■本刊記者 秦銀銀
在山東省萊州市第一中學(xué)2020 級的新生中,顧苡萌是一名“自帶光環(huán)”的學(xué)生。她是市級“杰出少年”,也是“科技小明星”,不僅多次獲得山東省青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎,在全國青少年科技創(chuàng)新大賽和宋慶齡少年兒童發(fā)明獎中也有亮眼表現(xiàn)。
升入高中的顧苡萌并沒有一絲的優(yōu)越感,而是更加謙虛,因?yàn)樵谒磥恚敖窈筮€有更高的科技山峰等待我去攀爬,有更廣闊的海洋等待我去遨游。”
關(guān)鍵詞:節(jié)能水壺防濺水刮魚鱗器
用辣椒提取液防治菜蟲,用金魚驗(yàn)證校門口售賣的“水精靈”是否有毒……從小,顧苡萌不僅愛聽科學(xué)家的故事,更是將“實(shí)踐出真知”的理念踐行到底。
圖1 顧苡萌有空就愛彈奏月琴
小學(xué)四年級初冬的一個星期天,顧苡萌在家洗頭時,太陽能熱水器突然沒水了,她趕忙打開煤氣灶用水壺?zé)勺阕愕攘?0 多分鐘水還沒燒開。仔細(xì)觀察,原來火苗都沿著壺底向外擴(kuò)散,好多熱量都被浪費(fèi)了。于是,她產(chǎn)生了發(fā)明節(jié)能水壺的念頭。
要想提高燒水的速度,既要增大水壺的受熱面積,又要減少熱量散失。怎樣才能達(dá)到這種效果?受漏斗的啟發(fā),顧苡萌將壺底設(shè)計(jì)成倒立的“漏斗”形,并將壺身設(shè)計(jì)成雙層的,層與層之間保持真空狀態(tài),以減少熱量的散失。為了避免水開后溢出澆滅火苗,她還將壺底底邊設(shè)計(jì)為向外凸起,讓其形成壺的“裙邊”,以避免發(fā)生煤氣泄露事故。多次實(shí)驗(yàn)證明,燒等量的水,用節(jié)能水壺可以節(jié)省1/5 以上的時間。
又有一次,顧苡萌看到奶奶正在用菜刀費(fèi)力地刮魚鱗,不僅存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn),還將魚鱗與污水濺得到處都是,然而魚鱗也刮得并不干凈。怎樣解決這些問題呢?
看到啤酒瓶瓶蓋,顧苡萌靈機(jī)一動,將一塊木板做成把手的形狀,又收集多個啤酒瓶蓋,將其排成一排后釘在木板上。此外,她還將大的空塑料瓶剪成兩半,用其中的一半作罩子,防止魚鱗、污水亂濺。
奶奶試用顧苡萌特意制作的防濺水刮魚鱗器后連連稱贊,還高興地在孫女的臉上親了一口。
圖2 制作防濺水刮魚鱗器
圖3 防濺水刮魚鱗器實(shí)物圖
關(guān)鍵詞:易定位方便可調(diào)手電鉆家用雙系統(tǒng)廢水再利用裝置
顧苡萌認(rèn)為,發(fā)明作品非常困難,大部分情況下,只能在原有的作品上進(jìn)行改進(jìn)?!澳芊奖闳藗兩畹淖髌肪褪呛米髌??!?/p>
手電鉆是家庭常備的工具,人們使用手電鉆在瓷磚墻面上打孔時易打滑,一不小心鉆頭就滑走,很難準(zhǔn)確定位,既影響墻面的美觀又費(fèi)時費(fèi)力,還可能劃傷手。能不能對現(xiàn)有的手電鉆進(jìn)行改進(jìn)?
在家長及老師的幫助下,顧苡萌通過滑軌將底座支架與手電鉆連接,實(shí)現(xiàn)方便拆卸,保留了手電鉆靈活、便捷的特點(diǎn)。同時,她又利用底座與滑軌間角度可調(diào)的特點(diǎn),讓手電鉆可根據(jù)需要打出不同角度的孔洞。接著,她在手電鉆的側(cè)面安裝“丁字形”準(zhǔn)星、在手柄支架后端設(shè)置0 度至90 度的弧形刻度尺、在底座支架手柄前端安裝可以旋轉(zhuǎn)抽拉的鋼尺……一番完善之后,易定位方便可調(diào)手電鉆就做好了。
該作品不僅獲得第31 屆山東省青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新成果一等獎,還被推選參加第31 屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽,榮獲創(chuàng)新成果一等獎以及杰出STEM 項(xiàng)目專項(xiàng)獎。
其實(shí)一開始,顧苡萌只是想解決手電鉆不易定位的問題,然而在實(shí)踐過程中,她發(fā)現(xiàn)的問題越來越多,進(jìn)而設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)也越來越多,最終的成品也比預(yù)想的更方便。
圖4 顧苡萌在第31 屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽上為評委演示易定位方便可調(diào)手電鉆
圖5 顧苡萌參加答辯
看到爸爸將洗頭水倒入塑料桶儲存,用來沖坐便器,顧苡萌受到啟發(fā):如果能把洗手水、洗菜水等都收集起來沖廁所,不就可以節(jié)省大量的水資源了嗎?于是,她有了發(fā)明“家用雙系統(tǒng)廢水再利用裝置”的靈感。
顧苡萌在洗手盆下面連接一個較大容量的儲水桶,用于收集洗手、洗菜等廢水,又在儲水桶左側(cè)下方開一個孔,連接一根出水管到凈水器,對廢水進(jìn)行初步過濾,并在出水口上方安裝水位感應(yīng)器的感應(yīng)端。凈水器出水口連接自動壓力泵、單向閥,經(jīng)過三通連接到坐便器入水口。三通的另一個出口連接常開電磁閥,常開電磁閥外接自來水。當(dāng)收集的廢水不夠時可自動開啟第二套系統(tǒng),接通自來水沖洗廁所。
經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證,效果很好。自動壓力泵、水位控制器、常開電磁閥的交互作用,使家庭坐便器優(yōu)先使用廢水,當(dāng)廢水水位較低時,就會自動開啟第二套系統(tǒng),接通自來水進(jìn)行供水,達(dá)到了優(yōu)先將洗手水、洗菜水進(jìn)行二次利用的目的。
關(guān)鍵詞:歌聲悅耳 琴聲悠揚(yáng)
在家人眼中,顧苡萌最大的優(yōu)點(diǎn)就是做事專注,動手能力強(qiáng)。正因?yàn)槿绱耍撩杂陂喿x的她曾被鎖在了學(xué)校的圖書室,勇于質(zhì)疑的她曾用實(shí)驗(yàn)推翻了課外書中“蜜蜂是靠翅膀振動發(fā)聲”的結(jié)論……
除了科技創(chuàng)新,顧苡萌熱愛的情事還有很多:喜歡唱歌的她參加了各種比賽,善于用歌聲表達(dá)心情;從小就練習(xí)月琴的她,曾站在少兒春晚的舞臺上一展琴藝……
收獲的果實(shí)是甜蜜的,收獲的心情是美好的,而所有收獲的前提是不計(jì)得失、不較利益的付出。
無論是窩在自己小小的一方天地進(jìn)行實(shí)踐探究,還是在廣闊的舞臺上展示自己最閃光的一面,顧苡萌能全身心投入的動力都源于熱愛?!懊恳淮慰萍甲髌繁怀晒ψ龀鰜碇?,那種成就感無與倫比。”