アンナドゥはサウスボストンのキャッスルアイランドのビーチを歩いていて、海岸線にプラスチックが散らばっていることに気づきました。 彼女はそれを拾い上げるために手を伸ばし、すぐに彼女が扱うことができるよりも多くの小さな破片があることに気づきました。
「作品の数に気付いたとき、それは不可能に思えました」と、当時6年生だったドゥは言います。
しかし、Duは優れた科学者と同じように問題に取り組みました。まず、少し研究を行いました。 これにより、彼女は毎年800万トンのプラスチックが海に沈んでいることを知りました。これは、すでにそこにある1億5千万トンに加えてです。
それから、彼女は問題を解決するのに役立つ何かを構築することに取り掛かりました。それは、水の中を移動し、海底のプラスチックを見つけることができる遠隔操作車両、またはROVです。
Duは、Broadcom Mastersコンテストの30のファイナリストのうちの1つであり、世界の若い学生を対象とした科学、技術、工学、数学（STEM）のトップコンテストの1つです。 Broadcom FoundationとSociety for Science and the Publicが主催するコンペティションは8年間にわたって運営されています。 今年は、地域のサイエンスフェアに参加した後、約5, 000人の6年生、7年生、および8年生がノミネートされ、そのうち2, 500人がオンラインで検討に応募しました。 このプールは「Broadcom Masters」と呼ばれる300のプロジェクトに絞り込まれ、現在では上位30のファイナリストがワシントンDCに集まってプロジェクトを紹介しています。 本日、カーネギー科学研究所で、最高賞金25, 000ドルとその他の賞金が発表されます。
DuのROVはPVCパイプで作られています。 火星の表面をスパイするキュリオシティ着陸船やウッズホール海洋研究所（WHOI）の深海北極ネレイドROVなど、あらゆる種類のROVに触発されたDuのROVは、ナビゲーションシステムと検出システムの2つの独立したシステムを備えています。 ナビゲーションシステムは非常にシンプルです。プロペラを使用して水中を移動し、釣り用おもりとフォームプールフロートの新しい組み合わせにより上下に移動できます。
「ここでの本当の発明はセンシングです」とロボット工学者でエンジニアのダナ・ヨーガーは言います。ダナ・ヨーガーは、北極圏を長距離移動し、一連の音響、化学、生物センサーを搭載するROVであるWHOIのNereidと連携しています。 Nereidにa敬の念を抱いていたDuは、ROV Nereid Jr.という愛称を付けました。 「ROVは12歳の人のためにうまくできており、彼女はとても賢いです」とヨーガーは付け加えます。
検出システムは「実際にはクールな部品」であるとDuは同意します。彼女は、高解像度の赤外線カメラと3種類の光を使用してプラスチックを見つけます。 Duの検出方法は、2つの異なる波長の赤外線で構成されており、マイクロプラスチックの吸収スペクトルを照らし、砂や植物から際立ったものにします。 彼女はまた、プラスチックを際立たせる不自然な色を見つけるために可視光を使用します。 （Duは今年、Discovery Education 3M Young Scientist Challengeの10のファイナリストの1人でもありました。彼女のアプリケーションビデオでデモを見ることができます。）装置は実際にマイクロプラスチックを収集しませんが、それらが蓄積している場所を特定します。 彼女は、ROVの機能要素に関する特許を申請しています。
「彼女は、このような問題を解決し、それを追及するという印象的な基本的なエンジニアリング本能を持っています」と、Nereidで働くWHOIエンジニアでもあるCasey Machadoは言います。 「彼女は技術的な作業、建設、設計でそれをフォローして、非常にクールなプロトタイプを作成することができました。 シンプルに聞こえますが、それは非常に印象的なレベルの思考です。」
Duは、グレートパシフィックガベージパッチとは異なり、表面に浮いていない海洋マイクロプラスチックを見つけるという課題について最初に読んだとき、ROVがタスクに最も効率的なツールであることを知っていました。 バケツとバケツの水サンプルを採取し、ラボで分析することは、必要な規模で行うことはできません。 彼女は、現場でプラスチックを見つけることができるモバイルラボを必要としていました。
Duは5歳のときからMITの公開イベントやワークショップに参加していたため、これらのセッション、地元の図書館のメーカーラボ、YouTubeからROVを構築するために必要なエンジニアリングスキルを身につけました。 彼女は、PVCパイプを一緒に保持するために使用する適切な種類の接着剤を選択することさえ含め、実際にデバイスを水の中をうまく移動させるのは難しいと言います。 たとえば、釣り用の重りを追加する前に、ROVは上下に動かそうとするとひっくり返りました。 ボストン港でROVをテストしたため、多くの試行錯誤がありました。
Duは、ボストン港でNereid Jr.をテストします。 （ブロードコムマスターズ） 「Annaは評価されるべき力です。これらのファイナリストは全員です」と、Society for Science and the Publicの社長兼CEOであるMaya Ajmera氏は言います。 「私たちの競技会を通過するすべての子供たちの素晴らしい点は、彼らが大きな問題に目を向けていることです。 彼らは大きな問題を見て、何かできることができるようになるまでそれを絞り込みます。 アンナのプロジェクトでは、全体像を見ることができます。」
確かにDuです。 将来の計画について尋ねられたとき、彼女は気候変動の影響に何らかの形で取り組みたいと述べています。
「特に世界中で起こっている気候変動に関して、新しい発明で解決できる多くの問題があると思います」とDu氏は言います。 「今のところ、まだまだ先が長いので、私は主にプラスチックに焦点を合わせています。」
Nereid Jr.の場合、Duの次のステップは、マイクロプラスチックが凝集する可能性のある場所の予測アルゴリズムを作成できる人工知能システムの開発です。
Duは、STEMへの関心を育み、サポートしてくれた週末にMITの学生支援活動に長年携わってきた両親を称賛します。 彼女はそこで学生や科学者に会うことができ、その結果、大学への参加とエンジニアになることに照準を合わせていると言います。
「世界の問題を解決するために物を作るのが好きなので、エンジニアになりたいと思っています」とDu氏は言います。 「しかし、私はまだどのようなエンジニアになりたいのかわかりません。」
彼女の年齢で、彼女はそれを理解するのに十分な時間を持っています。
