이 12

Nov 09, 2023

매디슨 체켓츠(Madison Checketts)는 해마다 자신이 좋아하는 해변이 플라스틱으로 오염되는 것을 목격한 후, 이제 이에 대해 뭔가 조치를 취해야 한다고 결정했습니다.

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직원 기여자

그녀가 기억하는 한 Madison Checketts는 해변을 좋아했습니다. 그러나 연례 가족 휴가로 캘리포니아 주 에스콘디도 주변 해안을 자주 방문할 때 그녀는 모래와 바다를 어지럽히는 모든 플라스틱 물병을 눈치채지 않을 수 없었습니다.

Checketts는 "해변은 제가 가장 좋아하는 곳 중 하나입니다. 해변이 플라스틱 물병으로 가득 차 있는 것을 보고 변화가 필요하다고 느꼈습니다"라고 말했습니다.

플라스틱 오염과 이를 줄이는 방법에 대해 더 많이 배운 후 그녀는 에코 히어로(Eco-Hero)라고 부르는 제품을 디자인했습니다. 젤라틴 물병은 실제로 먹을 수 있습니다.

현재 유타주 이글마운틴에 사는 12세 학생은 초등학교 과학 박람회의 일환으로 2021년 10월부터 프로젝트 작업을 시작했습니다. 그녀는 학교의 과학 박람회에 참가할 학교 학생 중 한 명으로 선발된 후, 주 과학 박람회에서 1위를 차지한 후 전국 대회에 진출했습니다. 지난 9월 Checketts는 중학생을 위한 미국 최고의 과학, 기술, 엔지니어링 및 수학(STEM) 대회인 2022 Broadcom Masters Competition에서 최종 후보 30개 중 하나로 선정되었습니다. 그곳에서 그녀는 자연 재해 상황에서 사용할 수 있는 원격 제어 로봇 손과 관절염 및 기타 손 질환이 있는 사람들을 돕기 위해 문을 무선으로 잠금 해제할 수 있는 발 제어 환영 매트와 같은 프로젝트를 설계한 다른 젊은 발명가들에 둘러싸여 있었습니다.

그녀의 초기 연구에서 Checketts는 세상을 더 나은 곳으로 만들기 위해 무엇을 할 수 있는지 자문했을 때 즉시 플라스틱 오염을 줄이는 것에 대해 생각했습니다. 물병과 같은 플라스틱 제품은 사용 후 폐기하도록 고안된 일회용품으로 설계되었습니다. 미국인들은 매년 300억 개 이상의 플라스틱 물병을 소비하며, 그 중 대다수는 재활용되지 않습니다. 버려진 플라스틱 물병은 종종 바다로 흘러가는데, 바다에는 5조 2500억 개 이상의 플라스틱 쓰레기가 순환합니다.

플라스틱 오염은 해양 환경을 파괴하고 해양 야생 동물에게 특별한 위협을 가합니다. Checketts가 가장 좋아하는 거북이와 같은 동물은 플라스틱 폐기물을 먹이로 혼동하여 삼킬 수 있으며, 이로 인해 위장이 막히고 아프게 되며 기타 내부 손상을 일으킬 수 있습니다. 환경 조건과 화학적 특성에 따라 플라스틱은 독성 화학 물질과 오염 물질을 바다로 침출할 수도 있습니다.

Checketts는 우연히 역구형화(액체를 겔 막에 담는 방법)에 초점을 맞춘 웹사이트를 발견하고 이 과정을 사용하여 식용 물병을 만들 수 있는지 궁금해했습니다. 역구형화는 2005년 스페인 레스토랑 El Bulli의 셰프, 창작자 및 연구원 팀에 의해 대중화되었습니다. 이 프로세스는 1940년대에 개척된 또 다른 요리 기술인 구형화에서 비롯되었습니다. 이는 버블티의 "팝핑 보바"와 같은 요리의 즐거움을 만드는 데 사용되었습니다. 음료 - 액체가 반고체 구체로 변하는 음료. 기본 구형화에 비해 역구형화는 막에 담긴 액체가 더 오랫동안 액체 상태를 유지할 수 있게 해줍니다. 구 자체도 더 클 수 있습니다.

Checketts의 접근 방식은 역구형화 방법에 대한 추가 인터넷 연구를 기반으로 했습니다. 그녀는 두 가지 일반적인 식품 첨가물, 즉 젖산칼슘이라는 소금과 알긴산나트륨이라는 갈조류에서 발견되는 천연 중합체 사이의 화학 반응에 의존했습니다. 함께 혼합하면 화학 물질이 교차 결합을 형성하여 액체를 가두는 젤막이 생성됩니다.

몇 번의 시행착오 끝에 Checketts는 젖산칼슘, 잔탄검(또 다른 일반적인 식품 첨가물 및 증점제), 레몬 주스 및 물을 믹서기에 혼합하여 최종 프로토타입을 만들었습니다. 그녀는 직사각형 틀에 젖산칼슘 용액을 얼린 다음 얼린 직사각형을 알긴산나트륨 용액에 넣고 막이 형성되기 시작할 때까지 회전시켰습니다. 막이 완전히 형성되면 약 7분 후에 Checketts는 알긴산 나트륨 용액에서 타원형 막을 제거하고 증류수 욕조에 넣어 막이 계속 형성되는 것을 막았습니다. 그녀가 먹을 수 있는 물병을 레몬즙과 물의 혼합물에 담근 냉장고에 넣어두었을 때, 막이 터지기 전까지 약 3주 동안 지속되었습니다.