Рюкзак для химиотерапии и пластик из бананов: изобретения, которые сделали девочки
Грейс Сан: транзисторы для имплантов
16-летняя Грейс Сан — победительница смотра-конкурса научно-технических проектов ISEF (International Science and Engineering Fair) 2024 года. Она получила приз в $75 000 за исследования по улучшению органических электрохимических транзисторов (OECT), которые используются в имплантируемых электронных устройствах.
Без OECT невозможно создание биосенсоров — например, таких, которые вживляются в мозг или непрерывно мониторят уровень сахара в крови при диабете. Обычные транзисторы могут отторгаться организмом. OECT биосовместимы, но пока что, оказавшись внутри человеческого тела, часто ведут себя нестабильно. Грейс Сан искала способ улучшить их лабораторные характеристики, модифицируя полимер, из которого изготовлены транзисторы, с помощью различных солей. Одно из соединенией улучшило показатели усиления сигнала на 97%, скорости передачи — на 77%. Все это позволяет развивать направление органической электроники и создавать микроскопические устройства, которые будут помогать в диагностике и лечении самых разных заболеваний.
Диана Гафурова: протез кисти
В 2021 году астраханская школьница Диана Гафурова заняла второе место в конкурсе «Ученые будущего» с разработкой протеза кисти, который максимально точно воссоздает движения человеческой руки и утраченные ощущения, но при этом не требует операции по вживлению специальных датчиков в мышечную ткань, оставшуюся после ампутации. Для управления используется гарнитура Neurosky MindWave, считывающая мозговые импульсы. Гарнитуру придется носить на голове, и для кого-то этот вариант окажется менее удобным, чем протез, получающий сигналы через датчики в мышцах. Зато его стоимость в 10 раз меньше, чем у бионических протезов.
Азза Абдель Хамид Файяд: переработка пластиковых отходов
В 2015 году школьница из Египта Азза Абдель Хамид Файад разработала недорогой способ превращения пластиковых отходов в полезное биотопливо. Ее идеи привлекли внимание Египетского научно-исследовательского института нефти, который предоставил Аззе доступ к лаборатории.
Сама идея превращать пластиковые отходы в биотопливо не нова, но Азза нашла катализатор, который удешевляет процесс. В результате из пластиковых отходов получаются метан, пропан и этан, которые затем можно преобразовать в этанол.
Элиф Билджин: банановый пластик
В четыре года Элиф Билджин из Турции начала читать, в восемь — придумала и сконструировала дворники для своих очков. А в 14, глядя на воду пролива Босфор, задумалась о том, как сократить количество пластикового мусора.
Одно из решений — биопластик, который легко утилизировать (он может быть разложен микроорганизмами). Как правило, его изготавливают из сельскохозяйственных культур, которые отнимают посевные площади, что создает угрозу продовольственной безопасности. Билджин решила разработать биопластик из пищевых отходов и начала тестировать кожуру различных фруктов, богатых крахмалом и целлюлозой. Ей потребовалось более двух лет, чтобы создать пластик из банановой кожуры. В 2013 году проект Билджин выиграл конкурс Google Science Fair, позже она закончила Университет Джона Хопкинса, получила степень бакалавра в области биомедицинской инженерии, а сейчас работает в Google.
Софья Юркина: тренажер для реабилитации после инсульта
В 2020 году школьница из Барнаула Софья Юркина стала призером киберфестиваля Rukami с перчаткой-тренажером, который она создала для своего сводного брата. Володя родился с пороком сердца и в раннем возрасте перенес инсульт, из-за чего потерял зрение, а его левая рука функционирует хуже, чем правая. Чтобы разрабатывать мышцы, нужно делать упражнения. Для детей существуют тренажеры с системой поощрения: датчики фиксируют силу сжатия мышц, и если она достаточная, загорается лампочка. Но Володя не видит — для таких, как он, тренажеров не было.
Софья соорудила тренажер сама из обычной перчатки, на которой она закрепила датчики. Вместо лампочки используется звуковой сигнал — для этого перчатку нужно подключить к Bluetooth-колонке. Работать над тренажером Юркина начала, когда училась в седьмом классе. Только на девятом тестировании устройство сработало: Володя сжал пальцы, и зазвучала музыка.
Кайли Саймондс: рюкзак для химиотерапии
Изобретение 11-летней Кайли Саймондс — не какая-то новая технология, но полезное усовершенствование существующей медицинской техники. Она придумала его в 2014 году, когда проходила лечение от рака и была прикована к капельнице. Ее разработка — это портативный аппарат для внутривенных инъекций, который упакован в рюкзак. Важные детали: аппарат — легкий (потому что пациенты, проходящие химиотерапию, обычно сильно ослаблены), а рюкзак — красочный. Изобретение Сайммондс выиграло несколько наград, в том числе премию Connecticut Invention Convention, которая позволяет запатентовать устройство.
Сочитль Гваделупе Крус Лопес: недорогой водонагреватель
Как и в случае с Кайли Симмондс, изобретение Сочитль Лопес кажется обычным — это водонагреватель. Но даже такого тривиального устройства не было в доме ее семьи, которая живет в самом бедном мексиканском штате Чьяпас. Люди там вынуждены обогревать дома дровами и мыться в холодной воде, что негативно сказывается на их здоровье и к тому же истощает природные ресурсы.
Восьмилетняя Сочитль собрала нагреватель, работающий от солнечной батареи, используя недорогие расходники — пластиковые бутылки, резиновые шланги, кабельные стяжки, даже дверцы от сломанного холодильника. В отличие от дровяных печей, он не производит вредный дым и не способствует вырубке деревьев. Лопес стала самой юной лауреаткой конкурса инноваций, проводимого Национальным автономным университетом Мексики.