«Я выросла в доме, где наука — это круто». Школьница создала первое изобретение в 15 лет

Росла в окружении ученых

Мариан Джоан Бехтель родилась в 1994 году, в семье геологов. Ее мать и отец жили в Ланкастере, штат Пенсильвания. Родители часто ездили в командировки и брали дочь с собой. Чтобы Мариан, пропускающая школу из-за разъездов родителей, не отставала в учебе, ее отец, Тим, занимался с ней прямо в дороге. Ему удалось привить девочке любовь к точным наукам, потому что повсюду, где ей позволяли присутствовать вместе с родителями в их деловых поездках, она видела практическое применение этих знаний.  

— Я выросла в доме, где наука — это круто, — признавалась Мариан.

Позже родители основали собственную компанию. Их разработки, в числе прочего, были посвящены обнаружению и ликвидации неразорвавшихся боеприпасов. Компания занялась этим вопросом по приглашению Сергея Ивашова, инженера из СССР. После распада СССР он работал в международной группе из России, Италии, Великобритании и Японии, занимавшейся вопросами гуманитарного разминирования в регионах, где недавно была война. Супругов Бехтель наняли для создания усовершенствованных портативных детекторов для разминирования. 

Мариан в то время было семь лет. Ее двоюродные брат и сестра росли в Мозамбике и, приехав в США, рассказывали ей о последствиях гражданской войны, официально закончившейся там в 1992 году. Все взрослые боялись, что дети найдут неразорвавшийся снаряд, и под знаком этого страха прошли их ранние годы. Во время семейных поездок на автомобиле родители никогда не останавливались, даже если кому-то было плохо или хотелось в туалет, потому что переживали, что один шаг от дороги может оказаться последним в жизни детей. Мариан была впечатлена этими рассказами.

Сделала открытие, играя на фортепиано

Кроме точных наук, девочка серьезно увлекалась музыкой и играла на нескольких музыкальных инструментах — фортепиано, трубе и скрипке. Начинала она с фортепиано — на нем девочка начала играть всего в три года.

В восьмом классе Мариан музицировала на пианино и заметила, что ей отзываются струны банджо ее отца, которое висело на стене неподалеку.

— Я заметила, что струны начинают резонировать при нажатии определенных клавиш, — вспоминала Мариан. 

Вибрация банджо натолкнула ее на идею акустических исследований, и она решила узнать о них больше. 

У девочки возникла идея создания акустического миноискателя, которая родилась благодаря музыке. Тим, не будучи специалистом по акустике, направил любознательную старшеклассницу к своему коллеге, Лоренцо Капинери, профессору электроники из Флорентийского университета. 

После консультаций профессора Капинери Мариан сумела собрать недорогой инновационный акустический минный тральщик. Он был помещен в корпус от металлоискателя, который девочке удалось выкупить у старьевщика, собирающего металлический лом на переплавку. 

Ее изобретение работает следующим образом. Сначала оператор включает устройство, обычно используемое для выпуска воздуха из свежеуложенного бетона. Оно вызывает резонанс находящихся рядом зарытых в бетон предметов, напоминающий резонанс струн банджо Тима Бехтеля.

Сам миноискатель состоит из пары чувствительных микрофонов, подключенных таким образом, чтобы подавлять фоновый шум, что позволяет оператору улавливать слабые звуковые волны, исходящие от закопанных предметов. Три года Мариан экспериментировала, пересобирая прототип и ища им макеты мин в песочнице у дома.

Много путешествовала, но осталась в родном вузе

В 2011 году Мариан с ее изобретением получила стипендию Дэвидсона, а затем в 2012-м представила проект на выставке молодежных изобретений Intel Science Talent Search. Ей присудили специальную премию Гленна Т. Сиборга, которая вручается финалисту, уделившему наибольшее внимание международным проблемам и сотрудничеству. 

После этого было много выставок и конференций в США и Европе. Ей удалось даже посетить 250-ю Летнюю научную выставку Королевского общества в Лондоне.

Научные гастроли она совмещала с учебой в колледже Брин-Мор в Пенсильвании и игрой в духовом оркестре. Однажды, когда выступление совпало с конкурсом Siemens, она выбрала музыку, а не инженерию — потому что на конкурсе она была одна, а на выступлении подвела бы целый оркестр. 

В 17 лет в интервью Мариан говорила о том, что хочет заниматься исследованиями в области физики элементарных частиц на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. Но, получив степень магистра наук, изменила свое мнение и нашла работу рядом с домом. 

Тим Бехтель преподавал геофизику в колледже Франклина и Маршалла и Пенсильванском университете. Его дочь поступила в это же учебное заведение и, окончив его, осталась преподавать физику. Она занимается также социальной работой в вузе, уделяя внимание психологическому комфорту студентов, этике и взаимному уважению. Помимо преподавательской деятельности она пишет научные статьи для альманаха родного университета. 

В научных трудах о гуманитарном разминировании и технологиях создания детекторов авторства Сергея Ивашова, а их более 20, можно прочесть об устройствах компании Бехтель и об изобретении Мариан.  

Источники: inquirer, npr, creativity-found, cpe4h, rslab, tedxteen, lancasteronline, commonlit, nbcnews