La nueva tecnología de los adolescentes enviaría alertas para reducir las muertes evitables

Atlanta, Georgia. — Es una historia muy común: un niño pequeño se aleja durante una fiesta y cae en la piscina de un patio trasero. Nadie se da cuenta de su ausencia, hasta que es demasiado tarde. Cuando Grayson Barron se enteró de tal tragedia en el vecindario de un amigo, el joven de 18 años inmediatamente se puso en modo de resolución de problemas. El nuevo sistema de alarma para piscinas que acaba de desarrollar envía varios tipos de advertencias cuando alguien o algo salpica en una piscina sin protección.

Grayson llama a su sistema flotante «La boya». La idea es encenderlo cuando nadie esté usando la piscina. Una gran salpicadura activará sus sensores incorporados para enviar una serie de alertas: una luz intermitente, una alarma que suena como un timbre fuerte y un mensaje de texto al teléfono móvil del propietario.

“Podrías estar en el otro lado del mundo y saber si alguien acaba de saltar en tu piscina”, dice el inventor, estudiante de último año en la Escuela Cristiana John Curtis en River Ridge, Luisiana.

Grayson exhibió su proyecto aquí, en Atlanta, el mes pasado en la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería de Regeneron (ISEF) de 2022. Otros finalistas también presentaron nuevas formas de advertir a las personas sobre problemas potencialmente mortales, incluido el sobrecalentamiento de automóviles y soldados aislados que resultan heridos en combate. Los nuevos dispositivos ofrecen formas novedosas de hacer frente a estas emergencias que no están a la vista.

Hacer salpicaduras escuchadas en todo el mundo

La de Grayson no es la primera alarma para piscinas. Pero el adolescente dice que todos los demás tienen inconvenientes. Algunos son muy costosos. Otras alarmas flotantes pueden quedar atascadas en las esquinas de una piscina o desequilibrarse. Quería una opción de bajo costo que fuera confiable. Grayson imprimió en 3D la parte principal de su dispositivo y luego adjuntó sensores. Detectan su orientación y movimientos. Luego equipó el dispositivo con una luz, un altavoz y una red inalámbrica que puede enviar mensajes de texto. Una batería, que está conectada a paneles solares, mantiene el sistema cargado durante meses. Un ancla mantiene la boya en posición vertical y en su lugar.

Si bien es difícil de diseñar, el nuevo sistema “es muy fácil de usar”, dice Grayson. “Todo lo que hago es encenderlo y tirarlo”. Después de eso, dice, simplemente “hace lo suyo”.

Grayson planea enseñar a futuras versiones de su dispositivo a identificar la fuente de cualquier onda inesperada. Luego, la alarma podría indicar la diferencia entre una pelota de baloncesto, por ejemplo, y un niño o un perro pequeño. También quiere agregar cámaras. Estos podrían enviar una imagen del fabricante de salpicaduras a un teléfono o sistema de seguridad del hogar.

El producto final probablemente costaría alrededor de $ 450. Pero Grayson planea comunicarse con las compañías de seguros para ayudar a que sea asequible para todos. Cuando se trata del riesgo de ahogarse en piscinas, dice, «todos tienen una conexión con eso». De hecho, los ahogamientos son la segunda causa principal de muertes relacionadas con lesiones entre los niños menores de 17 años, y la principal entre los niños de uno a cuatro años.

El proyecto de Grayson le valió el segundo lugar y un premio de $2,000 en la categoría de tecnología de ingeniería de ISEF.

Prevención del golpe de calor en los coches

Tres jóvenes investigadores en Jordania habían escuchado historias trágicas sobre niños locales que murieron después de ser dejados en un automóvil expuesto al sol. Los cuerpos de los niños se calientan de tres a cinco veces más rápido que los de los adultos. Así que los niños pequeños pueden sufrir un golpe de calor letal en cuestión de minutos.

Areen Alashmawy se enteró de una de esas tragedias locales gracias a un maestro. Areen es estudiante de segundo año en la Escuela King Abdullah II para la Excelencia en Aqaba. Su maestro preguntó: ¿Por qué no tenemos una solución para este problema? “Seguí pensando en eso”, dice Areen, que ahora tiene 16 años.

En Amman, Jordania, Ayah Alkatib, de 17 años, se preguntaba lo mismo. “Es un problema real”, dice ella. “Está sucediendo en todas partes”.

La investigación de Ayah arrojó algunas estadísticas inquietantes: cada 10 días solo en los Estados Unidos, un niño muere en un automóvil debido a un golpe de calor. Más de la mitad de estas muertes involucran a niños cuyos padres habían olvidado que estaban en el vehículo.

Ayah, estudiante de tercer año en Jubilee School, comenzó a trabajar en un sistema de advertencia de insolación. Areen y su amiga Sara Altarawenh, también de 16 años, también lo hicieron. Después de que sus proyectos ganaran las ferias científicas locales, Areen y Sara unieron fuerzas con Ayah para crear un dispositivo mejorado para presumir en ISEF.

Sara (izquierda), Areen (centro) y Ayah (derecha) trabajaron juntas para crear un dispositivo que puede reducir las muertes accidentales por insolación en los automóviles. Su prototipo les ganó un lugar como finalistas en la competencia ISEF 2022.A. Alashmawy, S. Altarawenh y A. Alkatib

Apodado «seguro en el vehículo», este dispositivo mide la temperatura y los niveles de dióxido de carbono (CO₂) en un auto. Sus sensores de peso pueden detectar cuántas personas hay dentro del vehículo. El dispositivo alerta a los cuidadores sobre las condiciones preocupantes del automóvil mediante el envío de mensajes de texto a su teléfono celular. Pero el dispositivo también funciona como monitor. Cuando se vincula a una aplicación móvil, las personas pueden ver la temperatura interior y el CO de un automóvil₂ niveles desde lejos.

Este nuevo dispositivo también proporciona una solución potencial. Cuando la temperatura interior o el CO₂ alcanza cierto nivel de umbral, el dispositivo activa motores para bajar la ventana de un automóvil varios centímetros (unas pocas pulgadas) y enciende un ventilador. Eso podría proporcionar un alivio vital hasta que llegue la ayuda.

La parte más complicada fue codificar el sistema de mensajes de texto, recuerda Ayah. Se tardó tanto en codificar solo esta parte como en codificar el funcionamiento de todos los sensores del dispositivo.

Los tres jóvenes investigadores también lucharon por encontrar apoyo para su trabajo. Areen y Sara trabajaron en su proyecto en casa y en el parque porque no podían trabajar en el laboratorio de la escuela. Y cuando los adolescentes se acercaron a ingenieros y médicos en busca de consejo, esos adultos descartaron su idea por considerarla demasiado desafiante. Los jóvenes investigadores ahora están orgullosos de haber demostrado que esos detractores estaban equivocados.

El equipo espera que su aparición en ISEF pueda atraer la atención que su dispositivo necesita para finalmente comercializarlo. Su esperanza para este sistema, dice Areen, es que algún día “compras el auto y ya está allí, como la bolsa de aire”. También imaginan una versión futura que podría enviar una alerta de emergencia al 911 y usar GPS para identificar la ubicación del vehículo.

Un dispositivo como este no puede llegar lo suficientemente pronto. «Debido al calentamiento global, [heatstroke] los casos van a aumentar”, dice Sara. “Este dispositivo va a ser más importante con el tiempo”.

Detección de lesiones en el campo.

Vivek Sandrapaty ha estado reflexionando sobre un problema muy diferente. Había oído hablar de un oficial de policía que recibió un disparo y murió antes de que lo encontraran. Vivek estaba especialmente preocupado porque el oficial podría haber sobrevivido si la ayuda hubiera llegado antes. La solución de Vivek: un uniforme inteligente que puede detectar cuando alguien ha resultado herido.

El joven de 17 años de West Port High School en Ocala, Florida, incrustó tela con hilos que conducen la electricidad. Estos hilos especiales entrecruzan el material. Están conectados a transistores, que dirigen una pequeña corriente eléctrica a través de ellos. Cortar cualquiera de los hilos conductores, con una bala o un cuchillo, por ejemplo, cambiará el flujo de corriente. Eso aparecerá en la pantalla de una computadora para notar dónde, exactamente, en la tela ha cambiado el flujo de corriente. Esto señala la lesión. La tela también podría incluir un sistema GPS para compartir la ubicación de la persona lesionada.

Si hubiera muchas personas heridas, el sistema también podría alertar a un equipo médico sobre quién necesitaba ayuda primero. Cuando los heridos no pueden comunicar por radio su estado, el sistema podría mostrar quién recibió un disparo en el pecho, por ejemplo, y quién recibió un disparo en la pierna. Ahora los médicos «sabrían ayudar primero al tipo que recibió un disparo en el pecho», dice Vivek. Explica que podría funcionar “básicamente como un sistema de triaje”.

Su último trabajo es descubrir cómo reducir las falsas alarmas que pueden ocurrir cuando los hilos se rompen por el simple desgaste. Vivek espera que esta configuración algún día pueda integrarse en los uniformes de todas las personas que trabajan en el frente, como los oficiales de policía y las tropas militares. El trabajo del adolescente le valió el cuarto lugar en ISEF, y un premio de $500, en la categoría de sistemas integrados.

Los cinco adolescentes que se describen aquí se encontraban entre los más de 1100 finalistas de escuelas secundarias de todo el mundo en el Regeneron ISEF de este año. Otros 500 estudiantes compitieron virtualmente. ISEF, que repartió casi $ 8 millones en premios este año, ha sido administrado por Society for Science (el editor de esta revista) desde que comenzó la competencia anual en 1950.