بيتسبرغ ، بنسلفانيا - يأكل الناس الكثير من الدجاج. في الواقع ، يوجد عدد أكبر من الدجاج على الأرض أكثر من أي طائر آخر. يعتمد الناس في جميع أنحاء العالم على الدجاج وبيضهم للحصول على البروتين. وبالطبع هذه الطيور لذيذة جدا. لكنهم لا يتعلقون فقط بالطعام. يمكن أن يوفر الدجاج أيضًا أساسًا لمشروع جيد في معرض العلوم ، كما أظهر أربعة مراهقين الشهر الماضي.
اختبرت فتاة أسترالية أفضل طريقة لتخزين البيض حتى يظل لذيذًا وصحيًا. أظهر زوج آخر من المراهقين من ماليزيا السبب في أن قشر البيض المطحون قد يوفر أسطحًا أكثر مقاومة للحريق. قام مراهق رابع من مصر بالتحقيق في إمكانية عزل ريش الدجاج.
وصف الأربعة مشاريعهم في معرض إنتل الدولي للعلوم والهندسة. تم إنشاء هذه المسابقة وإدارتها بواسطة Society for Science &the Public. برعاية إنتل. يجمع المعرض ما يقرب من 1800 طالب من 81 دولة لمشاركة أبحاثهم. (تنشر الجمعية أيضًا أخبارًا علمية للطلاب وهذه المدونة.)
تعزز مشاريع الدجاج التي تم عرضها في معرض إنتل إنتل ISEF لهذا العام السلامة وتجد استخدامات جديدة لما يمكن أن يضيع. فهي توضح كيف يمكن للعلماء الشباب استخدام الموارد المحلية للإجابة على الأسئلة وحل المشكلات.
العلم على نصف الغلاف
لطالما كان الدجاج جزءًا من حياة Emma Serisier. "أعيش في مزرعة في الوطن في أستراليا" ، يوضح هذا الشاب البالغ من العمر 16 عامًا من كلية بيشوب درويت في شمال وادي بوامبي ، أستراليا.
تنتج 100 دجاجة في مزرعة عائلتها من 20 إلى 30 بيضة يوميًا. "هناك نقاش عالمي حول مكان تخزين البيض ،" تلاحظ. "بالعودة إلى الوطن في أستراليا ، يمكن تخزينها على الرف. في بعض الأحيان يتم بيعهم بهذه الطريقة ". في المقابل ، لاحظت ، هنا في [الولايات المتحدة] يتم تخزين كل البيض في الثلاجة. " لماذا ا؟ يغسل المزارعون البيض الأمريكي لتنظيفه. ولكن هذا أيضًا يمسح الطبقة الواقية - التي تمنع دخول الجراثيم. لذلك يجب إبقاء هذه البويضات غير المحمية حاليًا باردة لإبطاء نمو البكتيريا. في المقابل ، يمكن أن ينتقل البيض غير المغسول من الدجاج مباشرة إلى المتجر ، والطلاء الواقي سليم.
لم تقلق عائلة إيما أبدًا بشأن الحاجة إلى الاحتفاظ ببيضها المخزن باردًا. لكن هل أدى تخزينها في درجة حرارة الغرفة إلى الإضرار بمذاقها؟ يقول المراهق:"أردت أن أعرف". وبذلك ، ولد مشروع science-fair.
قشر البيض مليء بالثقوب ، والمعروفة باسم المسام. تلاحظ إيما أن "البيض به ما يصل إلى 17000 مسام". هذه تسمح بدخول الأكسجين والماء وثاني أكسيد الكربون. قد تؤثر درجة الحرارة التي يتم تخزين البيض عندها على كمية الماء وثاني أكسيد الكربون التي تتركها. وهذا قد يغير المدة التي يكون فيها البيض آمنًا للأكل.
تضع دجاجات Emma's Araucana البيض بقشور خضراء فاتحة. جمعت المراهقة 12 بيضة من دجاجاتها ، ثم قامت بتبريد ثلاث منها في الثلاجة عند 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت). جلست ثلاثة أخرى على رف في درجة حرارة الغرفة (24 درجة مئوية أو 75 درجة فهرنهايت). خزنت ثلاثة آخرين تحت مصباح حراري لمدة أسبوعين. ("أردت تقليد البيض في سيارة ساخنة" ، تشرح.) جلست البيوض الثلاث الأخيرة في الهواء الطلق ، معرضة للرياح والطقس.
كل يوم لمدة 16 يومًا ، قامت إيما بقياس كتلة كل بيضة. كما أنها وضعت مصباحًا يدويًا مقابل كل منها. للنظر في الجيوب الهوائية داخل القذائف. قدم هذا مقياسًا واحدًا لمقدار الماء الذي قد يدخل أو يخرج من كل بيضة. في اليوم الأخير كسرت كل بيضة مفتوحة.
تلك التي تم تخزينها على الرف أو في الثلاجة فقدت فقط حوالي 2٪ من كتلتها بسبب التبخر. بدا صفارها وبياضها جيدًا ، تمامًا مثل بيضة صحية (إذا كانت قديمة بعض الشيء). البيض تحت مصباح الحرارة ، رغم ذلك؟ "لقد كانوا مقرفين للغاية. تقول إيما:"لقد تخثر صفار البيض". "لن آكل منهم!"
الشيء الوحيد الذي كان أكثر إهدارًا هو البيض الذي تم تخزينه في الخارج. لقد هطلت الأمطار في أربعة أيام من أيام الاختبار ، وتسلل بعض ذلك الماء عبر المسام إلى البيض. كان هؤلاء "نوعًا من التدافع. لم يكن لديهم صفار - لقد كان مجرد خليط سائل "، كما تقول. حسنًا ، "رائحتهم مثل البيض الفاسد."
خلصت إيما إلى أن درجات الحرارة المرتفعة (مثل مصباح الحرارة) والظروف المتقلبة (مثل الجلوس في الهواء الطلق في الأيام الدافئة أو الممطرة) يمكن أن تجعل البيض يعاني. تستنتج الآن أن المكان البارد والجاف يجعل البيض جيدًا - على الرف أو في الثلاجة.
إطلاق القذائف
بالنسبة لإيما ، ما بداخل الصدفة هو الأكثر أهمية. في الواقع ، ستصبح هذه الأصداف قمامة بمجرد أن يكسر الطباخ إحداها ليصنع كعكة أو عجة. يرغب نور حلمي أرويزار ومحمد شزوان صبري ، وكلاهما في السابعة عشرة من العمر ، في تحويل هذه النفايات إلى مورد - واحد "لإنقاذ الأرواح".
التحق الكبيران بكلية MARA Science Junior College في نيبونغ تيبال ، ماليزيا. يقول حلمي:"من الشائع أن نسمع عن الحرائق التي تسبب الموت". اعتقد المراهقون أن قشر البيض المسحوق قد يبطئ حرائق المنزل. الحرائق البطيئة تمنح الناس مزيدًا من الوقت للهروب.
لكن لماذا قشر البيض؟ يتعلق الأمر بالكيمياء الخاصة بهم. كربونات الكالسيوم يعطي تلك القذائف قوتها. نفس المادة الكيميائية هي أحد مكونات العديد من الصخور ، مثل الحجر الجيري. عندما تحترق كربونات الكالسيوم تطلق ثاني أكسيد الكربون. ولأنه أثقل من الأكسجين ، فإن ثاني أكسيد الكربون يظل قريبًا من الأرض أو من بعض الأسطح المحترقة. هذا يمنع الأكسجين من تأجيج النار. في الواقع ، يجب أن يؤدي إطلاق ثاني أكسيد الكربون هذا في الواقع إلى إبطاء انتشار الحريق. أو هذا ما افترضه المراهقون.
لاختبار ذلك ، جمع حلمي وشازوان قذائف البيض التي استخدمتها كافيتريا مدرستهما. بعد طحنهم إلى مسحوق ، قاموا بخلط القذائف في طلاء المنزل. جرب المراهقون نسبًا مختلفة من مسحوق القشرة للطلاء - من 0 إلى 80 جرامًا (0 إلى 2.8 أوقية) في كل 50 مليلتر (1.6 أونصة) من الطلاء. استخدموا الدهانات المصنوعة من مادة اللاتكس (ذات الأساس المائي) والدهانات الزيتية. ثم قام الزوج بطلاء كتل خشبية مع كل وصفة.
لاحقًا ، أمسك حلمي وشازوان الكتل المجففة بالقرب من اللهب وقاسوا الوقت الذي استغرقه كل منهما ليشتعل. اشتعلت النيران في تلك المطلية بطلاء خالٍ من الصدفة في حوالي 30 ثانية. الطلاء الذي يحتوي على معظم القشرة لم يشتعل فيه النيران لأكثر من 6.5 دقيقة.
استغرق كل من الدهانات المعالجة بالماء والزيت وقتًا أطول للحرق. يقول حلمي إن الطلاء الزيتي أكثر سمكًا ، لذا فإن قشر البيض المطحون ينتشر بشكل متساوٍ داخله.
يقول شازوان:"نريد التعاون مع إحدى الجامعات" ، لتحسين هذا المنتج ونشر الكلمة عن إمكاناته المنقذة للحياة.
ريش عشك
الأصداف ليست الجزء الوحيد من الدجاج الذي يضيع عادة. وكذلك ريشه. تلاحظ أميرة عبد العظيم ، 17 عامًا ، "نظرًا لأننا نستهلك الكثير من الدجاج في جميع أنحاء العالم ، لدينا كميات هائلة من ريش الدجاج المتبقي". سيتم التخلص من الباقي أو حرقه. أميرة ، طالبة في مدرسة المنيا الإعدادية الثانوية للبنات في المنيا الجديدة ، مصر ، وجدت استخدامًا أفضل لهذا المورد:"كعزل عضوي أخضر."
العزل هو مادة تستخدم لمنع الحرارة من الدخول أو الخروج من المباني. سيساعد هذا في جعل الناس أكثر دفئًا في الشتاء وبرودة في الصيف.
لمعرفة ما يتكون ريش الدجاج ، لجأت أميرة إلى مطياف. يقيس هذا الجهاز الضوء المرتد عن السطح. سوف تتوافق الألوان المعطاة مع المواد الكيميائية الموجودة فيه.
تبين أن التركيب الكيميائي لريش الدجاج مشابه جدًا للألياف الزجاجية المستخدمة على نطاق واسع كعزل اليوم. يبدو أن هذه البيانات تؤكد أن ريش الدجاج قد يوفر عزلًا جيدًا.
الآن جاء الاختبار. أخذت أميرة زجاجة معدنية معزولة واستبدلت العزل الأصلي بريش دجاج مطحون. ثم سكبت في سائل مغلي. قامت بقياس درجة حرارته بمرور الوقت لمعرفة مدى سرعة تبريده. فعلت الشيء نفسه مع السائل الذي سكبته في زجاجة معدنية بدون بطانة والآخر بسترة مبطنة بالفراغ (المعروف عنها أنها تحافظ على السوائل شديدة السخونة لفترة طويلة). فحصت درجة الحرارة داخل كل زجاجة بعد 24 ساعة.
تم تبريد السائل في الزجاجة غير المبطنة إلى درجة حرارة الغرفة - 24 درجة مئوية (75 درجة فهرنهايت) - بحلول اليوم التالي. لكن المشروب في الزجاجة المبطنة بالفراغ كان لا يزال ممتعًا 57 درجة مئوية (134 درجة فهرنهايت). سمح عزل ريش الدجاج للسائل أن يبرد إلى حوالي 31 درجة مئوية (87 درجة فهرنهايت).
من الواضح أن ريش الدجاج لم يعمل بشكل جيد مثل بطانة الفراغ. وتخلص أميرة إلى أن الريش قد يستخدم في عزل المباني. تلاحظ أنها "أرخص بكثير" من مواد العزل التقليدية للمباني. وتقول:"سيكلف طن واحد من ريش الدجاج 8 دولارات". وتقول إن المبلغ المعادل من الألياف الاصطناعية يكلف 1200 دولار.
أميرة ليست الباحثة الوحيدة التي تتطلع إلى استخدام ريش الدجاج لهذا الغرض. تعمل شركة في إنجلترا على تحويل ريش الدجاج إلى مجموعة من المنتجات - بما في ذلك العزل. أميرة لها أهداف مماثلة. تقول "آمل أن أحول مشروعي إلى مصنع لإنتاج منتجات حرارية من ريش الدجاج".
