Nữ sinh 12 tuổi chế tạo robot phát hiện vi nhựa

Anna Du là một trong số 30 thí sinh vào chung kết của cuộc thi khoa học Broadcom MastersAnna Du là một trong số 30 thí sinh vào chung kết của cuộc thi khoa học Broadcom Masters

GD&TĐ - Anna Du, học sinh lớp 7 tại Massachusetts (Mỹ) đã có ý tưởng sản xuất thiết bị làm sạch biển. Đó là một thiết bị sử dụng tia hồng ngoại để phân biệt các loại nhựa biển gây nguy hại. Anna Du đang làm việc với một nhà khoa học từ 3M để tinh chỉnh và hoàn thành thiết bị của mình. 

Giải thưởng khoa học danh giá cho học sinh

Lúc đi dạo dọc theo bãi biển Castle ở phía Nam thành phố Boston, Anna Du cảm thấy chán ngán trước cảnh rác nhựa vất lung tung trên bờ biển. Em hì hụi lượm rác và nhanh chóng nhận ra có nhiều mẩu nhựa bé xíu khó mà nhặt cho kỳ sạch được.

Thời điểm đó, Anna Du mới học lớp 6. Thế rồi, Anna bắt tay làm một nghiên cứu nhỏ. Qua các nguồn tài liệu đáng tin cậy, Anna Du biết rằng có đến 8 triệu mét khối nhựa được đổ xuống biển mỗi năm - và thực sự đang có tới 150 triệu mét khối nhựa đang nằm dưới đáy biển.

Anna Du quyết định đi xa hơn, làm một thứ gì đó để có thể giải quyết ngọn nguồn vấn đề: một cỗ máy điều khiển từ xa (ROV) có thể di chuyển dưới nước và “nhìn thấy” nhựa dưới đáy biển.

Anna Du nằm trong số 30 nhà khoa học trẻ vào chung kết tại sự kiện thi đấu Broadcom Masters tập trung vào các đề tài thi trong 4 lĩnh vực cơ bản là khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) dành cho các học sinh trên toàn thế giới.

Cuộc thi đấu hấp dẫn này được tổ chức bởi Quỹ Broadcom và Hiệp hội khoa học và công cộng và đã triển khai trong vòng 8 năm qua.

Năm 2018 này, gần 5.000 học sinh đang học lớp 6, 7 và 8 đã được đề cử sau khi các em tham gia thi đấu tại các hội chợ khoa học khu vực, trong đó có 2.500 học sinh đã nộp đơn trực tuyến để xin được xem xét.

Anna Du đang thử nghiệm thiết bị ROV Nereid Jr. ở cảng Boston 

Qua các sàng lọc cẩn thận, chỉ còn lại 300 dự án là đúng với tiêu chuẩn của “Broadcom Masters” và giờ đây chỉ còn lại 30 thí sinh vào chung kết tề tựu ở Washington, D.C. để thi thố.

Phần thưởng cao nhất của học sinh thắng cuộc là 25.000 USD cũng như những khoản tiền mặt khác sẽ được thông báo tại Viện nghiên cứu khoa học Carnegie (Washington DC, Mỹ).

Thiết bị ROV của nữ sinh Anna Du được làm bằng các ống PVC. Liên tưởng tới các kiểu ROV tương tự như xe tự hành Curiosity chuyên khảo sát bề mặt của sao Hỏa hay thiết bị Nereid ROV chuyên khảo sát đáy biển Bắc Cực tại Viện hải dương học Woods Hole (Massachusetts, WHOI), thiết bị ROV của nữ sinh Anna Du có 2 hệ thống riêng biệt: 1 hệ thống định vị, 1 hệ thống phát hiện.

Hệ thống định vị xem ra khá đơn giản: nó sử dụng các cánh quạt để di chuyển trong nước, kèm theo một sự kết hợp sáng tạo giữa sức nặng của lưới đánh cá và phao nổi cho phép thiết bị di chuyển lên xuống.

Tuổi trẻ, tài cao

Kỹ sư kiêm chuyên gia về Người máy học, bà Dana Yoerger, người đang làm việc cho dự án Nereid ROV (một thiết bị người máy di chuyển tầm xa tại biển Bắc Cực, thiết bị lưu trữ một bộ gồm các cảm biến âm học, hóa học và sinh học) của WHOI, thốt lên vẻ thán phục:

“Phát minh thực sự trong sản phẩm của Anna Du là cảm biến. Cô bé thật là cừ, mới 12 tuổi thôi đã cho ra đời một thứ khéo léo đến thế”.

Vì quá hâm mộ thiết bị Nereid ROV nên Anna Du cũng gọi tên cho sản phẩm khoa học của mình là ROV Nereid Jr., ngay cả khi thiết bị của Anna Du hơi khác chút xíu so với tên gọi.

Anna Du nói rằng “Hệ thống phát hiện mới thực sự là phần tuyệt vời”. Em sử dụng một cái camera hồng ngoại có độ phân giải cao cùng với 3 loại ánh sáng khác nhau nhằm phát hiện các vật thể nhựa dưới biển.

Các phương pháp phát hiện nhựa từ ROV của Anna Du bao gồm 2 bước sóng ánh sáng hồng ngoại trong đó ánh sáng sẽ phủ chụp lên các loại vi nhựa khiến cho phản hồi lại ánh sáng và đồng thời cho chúng nổi bật trên cát và thực vật dưới biển.

Ở tuổi 12, nữ sinh Anna Du đang là học sinh Trường Trung học cơ sở Montessori Andover

Ngoài ra ROV của Anna Du còn sử dụng ánh sáng khả kiến (thuật ngữ chuyên ngành) để nhìn ra những loại màu sắc bất thường để lộ ra chỗ có nhựa.

Thiết bị của Anna Du không thực sự thu thập vi nhựa, nhưng nó giúp xác định chính xác địa điểm có tồn tại rác nhựa. Hiện tại Anna Du đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế đối với các chức năng của ROV do em sáng tạo ra.

Cùng làm việc cho dự án Nereid ROV của WHOI, kỹ sư Casey Machao, tỏ sự kinh ngạc về thành quả của Anna Du, bà phát biểu: “Cô bé có kiến thức kỹ thuật ấn tượng để chuyển thành sự thật một vấn đề hóc búa. Dựa trên kiến thức kỹ thuật, Anna có thể xây dựng và thiết kế ra một nguyên mẫu làm việc, thật tuyệt vời. Nghe thì có vẻ đơn giản, song kỳ thực là nó rất ấn tượng”.

Lần đầu tiên khi Anna Du đọc về thách thức của việc xác định vi nhựa biển, không giống như đảo rác Thái Bình Dương, không trôi trên mặt biển, Anna Du biết rằng ROV sẽ là công cụ hiệu quả nhất cho sứ mạng làm sạch biển cả.

Việc lấy từng xô nước để phân tích các mẫu nước trong phòng thí nghiệm được xem là khó khả thi, vì thế Anna cần có một phòng thí nghiệm di động để tìm ra nhựa tại chỗ.

Lúc mới 5 tuổi, Anna Du đã tham dự các sự kiện cộng đồng và các hội thảo tại Viện nghiên cứu Massachusetts (MIT), và em đã học hỏi các kỹ năng kỹ thuật cần thiết để tự chế tạo ra ROV cho mình ngay từ những khóa hội thảo này, xây dựng phòng thí nghiệm tại thư viện địa phương hay mạng giải trí YouTube. Đã có rất nhiều thách thức và nếm không ít sai lầm khi Anna Du thử nghiệm ROV của mình ở cảng Boston.

Khi được phóng viên hỏi về các dự định tương lai, Anna Du đề cập rằng muốn thử sức với các tác động của biến đổi khí hậu. Nữ sinh có vẻ ngoài hiền lành này nói: “Khi biến đổi khí hậu đang xảy ra khắp thế giới, em nghĩ rằng có nhiều vấn đề cần phải được xử lý bằng các phát minh mới. Còn bây giờ, em chỉ gắng sức tập trung vào nhựa”. Ở tuổi 12, Anna Du có nhiều thời gian để hình dung về tương lai của mình.

Nguyễn Thanh Hải (Tổng hợp)

  • Chia sẻ

Bình luận của bạn đọc

Đăng nhập bằng facebook để bình luận