樂羊羊
一、研究背景
“你怎么打開飲料罐就直接喝了?要先清潔一下罐口啊?!蓖瑢W(xué)們是不是經(jīng)常被父母這樣提醒?那么有什么好的辦法解決易拉罐罐口的衛(wèi)生問題?梧州市新興二路小學(xué)五年級學(xué)生林子淵,提出一個改善易拉罐罐口衛(wèi)生問題的方案。
二、設(shè)計者與指導(dǎo)老師介紹
林子淵,梧州市新興二路小學(xué)五年級學(xué)生,所創(chuàng)作的《一種改進(jìn)易拉罐飲料罐口衛(wèi)生問題的技術(shù)方案》榮獲2021年廣西青少年科技創(chuàng)新大賽小學(xué)生科技創(chuàng)新成果競賽二等獎。
楊媛儀,梧州市新興二路小學(xué)高級科技輔導(dǎo)員。多次組織學(xué)生開展科學(xué)DV拍攝、人工智能競賽、航模制作比賽、無線電測向比賽等活動,所指導(dǎo)的學(xué)生多次在國家級、省級的科創(chuàng)比賽中獲獎。
黃希欣,梧州市新興二路小學(xué)科技輔導(dǎo)員。多次指導(dǎo)學(xué)生參加3D打印筆工程賽、科幻畫比賽等活動,指導(dǎo)的學(xué)生曾榮獲第28屆廣西青少年機器人競賽暨東盟國家青少年機器人邀請賽3D打印筆工程挑戰(zhàn)賽一等獎。
三、科創(chuàng)過程
第1步:調(diào)研
1.上網(wǎng)查找因為飲用易拉罐飲料而引發(fā)腹瀉等衛(wèi)生問題的信息;
2.觀察人們飲用易拉罐飲料的習(xí)慣;
3.在學(xué)校門口的小賣部和某超市里,調(diào)查易拉罐的存放情況;
4.給周邊的人發(fā)放調(diào)查問卷,了解他們家里存放易拉罐的情況。
調(diào) 查 問 卷
1.請問您平常會購買或者喝易拉罐飲品嗎?
A.經(jīng)常購買 ? B.沒有購買過
2.請問您怎樣把購買到的易拉罐拿回家的?
A.直接敞開式的拿回去 B.防塵隔菌后搬運
3.請問您拿回家的易拉罐飲料怎么存放?
林子淵了解到很多人因為不清潔罐口便直接用嘴飲用易拉罐飲料后,引起腹瀉;他觀察到校門口小賣部的大門朝向街道,貨架上擺放的易拉罐飲料的罐口都布滿了灰塵。此外,大型超市貨架上的易拉罐飲料也沒有做防塵隔菌的處理;他還了解到大多數(shù)人打開易拉罐飲料后,都沒有先清潔易拉罐罐口,只有少部分人在飲用前會先拿紙巾擦拭易拉罐罐口。
楊媛儀老師:林子淵同學(xué)通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),易拉罐飲料在運輸、銷售和存儲等環(huán)節(jié)中,大部分時間都暴露在空氣中,罐口容易滋生各種細(xì)菌,而大部分人飲用前并不會清潔罐口。
第2步:尋找市面上現(xiàn)有的關(guān)注了易拉罐罐口衛(wèi)生問題的產(chǎn)品
有一款易拉罐飲料在飲口處貼有防塵飲用貼,雖然防塵飲用貼解決了易拉罐罐口灰塵堆積的問題,但林子淵發(fā)現(xiàn)飲料會在罐口上方的環(huán)狀凹槽內(nèi)形成回流。這意味著,沒貼防塵貼部位的細(xì)菌會隨著回流飲料到達(dá)飲口處。
第3步:分析易拉罐結(jié)構(gòu)
林子淵發(fā)現(xiàn)市面上易拉罐的開口方式主要有兩種:古典式拉環(huán)和現(xiàn)代嵌入式拉環(huán)。古典式拉環(huán)的設(shè)計可避免附著在環(huán)扣上的灰塵落入飲料中,但該種拉環(huán)并沒有解決飲口處的衛(wèi)生問題,而且拉開即扔的方式也不環(huán)保;現(xiàn)代嵌入式拉環(huán)的設(shè)計很容易將細(xì)菌和灰塵帶入飲料中。
黃希欣老師:我建議林子淵同學(xué),要先了解易拉罐的結(jié)構(gòu),這樣才能分析出問題是如何造成的。因此,林子淵找來了4種超市里最常見的易拉罐飲料,作為測試樣本。
第4步:測試易拉罐罐口哪個部分最容易積聚污垢
測試一:將白色粉末灑在樣品罐口
將白色粉末均勻地灑在樣品罐口上,觀察罐口哪些部位最容易積聚粉末,再用毛刷去灰法、吹氣去灰法和濕巾清潔法三種方法清理罐口,觀察這些方法是否能清理干凈罐口。
測試二:測試人們在飲用易拉罐飲料時,唇部會接觸到易拉罐的哪些部位
林子淵用口紅涂滿唇部,然后模擬人們喝飲料的動作,觀察易拉罐上的口紅印痕,并測量口紅印痕的面積。為了使數(shù)據(jù)更有普適性,林子淵還請爸爸參與測試,并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。
測試三:觀察飲用易拉罐飲料時的飲料回流現(xiàn)象
易拉罐的罐頂一般都設(shè)計有凹槽,這是最容易積聚污垢的部位。人們飲用飲料時,飲口處殘留的飲料會通過凹槽把別處的細(xì)菌帶回飲口處。
第5步:探討解決易拉罐罐口衛(wèi)生問題的方案
◆改良易拉罐罐頂設(shè)計
易拉罐罐頂?shù)陌疾廴菀追e聚污垢,因此可以把凹槽部分去掉。
◆加隔菌貼
林子淵根據(jù)口紅印痕,得到唇部與4種易拉罐罐口的接觸面積數(shù)據(jù)。林子淵使用了實驗數(shù)據(jù)的最大值,設(shè)計隔菌貼的尺寸:寬為6cm,高為5cm。
◆對隔菌防塵貼的材質(zhì)進(jìn)行測試篩選
為了挑選出高性價比的罐口防塵貼材料,林子淵對比了六種材料的性能,認(rèn)為醫(yī)用輸液貼最適合用來做易拉罐罐口防塵貼。
林子淵在做《一種改進(jìn)易拉罐飲料罐口衛(wèi)生問題技術(shù)方案》過程中,采用了社會調(diào)查、數(shù)據(jù)對比、模擬實驗等一系列研究方法,這些都是很好的科學(xué)研究方法,希望同學(xué)們能從中得到啟發(fā)。