Im Rampenlicht: Stephanie Chu, Preisträgerin der SCWIST Science Fair 2024
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Der SCWIST Science Fair Award
Jedes Jahr präsentieren wir die SCWIST Wissenschaftsmesse Award an junge Frauen der 8. bis 10. Klasse auf jeder der 14 regionalen Wissenschaftsmessen in British Columbia und dem Yukon für Projekte, die Neugier, Einfallsreichtum und Innovation beweisen.
In diesem Jahr fühlen wir uns geehrt, Stephanie Chu für ihr Projekt zur Infrarot-Strahlungskühlung mit dem SCWIST Science Fair Award für den Großraum Vancouver ausgezeichnet zu haben.
Stephanie Chu ist eine Schülerin der 9. Klasse in Burnaby, BC, die eine Leidenschaft für das Lernen und den Antrieb verkörpert, in ihrer Gemeinde etwas zu bewirken. Neben ihren akademischen Aktivitäten ist Stephanie aktiv an verschiedenen außerschulischen Aktivitäten beteiligt, darunter als Vertreterin des Schülerrats und als Mitglied des Führungsteams der Schule. Sie nimmt gerne an Wissenschaftsmessen und anderen Teamevents sowie Wettbewerben in Mathematik, Robotik und Schwimmen teil.
Können Sie uns etwas über Ihr Projekt für die diesjährige Wissenschaftsmesse erzählen?
Das Forschungsthema, das ich für die diesjährige Wissenschaftsmesse gewählt habe, war die Suche nach Möglichkeiten, unsere Wohnräume und die Umwelt abzukühlen, ohne Energie zu verbrauchen oder mehr Wärme zu erzeugen. Klimaanlagen verbrauchen viel Strom, um einen Raum abzukühlen, und erzeugen dabei mehr Wärme, die an die Umgebung abgegeben werden muss, was zur Erhöhung der Umgebungstemperatur beiträgt. Ich wollte herausfinden, ob es eine umweltfreundlichere und kostengünstigere Alternative zur Kühlung unserer Räume gibt, und beschloss daher, mich bei meinem Wissenschaftsmesseprojekt auf die Beziehung zwischen Farbe und Wärme sowie auf die Infrarot-Strahlungskühlung zu konzentrieren. Infrarotstrahlung ist das, was wir als Wärme wahrnehmen, und Treibhausgase halten sie in unserer Atmosphäre gefangen.
Zu diesem Zweck habe ich einige Materialien gefunden, die das Infrarotband reflektieren und so Wärmeenergie durch die Erdatmosphäre in den Weltraum schicken können, anstatt sie in der Erdatmosphäre zu behalten!
Ich habe zwei Produkte mit dieser Eigenschaft gefunden: Calciumcarbonat und Bariumsulfat. Beide Verbindungen haben einen hohen Brechungsindex und eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Sie sind sicher in der Handhabung, leicht zu finden und kostengünstig erhältlich. Für mein Projekt habe ich mit ihnen verschiedene Farben hergestellt und ihre Wirksamkeit bei der Reflexion und Abgabe von Wärme im Vergleich zu den verschiedenen Industriefarben verglichen, die in Baumärkten verkauft werden.
Ich habe das ganze Jahr über (von August bis Januar) Temperaturproben genommen und die Daten aufgezeichnet
auf Grafiken, die mir die Präsentation erleichterten.
Was haben Sie also aus Ihren Experimenten gelernt?
Ich habe verschiedene Farben verwendet: Blau, Rot, Gelb, Schwarz und Weiß, und festgestellt, dass die weißen Farben in allen Einstellungen die niedrigsten Temperaturen zeigten. Die weißen Farben mit eingemischtem Bariumsulfat und Calciumcarbonat zeigten eine etwas niedrigere Temperatur als die weiße Farbe mit Titanoxid.
Ich habe allerdings auch gelernt, dass die im Handel erhältlichen Farben zwar den größten Teil des Sonnenlichts reflektieren, Oberflächen dadurch aber nicht kühler werden als ihre Umgebung.
Wie sind Sie auf diese Idee gekommen?
Die letzten Sommer waren sehr heiß und wir leben in einem alten Haus ohne Klimaanlage. Ich dachte darüber nach, wie wir das Haus kühlen und es komfortabler machen könnten, ohne zu viel Geld auszugeben. Im Idealfall mit wenig oder gar keiner Energie, damit wir dabei die Umwelt nicht schädigen. Das war der Grund, warum ich anfing, nach Ideen zu suchen, und daraus wurde dann ein Forschungsprojekt.
Jedes Vorhaben hat seine Höhepunkte und Herausforderungen. Was waren bei diesem Projekt die größten Herausforderungen?
Ich war auf der Suche nach Materialien, die für mich geeignet sind und die leicht verfügbar, einfach zu beschaffen und kostengünstig sind. Allerdings werden die meisten Forschungsarbeiten und Studien in hochentwickelten Laboren mit sehr komplizierter Ausrüstung durchgeführt.
Darüber hinaus waren die Ergebnisse dieser Arbeiten oft kompliziert und für mich derzeit schwer zu verstehen. Um mein Projekt jedoch durchführbar zu halten, musste ich kreativ sein und die mir zur Verfügung stehenden Ressourcen nutzen. Daher waren die meisten Materialien, die ich für mein Projekt verwendete, leicht zugänglich und wurden in Baumärkten gekauft, während sie gleichzeitig relativ erschwinglich waren.
Welche Aspekte dieses Projekts haben Ihnen am meisten Spaß gemacht?
Es hat mir großen Spaß gemacht, die Materialien zu sammeln, die Farben herzustellen und die Muster zu bemalen. Es war auch interessant, bei unterschiedlichem Wetter vom Sommer bis zum Winter Daten zu sammeln. Ich musste meine Arbeit dokumentieren und hatte regelmäßige Kontrollgespräche mit meiner Naturwissenschafts- und Mathematiklehrerin, Frau Brenda Moore. Sie hat mich während des gesamten Projekts beaufsichtigt und unterstützt und ich habe gelernt, meine eigene Arbeit und mein Studium selbstständig zu leiten. Während dieses Prozesses habe ich festgestellt, dass gute Noten nicht mehr mein Hauptziel waren, aber ich wollte wirklich lernen und hoffte, etwas Nützliches damit anzufangen.
Hoffen Sie, die Arbeit an diesem Projekt auszubauen und fortzusetzen?
Ja, es gibt viele verschiedene Wege, die ich mit meinem Projekt weiter erforschen möchte. Ein Aspekt, der mich besonders interessiert, ist der architektonische Aspekt, mit Schwerpunkt auf der physischen Platzierung von Strahlungsmaterial an Gebäuden. In weiteren Experimenten möchte ich auch die Haltbarkeit von Bariumsulfatfarben durch Mischen mit anderen Farben erhöhen. Schließlich möchte ich die sozialen, ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen erschwinglicher Infrarot-Strahlungskühlungsmethoden weiter erforschen und die Vorteile dieser Methode anhand ihrer Wirksamkeit und Kosten bewerten.
Was haben Sie aus Ihren Erfahrungen auf der diesjährigen Wissenschaftsmesse gelernt?
Es gibt so viel zu lernen und zu experimentieren. Insbesondere freue ich mich sehr über die Ideen und Themen, die die anderen Teilnehmer aus den verschiedenen Schulen vortragen. Mir ist klar, dass es viele verschiedene Wissenschaftsbereiche gibt. Ich freue mich auch sehr darüber, dass es viele Organisationen gibt, die junge Schüler wie mich dabei unterstützen und ermutigen, unseren Interessen nachzugehen und nützliche Dinge herzustellen.
Haben Sie einen Rat für Studierende, die sich wie Sie bei der Wissenschaftsmesse engagieren möchten?
Suchen Sie sich ein Thema, über das Sie gerne lernen. Es muss nicht kompliziert sein. Außerdem ist es wichtig, einen guten Lehrer als Mentor zu finden, der Sie anleitet. Sorgen Sie dafür, dass es Spaß macht, und machen Sie, wenn möglich, ein Hobby daraus.
Wie geht es für Sie weiter? Was möchten Sie in Zukunft tun?
Ich möchte weiterhin verschiedene wissenschaftliche Themen erforschen, was mir die Möglichkeit gibt, Karrieren in Wissenschaft und Technologie zu erkunden. Ich würde mich gerne in Organisationen in Branchen engagieren, die mit jungen Studenten zusammenarbeiten. Es wäre großartig, mein Wissen zu erweitern und zu ergänzen.
Wenn Sie mehr über Stephanies Infrarot-Strahlungskühlungsprojekt erfahren möchten, besuchen Sie bitte Profil – Stephanie Chu | ProjectBoard: YSC
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