任新年，快樂發(fā)明體系創(chuàng)始人，上海新紀(jì)元教育集團(tuán)瑞安總校校長(zhǎng)助理，溫州大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)會(huì)員，2013年浙江省十大教育影響力人物；主編或參編的圖書有《創(chuàng)造發(fā)明我能行》《智慧之光》《快樂魔方》《快樂發(fā)明——20小時(shí)讓你成為小小發(fā)明家》；快樂發(fā)明課程被評(píng)為浙江省義務(wù)教育精品課程，指導(dǎo)學(xué)生獲得300多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和7000多項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利，因創(chuàng)新教育成果突出，獲得“中國(guó)百佳創(chuàng)新型名師”稱號(hào)。

搞發(fā)明創(chuàng)造，除了掌握一定的科學(xué)知識(shí)和一些基本的創(chuàng)造技法之外，還要有一顆好奇心。

很多大科學(xué)家正是由于好奇心，才逐漸激活了自身的創(chuàng)造力，最后獲得了偉大的成功。由于好奇，萊特兄弟用橡皮筋做動(dòng)力，使玩具飛向空中；由于好奇，愛迪生學(xué)母雞孵小雞；由于好奇，愛因斯坦拿著一個(gè)羅盤向叔叔提出十幾個(gè)“為什么”。

青少年的好奇心，對(duì)他們自身創(chuàng)造力的培養(yǎng)非常有益。強(qiáng)烈的好奇心，可以把他們引向大自然，讓他們?nèi)ビ^察花鳥草蟲，去遙望滿天星辰，看到電閃雷鳴、陰晴雨雪、日升月落、晝夜交替等自然現(xiàn)象，產(chǎn)生很多疑問。他們會(huì)帶著這些疑問，去讀書、去思考、去實(shí)驗(yàn)，一些發(fā)明創(chuàng)造就這樣產(chǎn)生了。

好奇：怎樣更好地利用“雨水”

來(lái)自杭州第二中學(xué)的田放同學(xué)生活在南方，那里雨水豐沛，有著豐富的水資源。如果我們只是任雨水流入江河，不僅會(huì)增加城市排水的壓力，還會(huì)對(duì)水資源造成浪費(fèi)。田放同學(xué)相當(dāng)好奇，我們還能怎樣更好地利用城市雨水呢？經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，他了解到：我國(guó)還沒有具體的實(shí)施措施，普通的蓄水只是用于灌溉，利用率不高，對(duì)于小型蓄水池技術(shù)上更是欠缺。

在老師的指導(dǎo)下，田放設(shè)計(jì)了一種多功能生態(tài)型露天蓄水裝置（如圖1），主要收集屋頂雨水和地下室雨水。這種蓄水裝置包括屋面虹吸雨水系統(tǒng)、屋面集水、地下室防水回用系統(tǒng)和下滲雨水收集系統(tǒng)。屋面虹吸雨水系統(tǒng)通過(guò)管道與雨水棄流系統(tǒng)連接，且雨水棄流系統(tǒng)通過(guò)管道與雜物過(guò)濾器連接；地下室防水回用系統(tǒng)和下滲雨水收集系統(tǒng)均通過(guò)壓力控制泵與雜物過(guò)濾器連接；屋面集水通過(guò)管道與雜物過(guò)濾器連接，且雜物過(guò)濾器通過(guò)管道與露天蓄水池連接；露天蓄水池的邊緣設(shè)有弧形增壓邊，內(nèi)部設(shè)有兩道隔墻，且兩道隔墻的上側(cè)均設(shè)有注水口，注水口上分別設(shè)有過(guò)濾器一和過(guò)濾器二；隔墻上設(shè)有封水蓋，且封水蓋上設(shè)有抽水口。

這種多功能生態(tài)型露天蓄水裝置不僅能充分利用雨水，還一定程度上減少地下室的積水，減少城市排水系統(tǒng)的壓力。蓄水池分為三個(gè)部分，隔墻的表面附有一層不銹鋼可防止苔蘚等生物的生成，雨水分別通過(guò)泥沙過(guò)濾器和去堿消毒過(guò)濾裝置過(guò)濾。收集的雨水不僅可以用于灌溉，還可以用于牲畜的飲用和人類的飲用，能緩解城市的供水壓力。該雨水收集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，簡(jiǎn)單實(shí)用，能實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益。（本作品已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：201621380289.5）

好奇：如何讓“屏幕倒計(jì)時(shí)”退出歷史舞臺(tái)

繆健是瑞安市上海新紀(jì)元高級(jí)中學(xué)的一名高中生，在一次學(xué)校演講比賽活動(dòng)中，他注意到：比賽要求每一位參賽選手必須在五分鐘內(nèi)完成演講，并在大屏幕上設(shè)置了“屏幕倒計(jì)時(shí)”，但因?yàn)楸荣愡x手是背對(duì)大屏幕的，往往一不注意就超時(shí)了。可否改變倒計(jì)時(shí)的方式？話筒還有什么值得改進(jìn)的地方嗎？繆健心里發(fā)出一連串的問號(hào)，在好奇心的驅(qū)使下，他開始了發(fā)明創(chuàng)造。

很快，在老師的指導(dǎo)下，繆健就設(shè)計(jì)了一種“限時(shí)無(wú)線話筒”（如圖2）。這種話筒手柄上端設(shè)置有LED燈圈，能夠在緊急狀況下實(shí)現(xiàn)照明的效果；話筒手柄上端套接有減震防摔保護(hù)圈，能夠很好地保護(hù)話筒；話筒手柄上設(shè)置有備用電池槽，且備用電池槽兩側(cè)設(shè)置有滑槽，滑槽上安裝有滑蓋，方便安裝備用電池，避免話筒在沒電時(shí)造成不良后果；話筒手柄中部套接有海綿套，能夠提高手握的舒適性；主控制器下方設(shè)置有散熱器，能夠很好地散熱，可延長(zhǎng)話筒的使用壽命。這種話筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)授話進(jìn)行計(jì)時(shí)的功能，從而對(duì)授話者起到提醒的作用。（本作品已獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：201621358719.3）

好奇：難道只有洗衣機(jī)能讓衣服快速脫水嗎

雖然目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了洗衣機(jī)或甩干機(jī)等設(shè)備，但是這些設(shè)備大多成本較高，對(duì)于住校學(xué)生或是一些家庭較為困難的群體來(lái)說(shuō)，還是較難負(fù)擔(dān)。冬天的衣物比較厚重，在清洗過(guò)后需要將其擰干進(jìn)行晾曬。但是由于冬天的衣物吸水性較強(qiáng)，所以在最后擰干時(shí)往往由于衣物過(guò)于笨重而達(dá)不到想要的效果。

有沒有既便利又實(shí)惠的衣服脫水工具呢？來(lái)自浙江省新昌中學(xué)的任躍躍同學(xué)懷著好奇心，開始了自己的發(fā)明。很快，她就設(shè)計(jì)出了一種“手壓式衣物脫水機(jī)”（如圖3）。這臺(tái)脫水機(jī)的使用方法如下：先將洗好的衣物放入旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，蓋好筒蓋，按壓桿與中心轉(zhuǎn)桿對(duì)應(yīng)，按壓桿空腔內(nèi)的絲桿螺紋與絲桿相旋和；控制按壓桿往下，相對(duì)的中心轉(zhuǎn)桿在轉(zhuǎn)盤上旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力將衣物上的水甩掉。這臺(tái)脫水機(jī)在整體結(jié)構(gòu)上能夠快速地將衣物上的水甩掉，而且甩干程度大大高于手?jǐn)Q，還可以同時(shí)甩干多件衣物，效率大大提高了，還比較節(jié)省人力，整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔實(shí)用，制造成本較低，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景。（本作品已獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：22016213097550）

好奇：墻磚能不能收集太陽(yáng)能呢

目前，建筑物上用的太陽(yáng)能電池組件主要安裝在建筑物屋頂，太陽(yáng)能電池組件安裝在屋頂發(fā)電有很大的局限性，比如使用面積小，發(fā)電量有限。雖然已經(jīng)有了安裝在建筑物外墻上的太陽(yáng)能玻璃幕墻發(fā)電裝置，但玻璃幕墻不能保留傳統(tǒng)建筑風(fēng)格。安裝玻璃幕墻不但成本高，而且還導(dǎo)致建筑物的通風(fēng)、透氣、透光性能差，影響室內(nèi)人體健康，而且有些建筑根本不適合安裝太陽(yáng)能玻璃幕墻發(fā)電。

那能不能利用墻磚收集太陽(yáng)能呢？來(lái)自瑞安市上海新紀(jì)元高級(jí)中學(xué)的徐超俊對(duì)此充滿好奇，在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了一種太陽(yáng)能光伏墻磚（如圖4）。這種光伏墻磚包括框架和安裝在框架內(nèi)部的太陽(yáng)能板及電路?？蚣艿膬?nèi)部四個(gè)側(cè)壁均鋪設(shè)有環(huán)保材料制成的隔熱層；框架頂端和左側(cè)設(shè)有壓邊板和指示燈，壓邊板內(nèi)部設(shè)有卡槽板；框架右側(cè)設(shè)有螺絲孔、掛鉤和卡扣，太陽(yáng)能板外側(cè)設(shè)有防護(hù)欄，防護(hù)欄與框架通過(guò)螺絲固定連接保護(hù)太陽(yáng)能板的安全；太陽(yáng)能板電路內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)線、檢測(cè)控制電路、電池組和直流/交流轉(zhuǎn)換器，直流/交流轉(zhuǎn)換器一側(cè)設(shè)有負(fù)載接口，負(fù)載接口和直流/交流轉(zhuǎn)換器通過(guò)導(dǎo)線連接。

這種太陽(yáng)能光伏墻磚，方便安裝固定，降低了安裝工作的風(fēng)險(xiǎn)。壓邊板內(nèi)的卡槽設(shè)計(jì)與框架上的卡扣結(jié)合，使得墻磚之間能相互連接成為一個(gè)固定的整體，而且美觀自然。框架內(nèi)部設(shè)有隔熱層，既能防止太陽(yáng)直射使墻磚內(nèi)部溫度過(guò)高損壞電池，又能隔絕室內(nèi)外溫度傳導(dǎo)。而且每片太陽(yáng)能光伏墻磚都設(shè)有一個(gè)指示燈，指示燈可以發(fā)出三種顏色，每種顏色代表一種不同的工作狀態(tài)，可以直觀地判斷電路工作情況，方便更換損壞的太陽(yáng)能光伏墻磚。（本作品已獲國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：201621309770.5）

歷史和現(xiàn)實(shí)告訴我們，很多成年人的發(fā)明是受到好奇心的驅(qū)使而創(chuàng)造出來(lái)的，如醫(yī)生用的聽診器，是法國(guó)的雷奈克大夫看見孩子們把耳朵貼在木頭上聽聲音玩耍，深受啟發(fā)而發(fā)明的；望遠(yuǎn)鏡是荷蘭密特爾堡鎮(zhèn)的一家眼鏡店的老板利珀希在觀察孩子們玩鏡片時(shí)，看到鏡片下的物體發(fā)生了大小變化，從而引起思考，受到啟發(fā)而發(fā)明的。

這些由好奇心而發(fā)明的產(chǎn)品，能夠使我們的生活發(fā)生許許多多的變化。青少年朋友們，希望你們都能保持好奇心，保持對(duì)生活的熱忱，積極踏出行動(dòng)的步伐，說(shuō)不定哪天就成了有影響力的發(fā)明家呢！

（編輯 巧克力）