Un estudiante de tercer año de secundaria del sur de California ha construido un dispositivo sismómetro de bajo costo que envía alertas tempranas de terremotos para hogares y negocios. Cuesta menos de $ 100 para que ella gane hoy, el sismómetro podría algún día ser un dispositivo de seguridad doméstico normal similar a un detector de humo inteligente, dice su inventora Vivien He.

Aproximadamente del tamaño de un cubo de Rubik y revestido de acrílico transparente, el sismómetro tiene un elegante mirada lista para el consumidor. El geófono del dispositivo detecta el movimiento del suelo entrante, mientras que el hardware y el software a bordo traducen las señales eléctricas del geófono en una forma de onda digital. El dispositivo ha detectado todos los terremotos de magnitud 3.0 en Los Ángeles desde septiembre de 2020.

Cuando los terremotos son más fuertes que el umbral de alerta establecido por el usuario, el dispositivo puede hacer sonar la alarma a bordo para advertir en el lugar, enviar un mensaje de texto a los suscriptores locales del servicio de alerta regional, y se puede controlar desde un teléfono inteligente.

Presentó su investigación sobre el dispositivo en la Reunión Anual 2021 de la Sociedad Sismológica de América (SSA). También ganó una Beca de Viaje para Estudiantes de la SSA, el único estudiante de secundaria entre todos los destinatarios, para asistir a la conferencia de forma gratuita. Ella es una estudiante de Palos Verdes Peninsula High School en Rolling Hills Estates. Él agradece a su maestra de la clase de investigación científica, Melissa Klose, por su orientación sobre métodos de investigación científica y su apoyo en la búsqueda de oportunidades de investigación.

El investigó, diseñado, construido, y probé todo el dispositivo durante un verano y otoño pasado en casa bajo las restricciones de COVID-19. El laboratorio de su casa ocupa una esquina de un dormitorio con "cajones de noche llenos de pequeños cables y geófonos y componentes adicionales". ella dijo.

También estaba el baño que pidió prestado, donde la luz brillante era buena para soldar. Para corte láser acrílico, su padre la ayudó a arrastrar una mesa fuera del garaje al patio como medida de seguridad.

"Lo hice, no le digas a mi mamá, pero una vez tuve un pequeño incendio, " Ella admitió.

El dispositivo sismómetro llena un vacío en los sistemas actuales de alerta temprana de terremotos, Él dijo, al proporcionar una solución amigable para el consumidor, alternativa de bajo costo pero diseñada específicamente a las más caras, sistemas de grado científico como el sistema ShakeAlert de la costa oeste. Su dispositivo ofrece una forma para que las personas en zonas de terremotos obtengan de unos pocos a decenas de segundos de advertencia para tomar medidas y apagar automáticamente los servicios públicos y la maquinaria en el trabajo.

Ha creado una organización sin fines de lucro, Melior Tierra, para ayudarla a llevar el dispositivo a quienes necesitan un sistema económico de alerta temprana de terremotos. "Tengo la esperanza de poder proporcionar esto a familias de bajos ingresos y vecindarios con menos infraestructura a prueba de terremotos, " ella dijo.

Tranquilo bajo cuarentena

Se le ocurrió la idea del sismómetro después de leer un artículo sobre el inusual "silencio" sísmico que descendió sobre la tierra cuando los cierres de COVID-19 detuvieron gran parte de la actividad humana. "Me preguntaba si podría medir eso desde mi propia casa, "ella recordó, "y luego eso se convirtió rápidamente en, Me pregunto si puedo medir en mi propia casa y aplicarlo a la alerta temprana de terremotos ".

Comenzó a leer sobre la alerta temprana de terremotos y a construir una carpeta gigante de tres anillos con papeles resaltados. incluidas muchas de las revistas de la SSA. Uno de sus investigadores favoritos en el campo fue Richard M. Allen, director del Laboratorio de Sismología de Berkeley.

"Realmente disfruté la forma en que explicó los sistemas de alerta temprana de terremotos y las limitaciones de los sistemas actuales, " Él dijo.

La investigación le dio a He la confianza de que ella podría construir un dispositivo de bajo costo para la alerta temprana de terremotos. Adopción de un enfoque basado en el consumidor frente al enfoque convencional basado en estaciones públicas. Después, era hora de averiguar los componentes, la programación y el diseño. Ella no tenía mucha experiencia en el proyecto, sin embargo, dado que muchas de las habilidades y conocimientos necesarios estaban fuera del plan de estudios de la escuela.

"Fui a un hackatón del MIT el otro día, y lo que dijeron es que el secreto de los piratas informáticos es que solo buscan en Google todo, ", dijo." Y eso es algo así como lo que hice para este proyecto, igual que, Oh, No se como funciona esto ¡Búscalo en Google! '"

Como lo discutirá en su presentación SSA, el dispositivo evolucionó con el tiempo a medida que sus habilidades mejoraron y resolvió problemas de diseño a lo largo del camino. Junto con sus funciones de alerta y notificación, el diseño final contiene una tarjeta de datos que puede contener hasta cuatro años de archivos de forma de onda de terremoto estándar que también se pueden utilizar para estudios sismológicos.

"Oye, ¿Escuchan eso, chicos? "

Conectó su primer sismómetro una noche después de la medianoche de septiembre pasado. "Y luego me fui a dormir, y luego al día siguiente me desperté y había habido un terremoto en Los Ángeles y yo estaba como, Oh, ¡Es el destino!"

Ella comparó la señal sísmica capturada por su dispositivo con una producida por una estación del Servicio Geológico de EE. UU. Cerca de su casa. "y la forma de onda tenía el mismo aspecto, "ella recordó.

Uno de los primeros éxitos de su período de prueba se produjo cuando "toda mi familia estaba en la sala de estar y todos estábamos hablando y el dispositivo comenzó a sonar y dije:'Oye, ¿Escuchan eso? Y ellos estaban como, '¿Es un terremoto?' y luego las luces colgantes comenzaron a temblar, " ella dijo.

Desde entonces, el sismómetro ha detectado con éxito varios terremotos recientes en el sur de California, y ha competido en ferias científicas en su distrito escolar y el condado de Los Ángeles. Allí, ganó el premio Finalista de la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería (ISEF), lo que la mueve a competir a nivel internacional a continuación. Además, ganó el premio de la Asociación de Mujeres Geocientíficas, Premio y beca del primer lugar de Cheryl Saban Self-Worth Foundation para mujeres y niñas, y el Premio de Excelencia y Beca Marylin Jorgenson-Reece de los Ingenieros Profesionales del Gobierno de California.

Él, que cumplió 17 años en febrero, está trabajando para obtener una patente de utilidad para el dispositivo. Ella planea usar su organización sin fines de lucro para impulsar la adopción del dispositivo por parte de los consumidores, especialmente haciendo que la alerta temprana de terremotos sea accesible para los países de bajos ingresos, regiones y población.

"El punto es que sería un producto de consumo, pero no estoy enfocado en la ganancia monetaria de eso, ", explicó." Estoy más enfocada en la ciencia y solo en el impacto en general en las personas y en la prevención de desastres por terremotos ".