In primo piano: Stephanie Chu, vincitrice del premio SCWIST Science Fair 2024

Il premio SCWIST Science Fair

Ogni anno presentiamo il Premio SCWIST Science Fair alle giovani donne delle classi dall'ottavo al decimo anno in ciascuna delle 8 fiere della scienza distrettuali nella Columbia Britannica e nello Yukon per progetti che dimostrino curiosità, ingegnosità e innovazione.

Quest'anno siamo onorati di aver assegnato a Stephanie Chu il premio SCWIST Science Fair per l'area della Grande Vancouver, per il suo progetto sul raffreddamento radiativo a infrarossi.

Stephanie Chu è una studentessa di grado 9 a Burnaby, BC, che incarna la passione per l'apprendimento e la spinta a fare la differenza nella sua comunità. Oltre alle sue attività accademiche, Stephanie è attivamente coinvolta in varie attività extracurriculari, tra cui il ruolo di rappresentante del Consiglio studentesco e la partecipazione al gruppo dirigente della scuola. Le piace partecipare a fiere della scienza e altri eventi di squadra e gare di matematica, robotica e nuoto.

Potresti parlarci del tuo progetto per la fiera della scienza di quest'anno?

Il tema di ricerca che ho scelto per la fiera della scienza di quest'anno era trovare modi per rinfrescare i nostri spazi abitativi e l'ambiente senza consumare energia o generare più calore. I sistemi di climatizzazione utilizzano molta elettricità per raffreddare una stanza e, così facendo, generano più calore che deve essere rilasciato nell'ambiente circostante, il che contribuisce ad aumentare la temperatura dell'ambiente. Volevo vedere se esisteva un'alternativa più rispettosa dell'ambiente e dei costi per rinfrescare i nostri spazi e così ho deciso di concentrarmi sulla relazione tra colore e calore e sul raffreddamento radiativo a infrarossi per il mio progetto per la fiera della scienza. La radiazione infrarossa è ciò che riconosciamo come calore e i gas serra li tengono intrappolati nella nostra atmosfera.

Per fare questo, ho trovato alcuni materiali che riflettono la banda infrarossa e che possono inviare energia termica attraverso l'atmosfera terrestre e nello spazio, invece di trattenerla nell'atmosfera terrestre!

Ho trovato due prodotti con questa caratteristica: Carbonato di Calcio e Solfato di Bario. Entrambi questi composti hanno un alto indice di rifrazione e una bassa conduttività termica. Sono sicuri da utilizzare, facili da trovare e disponibili a basso costo. Per il mio progetto, ho creato con loro diverse vernici e ho confrontato la loro efficacia nel riflettere ed emettere calore rispetto alle varie vernici industriali vendute nei negozi di ferramenta.

Ho prelevato campioni di temperatura durante tutto l'anno (da agosto a gennaio) e ho tracciato i dati
su grafici che mi hanno reso facile la presentazione.

Quindi cosa hai imparato dai tuoi esperimenti?

Ho usato vernici di diversi colori: blu, rosso, giallo, nero e bianco e ho scoperto che le vernici bianche mostravano le temperature più basse in tutti gli ambienti. Le vernici bianche con solfato di bario e carbonato di calcio mescolati mostravano una temperatura leggermente inferiore rispetto alla vernice bianca con ossido di titanio.

Tuttavia, ho anche appreso che le vernici disponibili sul mercato possono riflettere la maggior parte della luce solare, ma non rendono le superfici più fresche dell'ambiente circostante.

Come ti è venuta questa idea?

Le ultime estati sono state molto calde e viviamo in una vecchia casa senza aria condizionata. Stavo pensando a come rinfrescare la casa, rendendola più confortevole senza spendere troppi soldi. Idealmente, utilizzando poca o nessuna energia in modo da non danneggiare l’ambiente nel processo. Questo è ciò che mi ha motivato a iniziare a cercare idee, che poi si è trasformato in un progetto di ricerca.

Ogni impresa presenta punti salienti e sfide, quali sono stati gli aspetti più impegnativi di questo progetto?

Cercavo materiali da poter utilizzare che fossero facilmente disponibili, facili da ottenere e a basso costo, ma la maggior parte dei documenti e degli studi di ricerca vengono condotti in laboratori sofisticati con apparecchiature molto complicate.

Inoltre, i risultati di questi documenti erano spesso complicati e difficili da comprendere per me al momento. Tuttavia, per mantenere il mio progetto fattibile, dovevo essere creativo e utilizzare le risorse a mia disposizione. Di conseguenza, la maggior parte dei materiali che ho utilizzato per il mio progetto erano molto accessibili e sono stati acquistati nei negozi di ferramenta, pur essendo relativamente convenienti.

Quali sono stati gli aspetti più divertenti di questo progetto?

Mi è piaciuto molto raccogliere i materiali, realizzare le vernici e realizzare la verniciatura dei campioni. È stato interessante anche raccogliere dati in condizioni meteorologiche diverse, dall'estate all'inverno. Dovevo tenere un registro del mio lavoro e fare controlli regolari con la mia insegnante di scimatica (scienze e matematica), la signora Brenda Moore. Mi ha supervisionato e supportato durante l'intero progetto e ho imparato a dirigere il mio lavoro e i miei studi in modo indipendente. Attraverso questo processo, ho scoperto che ottenere buoni voti non era più il mio obiettivo principale, ma volevo davvero imparare e sperare di ricavarne qualcosa di utile.

Speri di espandere e continuare il lavoro che hai svolto su questo progetto?

Sì, ci sono molti percorsi diversi che spero di esplorare ulteriormente con il mio progetto. Un aspetto che mi interessa particolarmente esplorare è l'aspetto architettonico, con enfasi sul posizionamento fisico del materiale radiativo sugli edifici. In ulteriori esperimenti, vorrei anche sperimentare come aumentare la durabilità delle vernici al solfato di bario mescolandole con altre vernici colorate. Infine, vorrei esplorare ulteriormente gli impatti sociali, ambientali ed economici dei metodi accessibili di raffreddamento radiativo a infrarossi e valutare i vantaggi di questo metodo in base alla sua efficacia e ai costi.

Cosa hai imparato dalla tua esperienza alla fiera della scienza di quest'anno?

C'è così tanto da imparare e da sperimentare. Nello specifico, mi piace molto vedere le idee e gli argomenti presentati dagli altri partecipanti delle diverse scuole. Mi rendo conto che ci sono molti campi scientifici diversi. Sono anche molto felice di vedere che ci sono molte organizzazioni là fuori che sostengono e incoraggiano i giovani studenti come me a perseguire i nostri interessi e a realizzare cose utili.

Hai qualche consiglio per gli studenti che come te vogliono partecipare alla fiera della scienza?

Trova un argomento che ti piace approfondire. Non deve essere complicato. Inoltre, è importante trovare un buon insegnante mentore per l'orientamento. Rendilo divertente e, se puoi, trasformalo in un hobby.

Qual è il prossimo passo per te? Cosa pensi che ti piacerebbe fare in futuro?

Vorrei continuare a ricercare diversi argomenti scientifici che mi permetteranno di continuare a esplorare le carriere nel campo della scienza e della tecnologia. Mi piacerebbe essere coinvolto con organizzazioni di settori che collaborano con giovani studenti. Sarebbe fantastico approfondire e integrare il mio apprendimento.

Se sei interessato a saperne di più sul progetto di raffreddamento radiativo a infrarossi di Stephanie, visita Profilo – Stephanie Chu | ProjectBoard: YSC

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