούμενη κλίμακα. Χρειαζόταν ένα κινητό εργαστήριο που θα μπορούσε να βρει τα πλαστικά επί τόπου.
Η Du έχει παρακολουθήσει δημόσιες εκδηλώσεις και εργαστήρια στο MIT από την ηλικία των πέντε ετών και έτσι πήρε τις απαραίτητες δεξιότητες μηχανικής για την κατασκευή του ROV από αυτές τις συνεδρίες, εργαστήρια κατασκευαστών σε τοπικές βιβλιοθήκες και YouTube. Λέει ότι πράγματι η συσκευή της να κινείται μέσα από το νερό ήταν πολύ δύσκολη - ακόμα και κάτω από την επιλογή του σωστού τύπου κόλλας που θα χρησιμοποιούσε για να συγκρατήσει τους σωλήνες PVC από κοινού. Πριν προσθέσει τα βάρη του ψαρέματος, για παράδειγμα, ο ROV θα γυρίσει όταν προσπάθησε να το μετακινήσει πάνω-κάτω. Υπήρξε πολλή δοκιμή και λάθος καθώς δοκιμάστηκε το ROV της στο λιμάνι της Βοστώνης.
Du δοκιμάζει τον Nereid Jr. στο λιμάνι της Βοστώνης. (Broadcom Masters) "Η Άννα είναι μια δύναμη που πρέπει να ληφθεί υπόψη - όλοι αυτοί οι φιναλίστ είναι", λέει η Maya Ajmera, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος της Κοινωνίας Επιστημών και του κοινού. "Αυτό που είναι εκπληκτικό για μένα για όλα τα παιδιά που περνούν από τους διαγωνισμούς μας είναι ότι κοιτάζουν μεγάλα προβλήματα. Κοιτάζουν ένα μεγάλο πρόβλημα και το περιορίζουν μέχρι να φτάσουν σε κάτι εφικτό που μπορούν να κάνουν κάτι. Με το έργο της Άννας, μπορείτε να δείτε τη μεγάλη εικόνα. "
Αυτό είναι Du με λίγα λόγια σίγουρα. Όταν ρωτήθηκε για μελλοντικά σχέδια, αναφέρει ότι θέλει να αντιμετωπίσει με κάποιο τρόπο τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
"Ειδικά με την αλλαγή του κλίματος που συμβαίνει σε όλο τον κόσμο, νομίζω ότι υπάρχουν πολλά προβλήματα που θα μπορούσαν να λυθούν με νέες εφευρέσεις", λέει ο Du. "Αυτή τη στιγμή, εστιάζομαι κυρίως στην πλαστική ύλη, επειδή υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος."
Για τον Nereid Jr., το επόμενο βήμα του Du είναι να αναπτύξει ένα τεχνητά έξυπνο σύστημα που μπορεί να δημιουργήσει έναν αλγόριθμο πρόβλεψης για το πού τα μικροπλαστίδια είναι πιθανό να συγκεντρωθούν.
Η Du αποδίδει στους γονείς της, οι οποίοι εδώ και χρόνια τη μεταφέρουν στις φοιτητικές δραστηριότητες του MIT τα προσεχή Σαββατοκύριακα, για την ενίσχυση και υποστήριξη του ενδιαφέροντός της για το STEM. Λέει ότι μπόρεσε να συναντήσει φοιτητές και επιστήμονες εκεί, και ως εκ τούτου, έχει ως στόχο να παρακολουθήσει το πανεπιστήμιο και να γίνει μηχανικός.
"Ξέρω ότι θέλω να είμαι μηχανικός επειδή μου αρέσει να κτίζω πράγματα για να βοηθήσω στην επίλυση παγκόσμιων προβλημάτων", λέει ο Du. "Αλλά δεν είμαι σίγουρος τι είδους μηχανικός θέλω να είμαι ακόμα."
Στην ηλικία της έχει αρκετό χρόνο να το καταλάβει.
