VERDA是该系统的命名,在参赛资料中被描述为一种创新技术,它通过采集步行、风力和波浪等运动产生的能量,以支持更具可持续性的电力解决方案。这一领域被称为动能或环境能量采集,其物理难题十分严苛:人类脚步或轻微空气流动产生的可用功率密度很小,因此工程学上的核心挑战不在于能否捕获能量,而在于如何实现足够高效、低成本且耐用的捕获,使其具备安装价值。借鉴自然结构的方案——如叶片的颤动、茎干的弯曲与复原——正是目前热门的研究方向,因为进化早已优化了从不规则、低品位运动中提取功的能力。
他参赛的初衷并不低调。他写道:“我非常喜欢提出创意,并运用科学去解决问题。我希望能分享我的项目,展示学生也能创造出帮助人们和环境的发明。由于我的项目专注于清洁能源,这个挑战赛是分享它的理想平台。我也想挑战自我,从经验中学习,并成长为一名年轻科学家。对我而言,这场比赛不仅仅关乎获胜,更关乎相信自己的创意能够带来改变。”
2026年的挑战赛要求五至八年级的学生发现日常生活中的问题,开发解决方案,并拍摄一段一到两分钟的视频进行演示。参赛作品必须符合3M的技术平台,今年的决赛项目主要集中在气候技术和安全两个领域。VERDA明确属于前者。评审团由来自全美的3M科学家和教育领袖组成,他们从创造力、科学知识和沟通效果三个维度进行评分,这三个标准奖励的是不仅理解物理原理,且能解释其重要性的学生。
当被要求选出过去百年中最喜欢的科学成就时,艾哈迈德选择了一个与他个人有共鸣的成就:埃及裔美国化学家艾哈迈德·泽维尔(Ahmed Zewail)的飞秒化学研究。泽维尔因利用超快激光脉冲实时观测化学反应而获得了1999年诺贝尔奖。他写道:“我喜欢这个成就,因为他帮助创造了以超快速度研究化学反应的新方法。这很重要,因为它帮助科学家更好地理解化学,并为更多发现打开了大门。我也喜欢它是因为艾哈迈德·泽维尔是我非常钦佩的科学家,他的成功也激励我在科学道路上努力工作。”他选择代表自己的名言正是泽维尔所说的:“重要的事情是永不停止质疑。”
2026年夏季,他与分配给他的3M导师阿比谢克·斯里瓦斯塔瓦(Abhishek Srivastava)共同工作,后者是一位高级研究专家,通过结合力学、材料科学和计算建模来开发跨行业的工程解决方案。对于这样一个处于力学(捕获不规则运动)、材料科学(需数百万次弯曲而不损毁)和计算建模(预测输出)交汇点的装置来说,这是一次恰如其分的配对。
他对自己12岁时的抱负有着不同寻常的清晰规划。他写道:“15年后,我希望能成为一名发明家或工程师,因为我真的很喜欢构思创意并测试事物的工作原理。我想做出能帮助人们、保护环境的发明,特别是通过创造新的清洁能源技术。我希望自己能保持好奇心和创造力,不害怕尝试新事物,因为伟大的创意就是这样成长为现实的。”2026年10月12日至13日,他将在明尼苏达州圣保罗市的3M创新中心展示VERDA,届时十名入围者中的一人将被评为美国顶级青少年科学家,并获得25,000美元奖金。
“对我而言,这场比赛不仅仅关乎获胜,更关乎相信自己的创意能够带来改变。”— 艾哈迈德·阿卜杜勒萨拉姆,2026年3M青少年科学家挑战赛个人简介
“重要的事情是永不停止质疑。”— 艾哈迈德·泽维尔,艾哈迈德·阿卜杜勒萨拉姆所崇拜的诺贝尔奖得主
| 人物 | 国家 | 里程碑 | 年龄 / 数据 |
|---|---|---|---|
| Ahmed Abdelsalam | 🇺🇸 美国 | VERDA — 从步行、风力和波浪中采集动能 | 12岁 |
| Anirudh Rao | 🇺🇸 美国 | 使用氧化石墨烯的湿气驱动纳米发电机 | 14岁 |
| Reanna Bhuyan Patel | 🇺🇸 美国 | 捕获环境热量的热电装置 | 14岁 |
| Minula Weerasekera | 🇺🇸 美国 | 用于长效储能的有机氧化还原电池 | 14岁 |
环境能量采集是气候技术领域中最不起眼但却最顽强实用的方向之一。它不会取代发电站,但在一定规模下,它可以为传感器、照明设备和低功耗基础设施供电,而无需接入电网或定期更换电池——这恰恰是远程监控和发展中国家部署项目容易失败的地方。
他选择的榜样很有深意。一名12岁学生将飞秒化学评为本世纪最喜欢的科学成就,这绝非复述课本知识;泽维尔的研究具有高度的技术性和专门性,并不在大众认知范围内。这表明一个孩子正在阅读超出课堂范畴的内容,这是科学职业生涯中可靠的早期标志。




