Billige science-kits hjælper med at udfylde eksperimentelle huller overfor afrikanske studenter

At have adgang til grundlæggende udstyr som reagensglas og centrifuger til at udføre simple videnskabelige eksperimenter er givet på de fleste amerikanske universiteter. Sådan er det ikke i Afrika, hvor eleverne står over for en mangel på udstyr, der er nødvendigt for at foretage selv grundlæggende laboratorieforsøg.

USC Dornsife kemi kandidatstuderende Betsy Melenbrink er medlem af et internationalt team af materialevidenskabelige studerende med det formål at hjælpe med at fylde tomrummet ved at bygge en billig elektrokemisk enhed til brug i den del af verden.

Gruppen har designet og bygget en enhed kendt som en potentiostat, den hardware, der bruges i de fleste elektrokemiforsøg. Lysegrøn og lille nok til at passe i en hånd, ligner en videospilcontroller, det er nu i tidlig test på afrikanske universiteter i Malawi, Tanzania og Kenya. En større udbredelse er planlagt senere på året.

Betragtes som rygraden i moderne elektrokemi, potentiostater giver vigtig information til mad- og lægemiddelkvalitetstest, miljøovervågning, og hurtig DNA -detektion, såvel som i klasseværelset.

Undervisningssættet passer ind i en lille papkasse og kan nemt sendes. Det omfatter potentiostat, drevet af en open source elektronikplatform, plus en laboratoriehåndbog og forsyninger til et semesters værdi af eksperimenter - samlet for under $ 100 hver. Ideen er at give praktisk undervisning i, hvordan energiteknologier, fra batterier til solceller, fungere og forstærke grundlæggende elektrokemikoncepter.

Selvom det ikke kan matche præcisionen og nøjagtigheden af ​​en standard forskningspotentiostat, som koster tusinder af dollars, den opfylder de fleste bachelorbehov, Sagde Melenbrink.

To intense uger

I 2016, Melenbrink deltog i et intensivt to-ugers bæredygtigt energiprogram, der blev tilbudt af fællesforetagendet for et African Materials Institute. JUAMI er et avanceret materialestudieinstitut grundlagt i 2012 og støttet af National Science Foundation. Det sponsorerer internationale skoler og workshops for unge forskere undervist af førende materialeforskere og ingeniører, herunder Sri Narayan, professor i kemi ved USC Dornsife og meddirektør for USC Loker Hydrocarbon Institute.

Muligheden ramte en takt med Melenbrinks stærke interesse for international uddannelse og bæredygtighed.

"JUAMI er gearet til at få amerikanske og afrikanske studenter på samme side om forskning i bæredygtig energi og etablere samarbejder, "sagde hun." Jeg troede, det var lige op ad min gyde og en potentiel karriereretning. "

Eleverne dannede teams og skabte projekter baseret på det, de havde lært på workshoppen. Melenbrink, nu et femte års ph.d. studerende, der arbejder med innovation i solenergi som en del af lektor i kemi Barry Thompsons gruppe, sluttede sig til et internationalt hold, der vandt en af ​​to $ 7, 500 priser fra U.S. Materials Research Society til dækning af materialer.

Det seneste år, teamet har samarbejdet via Skype og e -mail for at bringe sin grønne boks til live. Gruppen omfatter studerende fra fem amerikanske universiteter, Uganda, Kenya, Tanzania, og en professor med base i Malawi. Nu, klasseværelsessæt testes på tre afrikanske partneruniversiteter. Feedback vil guide projektets ekspansion til syv yderligere universiteter til efteråret.

Viden modtaget og givet

I december sidste år, Melenbrink rejste igen til Afrika for at rapportere fremskridt på en Materials Research Society -konference i Botswana.

"Det er meget interessant at høre afrikansk perspektiv fra afrikanske stemmer, "sagde hun." Så ofte har vi vores vestlige linse, at vi ser verdens problemer igennem. Det var rart at høre afrikanere engagere sig i hinanden om problemer, de støder på og undersøge mulige løsninger. "

Udover studerende, JUAMIs succes afhænger af frivillige professorer, der designer eksperimenter og holder foredrag på institutterne. Narayan, internationalt kendt for sin batteriforskning, præsenterede en praktisk tutorial om emnet brændselsceller og redox-strømbatterier.

Efter foredraget, deltagerne udførte eksperimenter med fire brændselscellesæt, som Narayan havde transporteret til Tanzania.

”Det var første gang, at nogle af dem overhovedet havde hørt om brændselsceller, lad være med at se indersiden af ​​en brændselscelle, "Sagde Narayan." At dele vores viden er altid en inspirerende oplevelse. Eleverne var bestemt meget modtagelige. De kunne godt lide eksperimenterne. ”

Belysning af karriereveje

JUAMIs cyklus med deling af viden og fremme af fremtidigt samarbejde afhænger af god vilje og støtte fra fakulteter og studerende fra mange lande. Narayan siger, at han ser frem til at deltage i JUAMIs næste materialeværksted, der er planlagt til Uganda i december.

Og unge materialeforskere som Melenbrink ser fremtidige karriereveje i et nyt lys.

"Efter at have deltaget i JUAMI og dette potentiostat -projekt, Jeg er interesseret i international forskningsudvikling, ideelt inden for energiteknologi. "

Forventede at færdiggøre sin ph.d. senere på året, hun undersøger muligheder med en ikke -statslig organisation eller internationalt udviklingsagentur.

"Jeg nyder både at rejse og lære om andre kulturer samt videnskabelig forskning. Jeg håber, at jeg vil være i stand til at fusionere de to."