Anna Du estava caminhando pela praia de Castle Island, no sul de Boston, quando notou o plástico espalhado no litoral. Ela se abaixou para pegá-lo, e rapidamente percebeu que havia muito mais pequenos pedaços do que ela poderia suportar.
"Quando percebi quantas peças havia, parecia impossível", diz Du, que estava na sexta série na época.
Mas Du abordou o problema como qualquer bom cientista - primeiro, fazendo uma pequena pesquisa. Foi assim que ela descobriu que 8 milhões de toneladas métricas de plástico acabam nos oceanos a cada ano - e isso soma-se aos impressionantes 150 milhões de toneladas que já estão lá.
Então, ela começou a trabalhar na construção de algo que poderia ajudar a resolver o problema: um veículo operado por controle remoto, ou ROV, que pode se mover através da água e detectar plásticos no fundo do oceano.
Du é um dos 30 finalistas da competição Broadcom Masters, um dos principais concursos de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) para jovens estudantes do mundo. A competição, organizada pela Fundação Broadcom e pela Sociedade para a Ciência e o Público, está em vigor há oito anos. Este ano, cerca de 5.000 alunos do sexto, sétimo e oitavo foram indicados depois de competir em feiras de ciências regionais e, desses, 2.500 foram aplicados on-line para consideração. Esse pool foi reduzido a 300 projetos apelidados de “Broadcom Masters”, e agora os 30 principais finalistas estão atualmente reunidos em Washington, DC para mostrar seus projetos. Um prêmio de US $ 25.000, além de outros prêmios em dinheiro, será anunciado hoje no Carnegie Institution for Science.
O ROV da Du é feito com tubos de PVC. Inspirado em ROVs de todos os tipos, como o Lander Curiosity que espia a superfície de Marte e o ROA ártico em águas profundas no Instituto Oceanográfico Woods Hole (WHOI), o ROV de Du possui dois sistemas separados, um sistema de navegação e um sistema de detecção. O sistema de navegação é bem simples: ele usa propulsores para se mover através da água e uma nova combinação de pesos de pesca e flutuadores de espuma que permitem que ele se mova para cima e para baixo.
"A verdadeira invenção aqui é o sensor", diz o roboticista e engenheiro Dana Yoerger, que trabalha com a Nereid da WHOI, um ROV que percorre grandes distâncias no Ártico e abriga um conjunto de sensores acústicos, químicos e biológicos a bordo. Com admiração por Nereid, Du a apelidou de ROV Nereid Jr., apesar de seu veículo ter um conjunto de habilidades diferente do seu homônimo. "O ROV é muito bem feito para uma criança de 12 anos e o dela é bastante inteligente", acrescenta Yoerger.
O sistema de detecção, concorda Du, é a “parte realmente legal”. Ela usa uma câmera infravermelha de alta resolução junto com três tipos diferentes de luz para identificar o plástico. Os métodos de detecção de Du são compostos por dois comprimentos de onda diferentes de luz infravermelha, que iluminam os espectros de absorção em microplásticos e os fazem sobressair da areia e da vida vegetal. Ela também usa luz visível para detectar cores não naturais que podem fazer os plásticos se destacarem. (Du também foi um dos dez finalistas do Discovery Scientist 3M Young Scientist Challenge deste ano. Você pode ver uma demonstração em seu vídeo de aplicação.) O aparato não coleta os microplásticos, mas identifica onde eles estão se acumulando. Ela solicitou uma patente sobre os elementos funcionais do ROV.
"Ela tem um tipo básico de instinto de engenharia para resolver um problema como este e depois ir atrás dele", diz Casey Machado, que também é engenheiro da WHOI e trabalha com a Nereid. “Ela foi capaz de acompanhar isso com o trabalho técnico, construção e design para fazer um protótipo funcional, o que é muito legal. Parece simples, mas é um nível de pensamento realmente impressionante ”.
Quando Du leu pela primeira vez sobre o desafio de localizar microplásticos oceânicos que, diferentemente do Great Pacific Garbage Patch, não estavam flutuando na superfície, ela sabia que um ROV seria a ferramenta mais eficiente para a tarefa. Levar baldes e baldes de amostras de água e analisá-los em um laboratório nunca poderia ser feito na escala necessária. Ela precisava de um laboratório móvel que pudesse encontrar plásticos no local.
Du tem participado de eventos e workshops públicos no MIT desde os cinco anos de idade, e por isso ela adquiriu as habilidades de engenharia necessárias para construir seu ROV a partir dessas sessões, criando laboratórios em bibliotecas locais e no YouTube. Ela diz que, na verdade, fazer com que seu dispositivo se movimente pela água também era complicado - até mesmo escolher o tipo certo de cola a ser usado para manter os tubos de PVC juntos. Antes de acrescentar pesos de pesca, por exemplo, o ROV girava quando ela tentava movê-lo para cima e para baixo. Houve muitas tentativas e erros quando ela testou seu ROV no porto de Boston.
Du testa Nereid Jr. no porto de Boston. (Broadcom Masters) "Anna é uma força a ser reconhecida - todos esses finalistas são", diz Maya Ajmera, presidente e CEO da Society for Science and the Public. “O que é incrível para mim sobre todas as crianças que passam por nossas competições é que elas olham para grandes problemas. Eles olham para um grande problema e o limitam até chegarem a algo viável que possam fazer alguma coisa. Com o projeto de Anna, você pode ver o quadro geral ”.
Isso é em poucas palavras, com certeza. Quando perguntada sobre planos futuros, ela menciona que quer de alguma forma abordar os efeitos da mudança climática.
"Especialmente com as mudanças climáticas acontecendo em todo o mundo, acho que há muitos problemas que poderiam ser resolvidos com novas invenções", diz Du. “No momento, estou me concentrando principalmente nos plásticos porque ainda há um longo caminho a percorrer.”
Para Nereid Jr., o próximo passo de Du é desenvolver um sistema artificialmente inteligente que possa criar um algoritmo preditivo de onde os microplásticos provavelmente se agregarão.
Du credita seus pais, que há anos a levam para as atividades de divulgação dos alunos do MIT nos fins de semana, para fomentar e apoiar seu interesse em STEM. Ela diz que tem conseguido encontrar estudantes e cientistas lá e, como resultado, tem como objetivo frequentar a universidade e se tornar engenheiro.
"Eu sei que quero ser engenheiro porque gosto de construir coisas para ajudar a resolver problemas do mundo", diz Du. "Mas não tenho certeza de que tipo de engenheiro eu quero ser ainda."
Na idade dela, ela tem muito tempo para descobrir isso.
