За главный приз конкурса Google Science Fair поборются московские школьницы

Google Science Fair 2013

Организаторы международного конкурса для молодых исследователей Google Science Fair 2013 объявили имена 15 финалистов. К сожалению, из девяти российских проектов, которые прошли региональный отбор, на главный приз претендует лишь один. На церемонию объявления победителей, которая пройдет в штаб-квартире Google в Калифорнии 23 сентября, отправятся московские школьницы Лиза Соснова (14 лет) и Тина Кабир (13 лет), которые изобрели универсальный прибор, измеряющий массу тел и плотность веществ. Самое большое представительство в финале получили США – 8 участников. По одному проекту представлено от Канады, Индии, Сингапура, Австралии, Греции и Турции.

В младшей возрастной категории (13–14 лет) наших соотечественниц ждет серьезная конкуренция. Несмотря на юный возраст, участники прислали на суд жюри совсем не детские работы. Представляем проекты-финалисты.

Программа предупреждения о появлении спецтранспорта

Ученик девятого класса Вини Кумар из Австралии разработал приложение для планшетов и мобильных телефонов, которое будет предупреждать водителей о приближении скорой помощи задолго до того, как они услышат вой сирен. Школьник провел исследование и рассчитал, что в плотном потоке светозвуковая сигнализация спецавтомобилей заметна на расстоянии менее ста метров, и водители зачастую не успевают перестроиться, чтобы освободить дорогу. Предполагается, что кареты скорой помощи, полицейские и пожарные машины с помощью GPS станут отправлять свои координаты в Интернет, а специальное приложение, совместимое с картами навигаторов, сообщит водителям, находящимся на расстоянии 800 метров, о необходимости перестроиться.

Squid-Jet – подводный аппарат, имитирующий движение кальмара

Алекс Спайрайд (13 лет) из США предлагает при строительстве подводных аппаратов обратиться к технике передвижения кальмаров. Он построил прототип под названием Squid-Jet. Устройство плывет за счет мощной струи воды, выпускаемой из резиновой камеры, которая сжимается за счет сжатого воздуха из баллонов по технологии mikropor. Многочисленные испытания показали, что наибольшую скорость и дальность перемещения обеспечивают серии импульсов в сочетании с длительными периодами, в течение которых камера снова заполняется водой. Главное преимущество нового подводного двигателя состоит в том, что он абсолютно безвреден для окружающей среды, а продолжительность работы обусловлена лишь объемом баллонов с кислородом.

Сверхпроводящие ленты решат проблему нехватки редкоземельных металлов

13-летняя американка Кавита Селва привлекла жюри конкурса своим проектом, который имеет важные экономические предпосылки. Дело в том, что 97 % добычи редкоземельных металлов, необходимых для магнитов электродвигателей и электрических турбин, контролируется Китаем, который постоянно снижает экспорт. Школьница предлагает изготавливать магниты из материалов, содержащих очень небольшое количество редкоземельных металлов, – например, из сверхпроводящих лент. Они представляют собой металлические ленты с тонкой полоской сверхпроводника. В своих экспериментах Кавита установила, что скрещенные ленты могут создавать магнитное поле, сравнимое по мощности с обычными магнитами, содержащими в 42 раза больше редкоземельных металлов.

Экология или экономика: влияние инфраструктурных проектов на жизнь вымирающих видов.

Dipodomys ingens

С каждым годом человечество создает все больше крупных инфраструктурных проектов, таких как дамбы или солнечные электростанции. Венкат Санкар (14 лет) из США озадачился вопросом, как влияют эти конструкции на местные экосистемы, в частности на виды, находящиеся на грани исчезновения. Он построил компьютерную модель влияния отдельно взятого комплекса солнечных батарей в Калифорнии на популяцию вымирающих гигантских кенгуровых прыгунов. При этом программа не только показала, что дальнейшая эксплуатация комплекса на существующей мощности с вероятностью 40% приведет к вымиранию животных в течение ста лет, но и позволила рассчитать оптимальный баланс между экономической рентабельностью и сохранением редкого вида. По расчетам школьника, снижение мощности станции на 8% снижает риск вымирания прыгунов до 15%.

Оптимизированный метод исследования солнечных батарей с «квантовыми точками»

Валери Динг (16 лет) из США исследовала КПД солнечных батарей, содержащих так называемые квантовые точки. Считается, что в будущем эти полупроводниковые кристаллы могут увеличить эффективность фотоэлементов с нынешних 30 до 60 %. Школьница предложила новый метод исследований этих устройств, основанный на специальных алгоритмах и коэффициентах, позволяющих быстро сравнивать эффективность кристаллов разной формы и размеров. В описании работы говорится, что использование данного подхода поможет проводить исследования гораздо быстрее, чем это позволяет стандартный метод проб и ошибок.

Производство биопластика из банановой кожуры

Элиф Белгин (16 лет) из Турции предлагает использовать банановую кожуру для производства биопластика. Этот экологичный материал составит конкуренцию обычным пластмассам на основе нефтепродуктов при изоляции кабелей и изготовлении косметических протезов.

Фонарик без батареек

Энн Макосински (15 лет) из Канады изобрела фонарик, который работает исключительно за счет тепла человеческой руки. Она использовала элементы Пельтье, в которых энергия вырабатывается, когда одна сторона пластины нагревается, а другая охлаждается. В результате была создана действующая модель устройства, обеспечивающего бесперебойное горение светодиода при разнице температур на поверхностях пластин всего в 5 градусов по Цельсию.

Очистка сточных вод фотокатализом под действием солнечного света

15-тилетняя Ширишти Астана из Индии придумала инновационный способ очистки сточных вод от моющих средств. Она обнаружила, что добавление в воду нанооксида цинка активирует процесс фотокаталитической деградации загрязнителей под воздействием солнечного света. Возможно, это откроет дорогу новым недорогим и экологически чистым технологиям очистки.

Эффективность эстрагенов и прогестерона в лечении фиброза печени

Группа школьниц из Сингапура исследовала негативное влияние гормонов прогестерона, эстриола и эстрона при лечении ими фиброза печени. Предыдущие исследования неоднократно демонстрировали профилактическое действие этих веществ, но при этом не было уделено должного внимания побочных свойствам. Эксперименты помогут найти минимальную эффективную дозу каждого препарата, которая позволит провести эффективную гормональную терапию при минимальном риске.

Перчатка-экзоскелет, поддерживающая человеческую руку

Чаралампос Иоанноу (18 лет) из Греции решил помочь своей бабушке-инвалиду, которая не может с силой сжать руки, чтобы пользоваться многими простыми вещами в быту. Молодой изобретатель придумал перчатку, действующую по принципу экзоскелета. Датчики давления регистрируют слабые движения пальцев и запускают электродвигатели, помогающие сжать кулак. Специальный алгоритм рассчитывает необходимую силу и степень сжатия, что обеспечивает точные движения кистей рук. Прототип уже прошел множественные испытания и, возможно, заинтересует инвесторов.

Определение уровня развития метастаз при раке груди

Иша Маити (17 лет) из США предложила модель, позволяющую прогнозировать размеры метастаз раковой опухоли только на основании ее размеров на ранней стадии заболевания. Наличие таких образований в жизненно важных органах во многом определяет успех лечения, но современные медицинские методы не могут обнаружить метастазы размером менее 15 мм. Дальнейшее исследование этого вопроса обеспечит врачей надежным статистическим инструментом, помогающим правильно выбирать способы терапии.

Автоматизированное открытие новых ингибиторов для борьбы с вирусом гриппа

17-тилетний американец Эрик Чен провел масштабный анализ исследований различных штаммов гриппа и открыл несколько новых ингибиторов эндонуклеаз, которые могут блокировать деятельность вируса, а значит, открывают потенциал для разработки новых противогриппозных препаратов. Это открытие может принести исследователю не только главный приз конкурса Google, но и серьезные отчисления от зарегистрированного патента.

Эффективная характеристика «3» полей Галуа для эллиптической криптографии

Молодой математик из США Винэй Айенгар (17 лет) посвятил свой проект разработке более эффективных алгоритмов полиномиальной арифметики для полей Галуа с характеристикой «3». Новый метод оказался на несколько порядков быстрее всех существующих ранее, что очень важно для некоторых областей математики, таких как эллиптическая криптография.

Диагностика меланомы на основе анализа фотографий кожи

Еще одна представительница США Элизабет Зао (17 лет) также посвятила свой проект исследованию рака. Она предложила систему ранней диагностики меланомы (рака кожи) на основании анализа фотографий пятен на коже. Разработанный метод позволяет с 80 %-ной точностью диагностировать рак по таким параметрам, как форма, размер и цвет образований.

Смотрите также: Иван Загорский Российские школьники борются за финал конкурса Google Социальные сети, наночастицы и математика трехочкового броска. Рейтинг самых читаемых научных статей Ученые приглашают всех желающих систематизировать гербарии и искать экзопланеты Объявлены лауреаты премии имени Джозефа Гринберга