APP下载

遵循三大原则,发明创造就在 身边

2019-07-19任新年

第二课堂(课外活动版) 2019年7期
关键词:刷子白炭黑冲浪

任新年

中小学生在渴望实现发明理想和愿望时,往往不知道要发明什么、从何做起。其实,找准发明切入点并不难,只要遵循一定的原则,找对方向,发明创造就在你的身边。

第一,需求性原则。“需求是发明之母”,纵观世界上有意义的发明,没有一项不是因为需求而产生和存在的。发明大王爱迪生曾说过:“社会需要什么,我就发明什么。”人类有永无止境的需求,也就会有永无止境的发明。因此,“需求性”应成为选择发明什么的第一原则。

第二,创造性原则。发明就是要创造出新事物或新方法,但这并不意味着一切从零开始。特别是青少年朋友,想完成小发明,应该在别人的创造发明成果的基础上,加以补充、改进、变化或重新组合。只要想出别人没有想过的点子或办法,做出别人没有做出过的事物,那就是创造。创造性原则激励着我们去开垦科技“处女地”,鞭策着我们去获得填补空白的喜悦和成功。

第三,可能性原则。选择发明项目时务必考虑到自己的主观条件和发明的客观条件。要妥善处理好“需求”和“可能”两者之间的关系,要有科学的、实事求是的态度。

因此,选择一个好的发明目标,必须遵循需求性、创造性、可能性这三个原则。灵活地应用这三个原则,是创造成功的秘诀和重要规律。

修正液是人们写字时常用的修改工具,但是一般的修正液往往存在涂液难涂均匀的问题,导致涂花纸张或弄脏人们的手等问题。而等待修正液干燥的过程,也会让一些着急写字的人感到很烦躁。市面上虽然有“带刷子的修正液”,但这类修正液在放置刷子时,刷子容易擦到桌面,带来清洗的困难。

“改良修正液是大部分同学所希望的!”来自瑞安市上海新纪元高中的陈硕同学看到了修正液改良的需求,并在老师的指导下开启了自己的发明之旅。他发明的这种新型修正液,包括瓶身、瓶头、瓶盖三个部分。瓶头连接瓶身,瓶盖能与瓶头连接或分离。其主要特征在于:瓶头的侧面设有刷子盖,瓶盖的侧面设有刷子,而刷子和刷子盖都为圆弧形,且紧靠瓶头和瓶盖;刷子和刷子盖能随着瓶头和瓶盖连接而盖合;瓶头的顶端设有瓶尖。

在细节方面,陈硕也做了精心设计:①瓶盖的顶端设有一个铅块,铅块设在刷子的另一侧,当瓶盖横放时,铅块由于重力能够滚动到最下面的位置,使得刷子不接触桌面;②瓶尖中间是圆柱形的排液口,边上是两块辅助涂匀的片状长方体,长方体的顶端有斜面倒角;③瓶身的肩部有45°的斜面。

使用时,将瓶盖从瓶头上取下,将瓶尖对准错字压开排液口,修正液排出,用瓶尖涂匀修正液,若仍然有不均匀的地方,则使用瓶盖上的刷子进一步涂匀;不需要使用刷子时可将其放在桌面上,由于铅块的作用,刷子不会碰到桌面;使用结束后将瓶盖上的刷子对齐瓶头上的刷子盖,盖上瓶盖。

这项作品遵循了发明的三大原则,虽然“不大”,却有创新。在使用时,瓶尖能够快速均匀涂抹修正液,刷子可以进一步使修正液涂匀干燥,且能防止刷子碰到桌面,有一定的实用性。

(本作品已获得国家发明专利)

一般来说,冲浪不仅需要特殊的水上环境,还需要有专业的设备和较为出色的技巧,所以冲浪是一项难度系数较高的运动。很多人因无法去沖浪,而体会不到冲浪的乐趣,非常遗憾。热爱运动的吴子昂同学来自浙鳌中学,他发明的“模拟冲浪游乐设施”,使陆地安全冲浪成为可能。

这种模拟冲浪游乐设施具有多根支柱支撑着一个环形台,环形台包括固定的下环台和能够转动的上环台;上环台的周围边缘上固定有多个半圆柱形座舱,座舱的内侧平面上设有一个舱门,外侧曲面上设有多个承水板,并分布有多个孔;环形台的附近还设有多根喷水柱,每根喷水柱的上部侧面开有一个出水口,每个出水口正对着一个座舱上的承水板;环形台的中央底部设有楼梯,楼梯的顶端与下环台的上部相连接。

在使用时,使用者通过楼梯到达下环台的上部,然后登上上环台,打开舱门进入座舱。从喷水柱的出水口喷出水柱,冲击到承水板上,带动座舱和上环台转动。少量水还会从孔进入座舱,喷到使用者身上,模拟冲浪时带起的水花。本作品能够较为真实地模拟冲浪运动,效果逼真,占地较小,趣味性强,便于推广。

(本作品已获得国家发明专利)

屠宰场属废水废物高产单位,废水中含有大量动物油脂、血水、动物排泄物、毛发等,存放时间过长,会产生难闻的腥臭味,且容易滋生各种病菌。在屠宰场废水的转化利用过程中,废水中富含的营养元素以及动物排泄物和毛发部分可以被植物直接吸收利用,但是大量的动物油脂不易分解,容易形成不透气层,影响植物土壤的透气性,从而造成不良的影响。

为了解决这个问题,来自乐清中学的刘沐琛同学与化学老师展开了探讨。热爱化学和研究的刘沐琛最终在老师的指导下,发明了一种基于改性疏水吸油固状白炭黑的屠宰场含油废水处理剂。这种处理剂的组合物包括下列原料:过氧乙酸、有机改性膨润土、白炭黑、纳米石墨烯、十六烷基溴化吡啶溶液、棉花纤维、亚麻纤维、丝瓜络纤维、氧化锌、十七氟癸基三乙氧基硅烷、氟硅烷乙醇溶液、乙醇、去离子水、水。

这种处理剂的制作方法包括以下步骤:

1. 将白炭黑以及1~2倍重量的乙醇混合搅拌均匀,放入马沸炉中,在200℃下搅拌加热2~3小时,冷却,得活化白炭黑备用;

2. 将活化白炭黑、纳米石墨烯、十六烷基溴化吡啶溶液混合,并在120℃下搅拌1~2小时至均匀,得纳米石墨烯接枝的亲油活化白炭黑备用;

3. 将棉花纤维、亚麻纤维、丝瓜络纤维、氧化锌、十七氟癸基三乙氧基硅烷以及2~3倍重量的乙醇混合,在200℃下加热搅拌2~3小时,冷却后粉碎,得改性疏水亲油复合纤维备用;

4. 将有机改性膨润土、氟硅烷乙醇溶液、纳米石墨烯接枝的亲油活化白炭黑混合,在120℃下搅拌1.2~1.4小时得高吸附高亲油疏水复合剂备用;

5. 将改性疏水亲油复合纤维、高吸附高亲油疏水复合剂、过氧乙酸以及2~3倍重量的去离子水混合,加热至100℃搅拌0.5~0.9小时,之后采用带刺猬形针头的螺旋挤压造粒机制备直径7~11毫米的空心多孔颗粒,采用热风干燥机在100℃下的流化床上干燥20~26分钟,冷却即可。

本发明通过纳米石墨烯接枝的亲油活化白炭黑、改性疏水亲油复合纤维实现了动物油脂的分散和合理利用,同时实现了对屠宰场废水中其他营养物质的吸附,便于转换利用屠宰场废水。本发明制备工艺简单,采用空心多孔颗粒,对废水的处理效果有进一步的提升,同时处理后的沉淀吸附剂能够转化为便于吸收利用的植物肥料,具有较高的价值。

(本作品已获得国家发明专利)

发明是有原则的,我们在创造发明的过程中应该好好思考这些原则。根据“需求性原则、创造性原则、可能性原则”,来进行切实可靠的发明创造活动。

(编辑 巧克力)

猜你喜欢

刷子白炭黑冲浪
冲浪少年
“新潮”的旧刷子
MAKING WAVES
Look and Guess眼力大比拼
О НИХ СУДАЧИЛИ НА УЛИЦАХ
跟踪导练(二)
白炭黑/胶原蛋白改性硅橡胶研究
白炭黑及其分散剂的发展及在轮胎中的应用
大刷子洗澡记
赢创提升白炭黑产能