(Januar 16, 2024) Ein normaler, frischer Nachmittag in San Jose, Kalifornien, im Jahr 2022 wurde zum Horror, als ein Restaurant nach einem Brandvorfall zu Asche niederbrannte. Die damals 12-jährige Shanya Gill sah, wie sich die Tragödie im Restaurant hinter ihrem Haus abspielte, was sie verunsicherte. Trotz des Rauchmelders gelang es den Restaurantmitarbeitern erst, einen Alarm auszulösen, nachdem erheblicher Schaden angerichtet worden war, und trotz unablässiger Bemühungen, die Situation unter Kontrolle zu bringen, verschlang das Feuer schließlich das gesamte Restaurant. Der Vorfall schockierte die gesamte Nachbarschaft, doch bei Shanya hinterließ er bleibende Spuren. Als MINT-Studentin, die immer nach möglichen Lösungen für Weltprobleme sucht, beschloss sie, ein Gerät zur Schnellfeuererkennung zu entwickeln – eine Erfindung, die ihr den Thermo Fisher Scientific ASCEND Award einbrachte. „Die Tragödie veranlasste mich, ein Gerät zu entwickeln, das Brände in einem früheren Stadium erkennen und so ähnliche Vorfälle in der Zukunft verhindern könnte“, erzählt sie Globaler Inder.
Shanya Gill
Der Siebtklässler der Miller Middle School erkannte die Notwendigkeit eines „effizienteren Brandmeldesystems“ und entwickelte eine Lösung, die effektiver ist als ein Rauchmelder. „Was mein Brandmeldegerät von herkömmlichen Rauchmeldern unterscheidet, ist, dass Rauchmelder nur dann reagieren, wenn Rauch vorhanden ist, was oft auf einen Brand in einem fortgeschritteneren und gefährlicheren Stadium hinweist. Im Gegensatz dazu erkennt mein System, das auf Code und einer Wärmebildkamera basiert, unbeaufsichtigte Brände viel früher in ihrer Entstehung“, erklärt sie.
Alles begann einige Wochen nach dem Brand. Eines Tages entdeckte sie beim Lernen etwas Interessantes über Wärmebildkameras: Sie können zeigen, wo Häuser im Winter Wärme verlieren. Neugierig geworden, untersuchte sie, ob diese Kameras Hausbrände schneller erkennen könnten als herkömmliche Rauchmelder und erkannte, dass „eine Frühwarnung“ dabei helfen kann, viele Leben zu retten.
Ein MINT-Liebhaber
Geboren in Boston, Massachusetts, zogen ihre Eltern – ein Arzt und ein Informatiker – Anfang 20 auf der Suche nach Arbeitsmöglichkeiten in die USA. Sie haben sich ein Traumleben in den USA aufgebaut und waren bestrebt, ihre Tochter bei ihren Bemühungen zu unterstützen. „Ihre unerschütterliche emotionale Unterstützung hat auf meiner Reise eine entscheidende Rolle gespielt“, sagt der jugendliche Innovator. Aufgewachsen in Kalifornien, „wo MINT-Möglichkeiten im Überfluss vorhanden sind“, interessierte sie sich schon immer für Wissenschaft und Technologie. „Meine Leidenschaft für diese Bereiche wurde durch die Teilnahme an regionalen Wissenschaftsmessen gefestigt, wo ich meine Liebe zur Wissenschaft und zum Bauen kombinieren konnte“, fügt Shanya hinzu.
Die Herstellung eines Brandmeldegeräts
Doch es war der Brand im Restaurant in ihrer Nachbarschaft, der sie dazu brachte, eine Lösung zu finden. Bei ihren Recherchen stieß sie auf Statistiken, die bewiesen, dass Rauchmelder nicht so zuverlässig waren, wie sie dachte. „Das hat mich zusätzlich motiviert, eine Lösung zu finden.“ Sie verbrachte unzählige Stunden damit, am ursprünglichen Entwurf zu arbeiten, der sich aufgrund von Lücken im Code als Fehlschlag herausstellte. „Dieser Rückschlag veranlasste mich, meinen Ansatz zu überdenken, und führte zu meinem zweiten Versuch, bei dem ich den Code verfeinerte.“ Sie hebt eine entscheidende Lektion hervor, die sie aus dieser Erfahrung gelernt hat: „Wie wichtig es ist, die Motivation während des gesamten Prozesses aufrechtzuerhalten.“ Die kleinen Erfolge in meinem Code zu feiern, egal wie inkrementell, erwies sich als Schlüsselstrategie, um Herausforderungen zu meistern und das Projekt auf Kurs zu halten.“
Alles begann damit, dass sie im Internet auf ein Video stieß, in dem ein Mann mithilfe von Wärmebildkameras Lücken in der Heizungsanlage seines Hauses entdeckte. Anfangs hielt sie es für eine teure Angelegenheit, doch bei weiteren Recherchen stellte sie fest, dass die verwendete Wärmebildkamera recht günstig war. „Meine Idee für ein Früherkennungssystem für Brände war bereits bekannt, und als ich diese billige Wärmebildkamera sah, konnte ich Temperatur und Brände miteinander in Verbindung bringen“, verrät Shanya.
Schließlich entwickelte sie ein Gerät, das über eine Wärmebildkamera und einen Raspberry Pi verfügt, „wobei letzterer so programmiert ist, dass er die von der Kamera gesendeten Bilder auswertet und den Status des Feuers ermittelt – ob es bewacht oder unbeaufsichtigt ist.“ Sie erklärt den Prozess wie folgt: „Das Gerät nutzt Temperatur und Bewegung (es sieht, wie ein Teil eines Bildes die Temperatur verändert), um Brände und Menschen zu erkennen, sodass das Gerät erkennen kann, ob es in einer Szene (beaufsichtigt) einen Menschen und ein Feuer gibt.“ Feuer) oder nur ein Feuer in einer Szene (unbeaufsichtigtes Feuer).“
Mit einer beeindruckenden Genauigkeitsrate im Bereich von neunzig Prozent plant sie, KI in ihr Gerät zu integrieren, um Fehlalarme sowie andere Faktoren wie Haustiere zu eliminieren. „Wenn dieses Gerät auf den Markt kommt, glaube ich, dass es mit Verbesserungen den Benutzer vor einem Feuer warnen kann, bevor es zu einer Bedrohung wird, und ich glaube, dass es viele Leben retten kann“, fügt sie hinzu.
Internationale Anerkennung
Shanya, die sich selbst als „unabhängig, beharrlich und glücklich“ beschreibt, erhielt höchste Auszeichnungen im wichtigsten MINT-Wettbewerb der Mittelschule, der von Thermo Fisher Scientific und der Society for Science gesponsert wurde, und gewann für ihre Innovation einen Geldpreis von 25,000 US-Dollar. Sie nennt es einen Moment der Dankbarkeit und sagt: „Es hat Vertrauen in meine Fähigkeiten geweckt.“
Sie gibt den Jugendlichen einen kleinen Ratschlag und bittet sie, „bei ihren Leidenschaften zu bleiben und ein langfristiges Projekt in Angriff zu nehmen, denn dadurch lernt man viel.“ Der indisch-amerikanische Teenager ist Meisterschwimmer, Wasserballer und Tischtennisspieler und strebt danach, sich selbstständig zu machen und neue Dinge zu erfinden. „Ich habe das Gefühl, dass mir das die Möglichkeit gibt, kreativ zu sein und nicht in einer Schublade gefangen zu sein“, schließt sie ab.
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