Meghana Bollimpalli: Arkansas Teen pomáha vytvoriť nízko nákladový superkapacitor

V lete predtým, ako vstúpila do ôsmeho ročníka, Meghana Bollimpalli navštívila rodinu v Indii, cestovala so svojím politikom na dedinu do vidieckych komunít a bola svedkom toho, aký je rozdielny život v porovnaní s jej domovom v Little Rock v Arkansase. V tom čase netušila, že by ju táto skúsenosť priviedla na cestu k práci na prístupnom superkapacitori, ktorý získal najvyššie ocenenia na národnom vedeckom veľtrhu v roku 2018. Jednoducho chcela pomôcť.

„Ľudia v týchto komunitách musia chodiť štyri míle každé ráno, aby dostali vodu, ktorá nebola ani čistá,“ hovorí Bollimpalli, teraz stredná škola na strednej škole Little Rock Central High School. obrátený, „Keď som to videl a videl som všetky zdravotné problémy, ktoré prichádzali z chorôb prenášaných vodou, bol som tým skutočne ovplyvnený. Myslím, že som vždy vedela, že nie každý na svete má prístup k čistej vode, ale nevedel som, aké to bolo zlé, kým som to nevidel. “

Ďalej navrhla lacný vodný filter vyrobený z pilín, kávových zŕn a terakoty, ktorý distribuovala medzi vidiecke komunity v Indii - jej snahou bolo pomôcť niektorým zo 163 miliónov indických obyvateľov, ktorí nemajú prístup k bezpečnej vode. „Keď som to videl, bol som rád,„ Bože môj, vlastne som urobil niečo, čo skutočne ovplyvnilo niečí život, “hovorí.

Teraz, o päť rokov neskôr, pokračuje vo svojom poslaní zaoberať sa vedeckými otázkami ekonomicky uskutočniteľnými riešeniami uplatňovaním svojej vynaliezavosti na superkapacitory, malé, neuveriteľne drahé elektronické zariadenia, ktoré uchovávajú obrovské množstvo elektrickej energie a majú potenciál urobiť obrovský čistý energetický dopad., („Každý rok si vyberám inú tému v oblasti environmentálnej vedy, aby som robila výskum,“ hovorí.) Jej projekt - oveľa lacnejšia a divoko vynaliezavejšia verzia drahého zariadenia - zabezpečila druhé miesto a cenu Young Scientist na Intel Medzinárodný veľtrh vedy a techniky v októbri 2018.

Pre Bollimpalliho je spojenie medzi superkondenzátormi a životmi priemerných ľudí jasné. Obmedzená kapacita uskladnenia energie je jednou z hlavných prekážok, ktoré bránia ľuďom vo využívaní alternatívnych zdrojov energie, ako je napríklad slnečná a veterná energia. Ak vedci nájdu lacnejšie, jednoduchšie spôsoby skladovania energie vyrobenej z obnoviteľných zdrojov, svet bude mať jasnejšiu cestu k prijímaniu neropnej energie.

Ako sa však dozvedela, superkondenzátory sú nie lacné.

„Aby mohol superkapacitor skutočne pracovať, potrebuje elektródu a tieto elektródy sú tisíce dolárov, pretože sú vyrobené z vecí, ako sú platina, paládium, zlato a diamanty,“ hovorí Bollimpalli. „Takže keď som sa na to pozrel a videl, aké použiteľné už boli, chcel som nájsť nejaký spôsob, ako znížiť náklady na elektródy, aby sa superkapacitory stali ešte viac použiteľnými a revolúciou v ich aplikáciách v energetickom priemysle.“

Pri hľadaní ľudí pracujúcich na lacnejších superkondenzátoroch sa ocitla v laboratóriu Noureen Siraj, Ph.D., asistentka chémie na University of Arkansas v Little Rock. Jeden zo Sirajových študentov Samantha Macchiová už na takomto projekte pracovala asi rok a pol, prišiel na to, ako vyrobiť superkapacitorové elektródy z bežných materiálov, ako sú použité čajové lístky, melasy a základná kuchynská mikrovlnná rúra - pokorné začiatky pre high-tech zariadenia. Siraj a Macchi priniesli Bollimpalliho do projektu, aby sa dozvedeli o práci, ktorú neskôr prezentovala na ISEF. Medzitým Macchi a Siraj zverejnili výsledný výskum v januári v časopise Chémia Vyberte.

Bollimpalli bol pôvodne pridelený k inému projektu v laboratóriu, ale keď sa dozvedela o práci na superkondenzátoroch, požiadala o zmenu úloh. Siraj, ktorý je zvyknutý mať stredoškolákov, sa dozvie o práci svojho tímu, rýchlo sa zaviazal.

„Rýchlo sa naučila všetky protokoly a ona bola schopná vysvetliť. Priniesla porozumenie, ktoré chýba v mnohých stredoškolských študentov, “hovorí Siraj obrátený, "Naozaj je dobrá v absorbovaní informácií." Neúnavne pracovali na tom, aby pomohli Bollimpalliho nechtovi prezentáciu, ktorú neskôr dala na ISEF.

„Toľkokrát cvičila so mnou a viem, že materiál pochopila,“ spomína Siraj.

Hoci je to známe už od jej návratu z tohto leta v Indii, Bollimpalli opustil laboratórium Siraj a ISEF skúsenosti s ešte hlbším pochopením toho, ako by si vedci mali myslieť, ak chcú zmeniť svet k lepšiemu.

„Toto bolo spojenie, ktoré som si v rámci svojho výskumu uvedomila,“ spomína. „Vždy, keď robíte výskum, musíte sa uistiť, že váš výskum je vedecky uskutočniteľný a ekonomicky uskutočniteľný, pretože ak produkt, ktorý vyrábate alebo navrhujete, nie je lacný, nikto ho nepoužije. Musí byť súčasťou hospodárstva, ktoré už existuje. “

Bollimpalli dúfa, že sa posunie vpred a prinesie jej chápanie ekonomických skutočností vedy do svojho vyššieho vzdelávania a mimo neho. Bola prijatá na Washingtonskú univerzitu v St. Louis, kde plánuje dvojité štúdium v ​​odbore chémie a ekonómie v oblasti životného prostredia. Po škole, ona hovorí, že chce nájsť prácu, ktorá jej umožňuje sledovať vedu, ktorá rieši ekonomickú realitu.

„Naozaj ma zaujíma nájsť spôsob, ako prepojiť ekonómiu a vedu.“