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用空气洗手,你被惊到了吗?

2018-03-14杨庆成

下一代英才 2017年10期
关键词:工程院污渍气流

杨庆成

在全球知名的第44屆日内瓦国际发明展上,来自中国浙江大学能源工程学院、以李启章为首的大学生发明团队参展的第二代智能“空气洗手装置”项目,获得了金奖及意大利代表团特别大奖。

其实,早在2015年9月,李启章就代表团队带着第一代智能“空气洗手装置”参加了由中国工程院、美国国家工程院和英国皇家工程院主办的“全球重大挑战峰会”学生日竞赛单元,击败麻省理工学院、剑桥大学等14所高校的学生团队项目,获得金奖。

2013年,中国长江以南大部地区出现了历史罕见的持续高温少雨天气,杭州38℃以上的酷热天气日数为近50年来之最,浙江境内的一些地方以至于出现了饮用水告急的情况。一天傍晚,李启章的同班同学陈璞阳在食堂饭后洗手时,突然冒出一个念头:眼下用水这么金贵,能不能用空气流替代水流洗手,节约用水呢?

要是换了别人,这个“古怪的念头”可能就是一句玩笑话,然而,对于陈璞阳、李启章这些学过流体力学的人而言,却是一个很有创意的点子。两位学霸说干就干。他俩查阅资料,找学院教师咨询……这才发现,这项研发涉及控制系统、机械结构、电气等方面的专业知识。于是,他们每个专业都挑选了一位同学加入,最终组成了志同道合的7人发明团队。

“我们在手上沾染泥土、油渍等不同的污渍,分别用水清洗,发现95%的水是冲走污渍的,另外5%的水是溶解污渍的。”李启章说,“也就是说,只用空气洗手无法溶解污渍。最终,我们确定用少量细密水流配合高速气流——水流溶解污渍,气流冲走污渍。”

就这样,他们经过反复试验,一年后,一台简洁、实用的智能“空气洗手装置”诞生了。当使用者站到洗手装置前约22厘米高的踏板上时,踏板就会因人体重力而下沉,通过滑轮组牵引活塞,活塞再将空气压缩,随后在龙头出水口射出高速气流和雾状水滴。水滴将手上的污渍溶解,而气流则能将溶解后的污渍冲走。

那么,用空气洗的手干净吗?答案是肯定的。他们的团队用了两个多月的时间,通过显色反应和细菌残留两种实验进行验证,结果证明:对绝大部分污渍,空气洗的效果与水洗相当,细菌残留实验结果的差异也不明显。

也就是说,用空气洗手的效果与用水洗手几乎一样干净。最为重要的是,正常情况下,一个人洗一次手,平均大概需要500毫升的水,而用智能“空气洗手装置”洗手,只需50毫升的水,平均节水量达到90%!

李启章介绍说:“我们的第一代智能‘空气洗手装置采用的是重力驱动,整个洗手过程不会产生任何能耗。这对于缺乏饮用水的贫困地区的人们来说,无疑是最佳的选择。然而,对于发达城市的居民来说,由于对传统洗手池的改动较大,所以用户体验度不佳。

因此,考虑到市场推广,我们推出的第二代智能‘空气洗手装置采用的是电力驱动、红外线感应,也就是直接通过电机将空气压缩,经过系统优化后,它的功率只有60瓦,能耗极低,彻底省去了改动洗手池这一流程。”endprint

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