【科讯】自制空气炮！最令人震惊的青少年科技研究竞赛

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这些科学竞赛项目是从全美千万入驻项目中选出的，都是来自六年级到八年级的手。 这些孩子上月末去华盛顿特区展示了他们的作品。 优胜者是研究稀有放射陆龟的“祈雨舞”行为的河狸格蕾丝。

1 .制作“舌解捻机”治疗语言障碍

14岁的etian acks加强了发音肌肉，设计了治疗弟弟语言障碍的设备。 亚历克斯的设备类似于改良版的舌，但连接了用于收集关于患者进展的数字数据的操纵杆。

现在，很多语言功能改善方法无法监视患者的进展，亚历克斯的设备可以说是一个巨大的飞跃。 他让语言不清楚的弟弟测试这个设备，录用三天后后者取得了稳定的进展。

亚历克斯未来的职业是纳米技术。

2 .能治疗风湿性关节炎的设计或药物

14岁的阿克什加瓦尔( aakshi agarwal )在养老院做志愿者，期间她遇到了患有风湿性关节炎的老年人。 这个经验使她投身于tnf-alpha (促进疾病痛苦炎症的分子)的研究。

阿加瓦尔使用计算机程序设计了200种有望通过抑制tnf-alpha产生的肿瘤坏死因子转移酶( tace )治疗炎症的药物。 她长大后真的想做新药，做测试。

阿加瓦尔未来的职业有趣的是神经解剖学。

3 .测试隔音材料的比较有效性

13岁的斯特希卡巴拉金达尔( sidhika balachandar )设计了一套实验，明确了最适合母亲家庭办公室隔音的材料。 她把扬声器放在纸板盒里，用各种材料包装，用音响测定器测定了盒外的音量。

她想利用这个看看哪个装饰材料可以作为专业级隔音材料，隔音母亲的办公室，无损美丽的外观。 巴拉金达尔发现屋顶瓦的材料最能隔音，墙毯持续不断。

巴拉金达尔未来的职业是工程学。

4 .有害压裂流体的标记和跟踪

13岁的德鲁贝克( drew becker )期待着监视水力压裂引起的有害天然气泄漏情况。 污染水力压裂地点附近地下水的泄漏是哪一个？ 贝克在怀俄明州popo agie河下游加入了少量两种着色细菌。

他测试的河流流经水库，贝克在河下游的池塘里发现了他标记的细菌——这证明他们成功地漂流到下游甚至地下。

贝克未来的职业很有趣。 是商业潜水。

5 .调查寒冷的天气对乐器音高的影响

14岁的迈克尔·贝克( michael becker )观察到学校乐队在寒冷的日子里在橄榄球场演奏时不太舒服。 于是他决定测试铜管乐器、木管乐器、弦乐器和电子乐器，测量气温变化对它们音高的影响。

在任何测试中，他都会把调整好的乐器放在室外，自己适应温度，然后测量其音高。 贝克发现铜管乐器在寒冷的日子里能听到低音，弦乐器能听到高音。

贝克未来的职业有趣的是会计。

6 .测试焦土的解决办法

14岁的丽贝卡·布罗姆菲尔德( rebecca bloomfield )发现了防止烧焦土地流失的最佳复盖材料。 去年，家族科罗拉多州沃尔多河谷发生火灾避难时，她发现人们用稻草复盖烧焦的土地以防止流失。

但是这样做的问题是，烧焦的土地不吸水，稻草被吹走。 因为这个百老汇想找到别的材料。 她以0%到70%的土地坡度前后测试了稻草、保护罩、花园垫子、原木和橙皮。 最终发现哪个材料更有效取决于坡度。。

百老汇未来的职业是生物物理学。

7 .研究长石为什么发出不同颜色的光

12岁的艾玛·伯内特( emma burnett )想知道长石在紫外线下为什么会发出不同颜色的光。 在北卡罗来纳州研究的长石都发出了粉红色的光，但一个地区的长石发出了蓝光。 伯内特利用光谱仪发现，矿物资源中掺杂的杂质和少数其他元素引起同一矿物发出不同颜色的光。

伯内特未来的职业有趣的是等离子体物理。

8 .发现纳米粒子越小，对疾病治疗越有效

在阅读纳米技术医疗效果的相关资料后，14岁的伊丽莎白·科恩( elizabeth corn )想测试小纳米粒子是否大效果更好。 她使用了十亿分之十八亿分之十亿分之二百米宽的氧化锌粒，测试了它们杀死艾布菌的能力。

最终发现小纳米粒子比大纳米粒子更能杀死埃布斯菌。

科恩未来的职业是神经科学。

9 .设计质粒并改变微生物的基因

14岁的凯奥尼·甘地尔( keoni gandall )在7年级学习dna后开始了基因工程实验。 他首先试验了嗜盐细菌粉红色和呈红色的海水微生物。 甘达尔想变绿。

为此，必须自制含有绿色蛋白质编码的dna粒子——质粒。 遗憾的是，甘道夫没有资源把这个质粒埋入细菌，验证后者是否绿色。

甘达尔未来的职业有趣的是医学。

10 .数字化气味体验

14岁的米歇尔·加里梅拉( mihir garimella )经常回印度看望家人，非常怀念回家时闻到的独特气味。 他观察到电脑可以引出我们的视觉、听觉和触觉，但没有嗅觉。 加里·梅拉发明了一种方法，让电脑在短片播放到特定时刻时散发出不同的气味。

通过将含有微芯片的空气净化器连接到微型解决方案，可以创建电影播放后在特定时刻释放气味的数据库。 例如，肉桂树出现在屏幕上时，有肉桂的味道。

加里·梅拉未来的职业有趣的是机器人工程学。

11 .研究墨西哥瓢虫的产卵习性

13岁的卡勒布瞪羚( caleb gonser )喜欢研究墨西哥瓢虫。 他想知道雌瓢虫是否喜欢在其他瓢虫产的无卵豆子上产卵。

他最终发现雌性瓢虫倾向于在卵少的豆子里产卵。 他还发现原来在没有鸡蛋的豆子里产卵的鸡蛋在增加。 不要和其他雌性竞争鸡蛋似乎是其重要的影响因素。

高细胞未来的职业是理疗。

12 .研究濒危放射性陆龟的“祈雨舞”行为

14岁的河狸·格蕾丝( river grace )在马达加斯加岛研究濒危物种放射性乌龟时发现，一下雨就有节奏地爬，就像“跳祈雨舞”。 他想测试这种行为是否能帮助他避免被洪水淹死。

在喷水上进行了一系列实验，格蕾丝发现喷水量最少时祈祷下雨跳舞的时间最长，其行为与洪水的状况无关。

格蕾丝未来的职业是生理学。

13 .制造高斯步枪，测试其性能

13岁的谢默斯·弗拉汉( seamus hoolahan )与合作伙伴合作制造高斯步枪，利用磁链反应发射小钢珠。 我相信他们能为步枪做更有效率的设计，最终研制出非致命的磁枪。

高斯步枪依赖一系列磁性启动发射弹。 胡拉汉及其伙伴认为磁串越少钢球就射得越远，但事实正好相反。 磁条越多，动能越大，钢球发射得越远。

胡拉汉未来的职业有趣的是化学工程。

14 .跟踪入侵物种在圣地亚哥的扩散

得知枹栎狭窄的吉丁虫摧毁了千万棵树后，11岁的克里斯托霍尔顿( krystal horton )想找到处理入侵害虫的方法。 在进行了识别被感染树木的学习后，访问了2008年调查的地区，评价了问题是否恶化了。

进行了几个月的调查，霍尔顿发现每英亩感染树的数量在每个地区大幅增加。

霍尔登未来的职业是计算机安全专家。

15 .模拟研究剪刀石头布

15岁的多丽菲自己设计的计算机模拟程序，短短几秒钟就能运算100万次剪刀石头布。 他想利用这个测试来测试对人施加限制会如何影响游戏的结果以及其他人能在多大程度上利用什么样的限制。

耶鲁认为，要求一个人以特定的比例限制剪刀石布会是最大的。 但这不是他的研究成果。 他发现这个游戏的最好战略是没有战略。 耶鲁在这个实验中最大的成果是利用计算机模拟计算知道人类谈判是可以建模和预测的。

耶鲁未来的职业是软件工程。

16 .利用气球和咖啡渣制作抓住行李的工具

用机器手抓住东西不容易。 需要很多复杂的软件和正确的定位。 12岁的卡梅伦琼斯( cameron jones )知道的“共同指甲”是处理这个问题的简单方案。 当对充满粒状材料的塑料袋施加压力时，该袋子会包裹物体，真空解决后粒状材料会紧紧包裹物体，从而可以抓住它。

琼斯试图通过自制电脑操作的版本来改善这个指甲.。 他的设备用装满咖啡渣的乳胶气球，乒乓球，真的？ ？ 的棍子，成功捡到了有重量的木片。

琼斯未来的职业是计算机科学。

17 .利用扰流板发现减少火箭空气阻力的最佳时机

13岁的约翰·凯莉·斯坦纳( johann kailey-steiner )希望找到展开扰流板以最小化火箭飞行阻力的最佳时机。 他利用风洞记录了火箭分别有扰流板和无扰流板以不同速度飞行时的抵抗状况。

首先，他发现扰流板以各速度增加阻力。 然后他开发了另一枚火箭，当火箭偏向逆风飞行时，扰流板发现会减少阻力。 这是火箭发动机停止工作时发生的。 因为这个斯坦纳设计设备那时扩展了扰流板。

斯坦纳将来的职业是物理学。

18 .我发现花椰菜颗粒能加速肺部的发育

14岁的利亚卡马特( rhea kamat )得知，花椰菜萝卜硫素能否用于治疗肺病。 她想测试萝卜硫素是否能加速肺部发育，但希望能用于治疗肺部一个人也没有发育的早产儿。

卡特以蝌蚪为研究标本。 她不能直接研究肺的发育，所以要注意与发育同步的后肢的发育状况。 在实验的第三周结束时，22%到56%摄取萝卜硫的蝌蚪四肢开始发育，未摄取萝卜硫的蝌蚪未见四肢发育的迹象。

卡马特将来的职业是免疫学。

19 .发明早期疾病的廉价检查方法

13岁的奥斯汀·麦科伊( austin mccoy )发明了廉价且简单地检测登革病毒早期感染的方法。 登革热的诊断一般需要名为聚合酶链反应( pcr )的过程。

实验室使用昂贵的机器完成了这个过程，麦科伊发明了手动进行pcr的廉价方法。

麦科伊未来的职业是生物新闻。

20 .发明无创伤治疗椎骨基底动脉供血不足的方法

13岁的史密达莫辛德拉( smita mohindra )集中于治疗椎骨基底动脉供血不足的脑后部供血不足。 这种医疗状况是颈部过度扭转或过度伸长引起的。 莫辛德拉知道这种情况的许多治疗方法包括手术和药物，但他相信有更简单的处理方法。

她设计了一个带有触摸传感器的软项圈，当穿戴者扭过头或伸长脖子时向他们发出警告，帮助他们避免病情恶化。 她想给高风险的患者测试这个设备。

莫辛德拉未来的职业是生物医学工程。

21 .促进蜜蜂繁殖

13岁的卡罗琳·诺兰( caroline nolan )担心蜜蜂的数量在减少，试图使蜂巢更容易繁殖。 于是她上了养蜂课程，自制了六个蜂巢做实验。

蜜蜂通常通过扑腾翅膀使巢凉爽。 诺兰想通过外部手段让蜂巢凉爽，让蜂蜜减轻其负担，使其更健康。 她发现，比起自己用羽毛给蜂巢吹风的蜜蜂，空调和太阳能风扇吹风的蜂巢蜜蜂收集的花粉增加了，蜂巢也变大了。

诺兰未来的职业很有趣。 我是领航员。

22 .测量超导体产生的磁场能承受多大的重量

14岁的朱利安·萨尔( julienne sauer )对超导体(冷却到极低温时形成磁场使物体浮游的金属)很感兴趣。 超导体现在被用于悬浮列车等零电阻运动。

但是，列车非常重，采用超导体时，其重量经常是个课题。 因此，萨尔测试了两种不同的超导体技术，因为他们看到了哪个更有耐力。 她发现量子固定这种技术是最有效的。

萨尔未来的职业是法医学人类学。

23 .研究萝卜的一部分胡萝卜为什么变成绿色

14岁的纳撒尼尔·斯佩里( nathaniel sperry )发现，切萝卜后，胡萝卜的一部分可能从橙色变成绿色。 他知道美食博主认为苏打水是引起那种颜色变化的原料。

佩里也发现不加苏打水的萝卜不会出绿色的胡萝卜。 加了特定量苏打水的萝卜会出绿色萝卜，但令人吃惊的是加了苏打水两倍量的萝卜也没有出绿色胡萝卜。

他发现花青素对苏打粉的基本酸碱度起反应，引起颜色变化。

佩里未来的职业是计算机编程。

24 .用自制磁力仪测量太阳耀斑

13岁的汉娜·斯蒂尔( hannah steele )用两个磁铁、激光和镜子自制了磁力计。

比较用自家设备测量的数据和用政府机器收集的数据可知，她的设备可以准确地测量太阳耀斑。

斯蒂尔将来的职业是化学。

25 .发现了自发性气胸相关的新基因变异

14岁的梅根·斯文特斯基( megan swintowsky )，很多家族都患有自发性气胸。 她认为这么多家庭患罕见疾病的理由可能是共同的基因突变。

她收集了那三代家族的dna样本，在以往的研究中检测出了与自发性气胸有关的雌激素基因。 她对家族雌激素基因的dna进行了测序，并与迄今为止检测出基因变异引起的相同疾病的患者的dna样本进行了比较。

她发现19个家族中有17个基因含有dna样本中没有出现的新变异。 那个全新的突变引起了自发性气胸。

斯文斯基将来的职业是化学。

26 .跟踪日本事故核电站的放射性废弃物是否被太平洋鲑鱼污染

13岁的布伦纳·沃尔林( brenna wallin )首先研究了福岛事故核电站的放射物流通过鲑鱼洄游的地方。 之后，使用离子检测器和咖啡罐等检测太平洋红鲑鱼的离子放射是否高于正常水平。

她比较了来自阿拉斯加的太平洋鲑鱼和来自智利、佛罗里达和苏格兰的大西洋鲑鱼。 沃尔林发现前者的离子辐射确实高于后者。

沃尔林未来的职业是神经学。

27 .探究贝壳类动物如何适应恶劣的环境

13岁的sean weber想知道附着在岩石上的贝壳类在适应恶劣环境方面是否与附着在遮蔽区上的贝壳类不同。 贝壳类依靠被称为线脚线的弹性材料附着在岩石表面。 韦伯决定测量蓝贻贝丝脚线的韧性和数量。

他把长年面对大浪的贻贝丝脚线的数量和韧性与依赖于遮蔽区的贻贝进行了比较。 他发现移动前者需要53%的力量，它拥有的缝线数量也比后者多50%。

韦伯未来的职业有趣的是神经学。

28 .自制气炮，测试不同变量对弹丸发射速度的影响

14岁的约书亚·温策尔( joshua wentzel )制造了不同的气炮，研究了不同的空气量和气压对弹丸(高尔夫球)射速的影响。 他还测量了炮口长度对射速的影响。

温策尔用自行车气泵给气炮加压，用计时器测量了每次发射。 他发现，在气体储藏器和泵罐的容积相同的情况下，气压越大高尔夫球射得越快。

温策未来的职业是机械工程。

29 .以多个动物的空气动力学外形为模型构建高效的风力涡轮机

14岁的格兰特·旺布尔( grant womble )认为，模仿信天翁、海鸥、座头鲸和飞鱼外形设计的风力涡轮机的翅膀可能比其他翅膀更有效率，因为它们利用翅膀和鳍迅速飞行和游泳

旺布尔制造了测量各涡轮叶片产生的力的电路。 发现基于座头鲸鳍设计的叶子是最有效率的。

旺角未来的职业是儿童神经科。

30 .研究学校卖点心与学生肥胖率的关系

13岁的凯瑟琳·吴( katherine wu )研究了学校卖点心的甜食与学生肥胖率之间的关系。 她采用了来自联邦调查的8年级1万人的年龄、高度、重量、零食习性相关的数据。 之后，她联系有关学校查看是否卖零售和甜食。

凯瑟琳·乌发现学校是否卖零食与学生的肥胖率没有关系。 禁止销售无营养食品不影响肥胖率。 她还发现大部分肥胖的学生都没有购买零食。 (皓慧)