这些青少年正在利用科学让世界变得更美好

2023 年赛默飞世尔科技青少年创新者挑战赛的几位决赛入围者所做的研究项目旨在让世界变得更美好

对于某些人来说，科学项目可能是一项任务。对于其他人来说，它可能是一项有趣的爱好。但做研究也可以是一个帮助他人、让世界变得更美好的机会。看看今年赛默飞世尔科技青少年创新者挑战赛(JIC) 中青少年科学家完成的一些项目就知道了。

Thermo Fisher JIC 是面向美国中学生的科学竞赛。该竞赛由科学协会举办，该协会还出版《科学新闻探索》。本周，今年竞赛的 30 名决赛选手前往华盛顿特区争夺超过 10 万美元的奖金。他们还展示了自己的研究项目。

这些中学生科学家正在解决从垃圾污染到月经贫困等全球性问题。《科学新闻探索》采访了其中三位科学家，了解了他们项目的灵感、兴奋和未来计划。

莎拉尼亚·楚德加尔

14 岁的 Sharanya 制作了一个太阳能垃圾收集机器人。这个带轮子的机器使用传感器来检测垃圾，并用盘子将垃圾铲起。机器人的金属探测传感器可帮助它将垃圾与可回收物品分开。光传感器可让机器人的太阳能电池板朝向太阳，收集尽可能多的能量。Sharanya 是加州圣何塞 Challenger School–Shawnee 的八年级学生。

是什么启发了这个项目？

“当我报名参加我们当地垃圾清理的志愿者活动时，我看到了那里的垃圾污染有多严重，我知道我必须解决这个问题，”Sharanya 说。“人们的时间和资源确实非常有限，对吧？但机器人不是。所以那时我的项目想法在我脑海中形成了。”

这个项目您最喜欢哪个部分？

“建造机器人，”Sharanya 说道。“自从一二年级以来，我就喜欢搭建乐高积木，建造我的机器人就像搭建乐高积木一样。只不过这一次，我必须拿出说明书……我之前从未有过任何机器人技术经验，所以这是一次全新的体验。”

哪些资源帮助您完成了您的项目？

“我的父亲。在整个项目过程中，我不得不使用大量电动工具，甚至必须将金属片切割成一定的长度，”Sharanya 说道。“每当我不得不使用电动工具时，我的父亲总是在场监督并在必要时提供帮助。……每当我不小心烧坏了某个部件或熔化了电线时，他也总是会来救我。”

对科学项目新手有什么建议吗？

“遵循科学方法。有时这似乎很难，但坚持下去，每次只改变一个变量，就能得到最好的结果，”Sharanya 说。“说实话，不要害怕犯错。每个人都害怕。‘哦不，如果我搞砸了怎么办？’说实话，犯错是整个学习过程的一部分。所以不要害怕。”

艾莉·卢·奥尔维拉

13 岁的埃莉·卢 (Ellie Lou) 希望帮助解决全球月经贫困问题。月经贫困指的是缺乏月经用品、卫生使用方法或使用方法教育。事实上，调查显示，全球超过一半的月经期女性无法获得适当的月经用品。埃莉·卢研究了哪种天然纤维最适合制作价格实惠、可重复使用的卫生巾。她的研究表明，用棉和麻制成的织物吸水性最好。埃莉·卢是加州戈利塔市圣巴巴拉特许学校 HomeBased Partnership 七年级的学生。

她决定缝制卫生巾并将它们捐赠给有需要的人。“当我去研究可以使用哪种天然面料来缝制这些卫生巾时，我发现对于哪种天然面料最好，并没有达成共识。”

您是否遇到了什么意想不到的障碍？

“当我向一群同学介绍我的想法时，我的一个同学问道：‘月经是一种疾病吗？’”艾莉·卢说。“那时我意识到我还有很多工作要做，因为……我有责任确保人们知道什么是月经。因为如果他们不了解月经，他们怎么会理解月经贫困？如果他们无法理解月经贫困，他们怎么能把我的项目放在上下文中？所以我必须确保当我演讲时，让每个人都感到舒适，可以谈论这个话题，也可以提出问题，以便他们能够了解更多信息。”

这个项目您最喜欢哪个部分？

“我喜欢我的测试，因为每种面料的反应都很不一样，”Ellie Lou 说。“即使是同样的材料，只是以不同的方式编织或组合在一起，它的反应也大不相同。”她特别惊讶地发现，用重复使用的面料制成的卫生巾比新面料吸水性更强。“这是一个巨大的发现，”Ellie Lou 说，“因为我们的废物流中有大量剩余面料，这些面料可以重新用于解决人道主义危机。”

这个项目最让您兴奋的是什么？

“在我的项目中，我发现我们可以做很多事情来帮助改变现状，”Ellie Lou 说道。“每个人都可以通过使用常见的家居用品（例如旧毛巾或旧 T 恤）来提供帮助，并缝制自己的卫生巾，供自己和他人使用。与其他许多危机不同，这场危机很容易解决……它不需要花费数百万美元，也不需要发明新的科学。”Ellie Lou 补充道，即使是那些不想缝制卫生巾的人也可以提供帮助。“有些人喜欢捐赠物资，”她说。“我们一起可以帮助战胜经期贫困。”

安姆瑞莎·普拉文

14 岁的 Amritha 建立了一个系统，该系统可以根据人们对音乐的反应来推荐让他们放松的歌曲。她的目标是什么？提高音乐疗法对心理健康的有效性。Amritha 的系统使用传感器测量听音乐时人的心率和出汗量。然后，系统使用这些信息推荐其他可能有助于人们放松的音乐。Amritha 是伊利诺伊州布法罗格罗夫 Aptakisic 初中八年级的学生。

希望找到一种客观的方法来衡量聆听不同类型音乐时的放松程度。”

这个项目您最喜欢哪个部分？

“找出音乐的哪些特征对我们的情绪和放松影响最大，”Amritha 说。“这是我最喜欢的部分之一，因为这是我真正好奇的事情。”她发现音乐的调性在音乐的放松潜力中发挥了作用。“这是很多研究的主题，”Amritha 说。“我还发现音色令人放松，这是我没有想到的。”音色是音乐的音调或颜色。

下一步你有什么计划？

“我很有兴趣继续这个项目，因为还有很多东西需要我去探索，”Amritha 说道。“我还想看看不同类型的乐器是否也会影响我们的生理反应。”除了心率和汗液，她还想使用脑电图脑波来追踪人们对音乐的反应。“我认为这也能让我们更好地了解为什么我们在听这些类型的音乐时会有这种感觉，”Amritha 说道。“因为这显然与大脑有很大关系。”