Zavirimo u um
Eloise Habek (2002)
XV gimnazija, Zagreb, Hrvatska
Mozak je središnji organ ljudskog živčanog sustava, s otprilike 90 milijardi neurona koji su odgovorni za sve naše svakodnevne radnje. Cilj ovog projekta bio je razumijeti kako mozak radi, te naučiti kako njime manipulirati. Naglasak je stavljen na moždane valove. Sami moždani valovi su zabilježeni naponi električnog polja koje stvaraju ispaljivanja neurona pri njihovoj međusobnoj komunikaciji. Ovo se zbiva emitiranjem električnih impulsa poput akcijskih potencijala i EPSP-a. Ovi impulsi se događaju kao posljedica prelaska iona kroz membranu neurona, zbog čega se mijenja koncentracija naboja unutar i oko neurona, što pak stvara dipol. U ovom je projektu korišten elektroencefalografski (EEG) uređaj, koji se koristi za bilježenje električne aktivnosti mozga. Pri bilježenju, uređaj mjeri sumu višestrukih električnih impulsa, što znači da neuroni i dipoli moraju zadovoljiti nekoliko uvjeta (poravnanje, sinkronizacija). U ovom su projektu dodatno korištena računa znanost i programski jezik Python kako bi se signali EEG-a implementirali u računalnu igru, a s ciljem kontroliranja iste moždanim valovima. Kao rezultat ovog rada, moždani su valovi uspješno manipulirani, a zabilježeni podaci korišteni za kontroliranje računalne igre.
Efekat leptira
Roko Milatić (2001)
II gimnazija, Zagreb, Hrvatska
Projekt na kojemu sam radio bavi se pitanjem kako predočiti stvarni problem, fenomen ili pojavu iz prirode matematičkim jezikom, tj. na matematički način. Primjerice, o čemu ovisi broj bakterija u nekoj populaciji ili kako predvidjeti kretanje cijena na tržištu? Iako je sami naslov projekta efekt leptira, njime se u detalje nismo bavili jer je matematički izračun veoma složen. Umjesto toga, bavili smo se praktičnim problemima gibanja čestice u fizici. U prvome primjeru proučavali smo o čemu ovisi gibanje čestice na opruzi između dviju ravnih površina, dok smo na drugome primjeru pokušali odgovoriti na pitanje kako se giba čestica na obruču uronjenom u neku viskoznu tekućinu. Zaključili smo da se u drugome problemu rezultati neće znatno razlikovati ako se obruč nalazi u vodi ili medu. Metode koje smo koristili u istraživanju, tj. ono što smo izučavali bile su različite funkcije i njihova svojstva. Postoje linearna, kvadratna, trigonometrijske, hiperbolične, eksponencijalna i logaritamska funkcija. Proučavali smo kada je funkcija parna, a kada neparna te što su domena, kodomena i slika funkcije. Također smo proučavali limese te derivacije funkcija prvoga i drugoga reda. Jednadžbe kojima smo predočili probleme nazivaju se diferencijalne jednadžbe. One sadrže derivaciju nepoznate funkcije. Osim što smo ih crtali ručno, za izradu grafova smo se služili i programskim jezikom Python u kojemu smo mogli samim unošenjem podataka promijeniti izgled funkcije, obojati određene dijelove grafa različitim bojama ili pokazati samo dio funkcije. Pomoću grafa, ali i iz same jednadžbe se može predvidjeti kada će sustav biti stabilan, a kada nestabilan, tj. o kojim parametrima to ovisi. Služeći se bifurkacijskim grafom možemo predvidjeti kada će neki sustav biti toliko nestabilan da će doći do katastrofe u prirodi. Zaključili smo kako se složene pojave u prirodi mogu objasniti na matematički način, iako to nije uvijek lagano.
Antibiotic resistance of bacteria
Stefanija Nikolova ()
II gimnazija, Maribor, Slovenija
Antibiotici su “čudotvorni lijekovi“ koji se bore protiv mikroba. Kao rezultat prevelikog korištenja kroz dugo vrijeme, otpornost na antibiotike postaje sve veći izazov, što dovodi do velike smrtnosti. U današnjici ima manjak terapija i svega nekoliko antibiotika. Ovo zahtjeva u budućnosti razvoj novih opcija liječenja. U našem projektu smo istražili otpotnost na antibiotike, preciznije, otpornost na ampicilin, kod rezličitih tipova bakterija. Mi smo istraživali efekat male koncentracije antibiotika na različitim nalazištima bakterija, od bakterija pronađenih na orašastim plodovima, do bakterija koje se nalaze u vodi, koja nas okružuje i koju koristimo svakodnevno. Otkrili smo da smo sposobni oponašati efekt antibiotske otpornosti i zatim izolirati bakterijofage da ih koristimo kao oružje protiv bakterija.