Meghana Bollimpalli: Arkanzasas pusaudze palīdz izveidot zemu cenu superkondensatoru

Vasara pirms viņa ieiešanas astotajā klasē, Meghana Bollimpalli apmeklēja ģimeni Indijā, ceļojot kopā ar savu politiķi vectēvu uz lauku kopienām un liecinot par to, kā tur bija atšķirīga dzīve salīdzinājumā ar viņas mājām Little Rock, Arkansas. Tajā laikā viņai nebija ne jausmas, ka pieredze radītu viņu ceļā uz pieejamu superkondensatoru, kas 2018. gadā ieguva augstāko apbalvojumu nacionālajā zinātnes izstādē. Viņa vienkārši gribēja palīdzēt.

"Cilvēkiem šajās kopienās katru rītu ir jādodas četras jūdzes, lai iegūtu ūdeni, kas nav pat tīrs," stāsta Bollimpalli, kas tagad ir vidusskolas vecākais Little Rock centrālajā vidusskolā. Apgrieztā. “To redzot un redzot visas veselības problēmas, kas radušās no ūdens slimībām, es to tiešām ietekmēju. Es domāju, ka es vienmēr zināju, ka ne visiem pasaulē ir pieejams tīrs ūdens, bet es nezināju, cik slikti tas bija, līdz es to redzēju. ”

Viņa turpināja veidot lētu ūdens filtru, kas izgatavots no zāģu skaidām, kafijas pamatnēm un terakota, ko viņa izplatīja Indijas lauku kopienās - viņas centieni palīdzēt dažiem Indijas 163 miljoniem cilvēku, kuriem nav piekļuves drošam ūdenim. "Redzot, ka es biju līdzīgs," Ak, mans dievs, es tiešām darīju kaut ko, kas tiešām ietekmēja kāda cilvēka dzīvi, "viņa saka.

Tagad, piecus gadus vēlāk, viņa turpina savu uzdevumu pievērsties zinātniskiem jautājumiem ar ekonomiski izdevīgiem risinājumiem, piemērojot savu atjautību superkondensatoriem, sīkām, neticami dārgām elektroniskām ierīcēm, kas uzglabā milzīgu elektroenerģijas daudzumu un var radīt milzīgu tīru enerģiju. (“Katru gadu es tikai izvēlos citu tēmu vides zinātnē, lai veiktu pētījumus,” viņa saka.) Viņas projekts - daudz lētāka un mežonīgākā radošā versija dārgajai ierīcei - nodrošināja otro vietu un Jauno zinātnieku balvu Intel Starptautiskais zinātnes un inženierijas gadatirgus 2018. gada oktobrī.

Bollimpalli saikne starp superkondensatoriem un vidējo cilvēku dzīvi ir skaidra. Ierobežota enerģijas uzkrāšanas jauda ir viens no galvenajiem šķēršļiem, kas liedz cilvēkiem plašāk izmantot alternatīvus enerģijas avotus, piemēram, saules un vēja ģenerēto elektroenerģiju. Ja zinātnieki var atrast lētākus, vienkāršākus veidus, kā saglabāt atjaunojamo enerģijas avotu radīto enerģiju, tad pasaule būs skaidrāks ceļš, lai pieņemtu ne naftas enerģiju.

Tomēr, kā viņa uzzināja, superkondensatori ir nav lēts.

„Lai faktiski iegūtu superkondensatoru darbam, tam nepieciešams elektrods, un šie elektrodi ir tūkstošiem dolāru, jo tie ir izgatavoti no tādām lietām kā platīns, palādijs, zelts un dimanti,” saka Bollimpalli. "Tātad, skatoties uz to un redzot, cik piemēroti tie jau bija, es gribēju atrast veidu, kā samazināt elektrodu izmaksas, lai padarītu superkondensatorus vēl piemērotākus un revolucionizētu to pielietojumu enerģētikas nozarē."

Meklējot cilvēkus, kas strādā pie lētākiem superautomobiļiem, viņa atradās Noureen Siraj, Ph.D., Arkanzasas Universitātes ķīmiskās zinātnes profesora Little Rock laboratorijā. Viens no Siraja studentiem, Samantha Macchi, jau apmēram pusotru gadu strādāja pie šāda projekta, norādot, kā padarīt superkondensatoru elektrodus no parastiem materiāliem, piemēram, tējas lapām, melases un pamata virtuves mikroviļņu krāsns - pazemīgu sākumu augsto tehnoloģiju ierīcei. Sirajs un Macchi ienāca Bollimpalli uz projektu, lai uzzinātu par darbu, ko viņa vēlāk iepazīstināja ar ISEF. Tikmēr Macchi un Siraj publicēja šā pētījuma rezultātus janvārī žurnālā Ķīmija Izvēlieties.

Bollimpalli sākotnēji tika piešķirts citam projektam laboratorijā, bet, kad viņa uzzināja par darbu ar superkondensatoriem, viņa lūdza mainīt uzdevumus. Sirajs, kurš ir pieradis mācīties vidusskolēniem, ātri uzzina par viņas komandas darbu.

„Viņa ātri uzzināja visus protokolus, un viņa patiešām spēja izskaidrot. Viņa nesa sapratni, kas daudzās vidusskolēniem trūkst, ”stāsta Sirajs Apgrieztā. „Viņai patiešām ir laba informācija, lai absorbētu informāciju.” Viņi bezgalīgi strādāja kopā, lai palīdzētu Bollimpalli nagu prezentācijai, ko viņš vēlāk deva ISEF.

„Viņa daudzas reizes praktizēja ar mani, un es zinu, ka viņa saprata šo materiālu,” atgādina Sirajs.

Lai gan viņa ir to pazīstama kopš viņas atgriešanās no šīs vasaras Indijā, Bollimpalli atstāja Sirajas laboratoriju un ISEF pieredzi ar vēl dziļāku izpratni par to, kā zinātniekiem būtu jādomā, vai viņi vēlas mainīt pasauli labāk.

„Tas bija savienojums, ko es savā pētījumā atzinu,” viņa atgādina. „Ikreiz, kad veicat pētījumus, jums ir jāpārliecinās, ka jūsu pētījumi ir gan zinātniski, gan ekonomiski izdevīgi, jo, ja produkts, kuru jūs izgatavojat vai projektējat, nav lēts, neviens to neizmantos. Tai ir jābūt jau esošās ekonomikas daļai. ”

Virzoties uz priekšu, Bollimpalli cer, ka viņas augstākā izglītība un ārpus tās izprastu zinātnes ekonomiskās realitātes. Viņa ir uzņemta Vašingtonas universitātē St Louisā, kur plāno dubultu darbu vides ķīmijā un ekonomikā. Pēc koledžas viņa saka, ka vēlas atrast darbu, kas ļauj viņai turpināt zinātni, kas risina ekonomikas realitāti.

„Es tiešām esmu ieinteresēts atrast veidus, kā savienot ekonomiku un zinātni.”