王繼東
近幾年,“霧霾”被越來越多的人熟知,早晨拉開窗簾“霧里看花”的場景,也許大部分人都經(jīng)歷過。面對人人頭疼不已的霧霾,北京師范大學(xué)株洲附屬學(xué)校初二年級的馮嘉睿和它較上了勁,并憑借作品“霧霾空氣凈化系統(tǒng)”在“第七屆全國中小學(xué)生勞動技術(shù)教育創(chuàng)新作品展評活動”中斬獲發(fā)明類金獎。
13歲的馮嘉睿高瘦白凈,讓人覺得弱不禁風(fēng),不過這個看上去靦腆內(nèi)向的大男孩,卻在市、省乃至全國青少年科技創(chuàng)新類競賽中大放異彩:株洲市第34屆青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎、第六屆湖南省青少年機(jī)器人競賽一等獎、第十屆宋慶齡少年兒童發(fā)明獎銅獎……
科技創(chuàng)新“天賦異稟”
超臨界水是什么?玻璃和石頭的主要成分都是二氧化硅,為什么一個是透明的,一個是不透明的?壓電陶瓷為什么受壓后有電流產(chǎn)生?什么是四維空間……從小到大,馮嘉睿的好問是出了名的,連最擅長物理和化學(xué)的爸爸馮愛明也常常被問得要上網(wǎng)求教。
馮嘉睿如何成長為發(fā)明達(dá)人?在爸爸看來,用“天賦異稟”來形容并不為過。
“小學(xué)一年級時,一位老師要將電腦中的文件拷貝到另一臺電腦上,由于不懂如何操作,課堂陷入卡殼,最后還是馮嘉睿站出來‘指導(dǎo)老師操作的?!瘪T愛明笑著說,“從小他就對電腦感興趣,不但沒有沉迷于游戲,反而鐘情于電腦的結(jié)構(gòu)和工作原理。如今已經(jīng)算是一個‘電腦通。現(xiàn)在家里用的電腦,都是他自己組裝的。”談到自己的兒子,馮愛明滿是驕傲。
不僅如此,馮嘉睿還喜歡拼裝模型。一次,他拼裝了一艘二戰(zhàn)時的軍艦,精確到每一個細(xì)小的零部件,大人們都佩服不已。
小學(xué)三年級時,科學(xué)老師布置了暑假作業(yè),要做一個科技小制作,馮嘉睿就自己上網(wǎng)查資料、看視頻,學(xué)著做了一個蜂鳴器。在爸爸的陪伴下,通過幾十次測試,終于成功了?!澳翘熳鳂I(yè)交上去時得到老師的表揚(yáng),嘉睿表現(xiàn)得很興奮,也許這就是他興趣的開端吧?!瘪T愛明說。
馮嘉睿只要有空,就會上網(wǎng)淘一些寶貝,如磁鐵、壓電陶瓷片、溫差發(fā)電陶瓷、電動機(jī)等,并用這些材料制作玩具。每當(dāng)有好的想法時,爸爸總會在百忙之中抽出時間為他尋找制作材料,提供支持。
在科學(xué)課上,馮嘉睿也是班上表現(xiàn)最好的學(xué)生之一。一次科學(xué)老師在班級選拔機(jī)器人社團(tuán)成員,幾乎在馮嘉睿舉手的同時,同學(xué)們大都轉(zhuǎn)過來指著他。馮嘉睿的認(rèn)真和科技創(chuàng)新能力,得到了大家的認(rèn)可。
一半冰山一半火焰
在同齡人眼里,馮嘉睿是一個寡言少語的人,可談到科技創(chuàng)新,他卻有著火一樣的熱情。
“生活中,只要發(fā)現(xiàn)問題,我總會想著去改進(jìn),讓物品變得更利于人們使用。”馮嘉睿說?!鞍磯菏桨l(fā)電蓄能遙控器”就是其中一個。
一次馮嘉??吹竭@樣一則新聞:一節(jié)五號電池造成的污染可讓一立方米的土地絕收。怎樣減少電池的用量?他注意到,電器的遙控器用五號電池較多,恰好自己手頭有一個按壓發(fā)電的手電筒,于是將它們整合,做出了按壓式發(fā)電蓄能遙控器。
雖是學(xué)校小有名氣的科技達(dá)人,上初中后,馮嘉睿卻沉寂了一段時間。為了避免“吃老本”,在老師的激勵下,他決定搞點(diǎn)“新名堂”,將研究方向?qū)?zhǔn)了霧霾。
“霧霾最近‘肆意橫行,全國各地都在‘追殺它,我也想通過科技創(chuàng)新,為凈化空氣獻(xiàn)一份力?!瘪T嘉睿花了20多天,前后修改了6次,“霧霾空氣凈化系統(tǒng)”才最終亮相。
馮嘉睿介紹,雖然現(xiàn)在有了空調(diào),但由于空調(diào)并未向室內(nèi)吹入“新”風(fēng),而是將室內(nèi)空氣過濾后再吹入室內(nèi),這樣會造成二氧化碳濃度過高,嚴(yán)重時還會引發(fā)窒息。而自己設(shè)計制作的這套霧霾空氣凈化系統(tǒng),不僅能將室內(nèi)渾濁空氣排出去,還能將室外新鮮空氣吸收進(jìn)來。
“霧霾空氣凈化系統(tǒng)”看似簡單,其中可大有乾坤。房子外面掛著一個類似鼓風(fēng)機(jī)的裝置,是凈化系統(tǒng)的第一道程序,用來吸附空氣中的顆粒污染物;送風(fēng)管道內(nèi)的碳化物過濾層是第二道程序,空氣只有經(jīng)過二次過濾后,才能進(jìn)入房屋;最后,進(jìn)入房屋內(nèi)的空氣在人體吸入前還要經(jīng)過第三次過濾,這一層所用的材料和常用的口罩差不多,作用是消滅空氣中的“頑固分子”。
新鮮空氣進(jìn)入房間后,屋內(nèi)渾濁的空氣要盡快排出。因此,馮嘉睿還特意在窗戶上設(shè)計了兩個類似排風(fēng)扇的裝置,利用渾濁空氣比新鮮空氣重的原理,將濁氣排出。
在他看來,整套系統(tǒng)最難也最關(guān)鍵的地方,是在過濾材料的選擇和通風(fēng)管道的設(shè)計上?!皠傞_始我只考慮用活性炭過濾,但過濾效果并不明顯,即便加大炭包依然不起作用,最后在老師的提醒下,我改變出風(fēng)口,并使用專業(yè)除霾材料才解決了問題?!?/p>
馮嘉睿將出風(fēng)口做成圓柱體,表面包上一層防霾口罩的面料,既能提高過濾效果,又可減小風(fēng)的流速,使之不會與大量的污濁空氣混合,影響空氣質(zhì)量,同時讓污濁的熱空氣能升向上方,被屋頂上的排氣扇抽到室外。
博學(xué)的科技達(dá)人
不要以為馮嘉睿就是一個古板的技術(shù)宅男,平日里他也有著不少愛好,騎單車、看電影、偶爾還玩玩電游,不過他最喜歡的還是看書。
比起同學(xué)中盛行的青春小說,馮嘉睿更喜歡與物理、化學(xué)、汽車科技有關(guān)的書籍。雖然書中的許多專業(yè)知識他并不能完全看懂,但憑借對理化學(xué)科的濃厚興趣和爸爸的有問必答,小小年紀(jì)的他弄懂了許多有趣的現(xiàn)象和深奧的原理?!翱萍紕?chuàng)新固然重要,但學(xué)習(xí)更重要,沒有博學(xué)的知識,科技創(chuàng)新就無從下手。”
如今,馮嘉睿正計劃做一個關(guān)于汽車剎車安全系統(tǒng)的發(fā)明?;蛟S這會影響他的文化課學(xué)習(xí),但父母卻毫不在意。“文化成績只要跟得上就行,在未來,一個發(fā)明家遠(yuǎn)比一個名牌大學(xué)生對社會有用?!?/p>
有了父母的支持和興趣愛好作支撐,馮嘉睿定會在科技創(chuàng)新這片領(lǐng)域快樂地馳騁。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2015年3期