王繼東
作為現(xiàn)代交通工具之一,方便快捷的地鐵是很多人的首選出行方式,但對(duì)于初次搭乘的旅客來(lái)說(shuō),如何適應(yīng)干燥、悶熱的車(chē)廂卻是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。
湖南省汨羅市第一中學(xué)的高一學(xué)生舒涵影卻巧妙地化解了這個(gè)難題。在湖南省第35屆青少年科技創(chuàng)新大賽上,她憑借“地鐵車(chē)廂濕度安全智能控制裝置”攬獲了大賽銅獎(jiǎng)。
這一成績(jī)對(duì)初次參加省賽的舒涵影來(lái)說(shuō)顯得彌足珍貴,也讓她堅(jiān)定了信心:“在科技創(chuàng)新的領(lǐng)域里,雖然我只是一粒塵埃,但我有成為珍珠的信念。”
“發(fā)現(xiàn)自己對(duì)科技創(chuàng)新的熱愛(ài)來(lái)自一次課外活動(dòng)。”舒涵影說(shuō),在汨羅市羅城學(xué)校上初中時(shí),有一次學(xué)校舉辦科技節(jié)活動(dòng),要求同學(xué)們提供各自的創(chuàng)意作品。舒涵影利用摩擦起電的原理,做了一個(gè)“皮鞋磨擦放電生光裝置”,穿上后只要走動(dòng)鞋子就能發(fā)光。
“媽媽每天早出晚歸很辛苦,晚上天黑回家非常不安全,所以我就設(shè)計(jì)了這件作品。”
作品上交之后,老師的肯定激發(fā)了舒涵影內(nèi)心科技創(chuàng)新的火花。“突然覺(jué)得原來(lái)科技創(chuàng)新如此有趣,對(duì)發(fā)明‘新物件的熱情也一發(fā)而不可收,整天想著做點(diǎn)什么。”舒涵影笑著說(shuō)。
初中畢業(yè)后,舒涵影考入汨羅市第一中學(xué),并加入了學(xué)校的青少年科技創(chuàng)新俱樂(lè)部,很快成為社團(tuán)骨干。“在科技創(chuàng)新上有潛質(zhì)”、“遇事喜歡多問(wèn)為什么”,這是科技輔導(dǎo)老師韓志紅對(duì)舒涵影的評(píng)價(jià)。
“因?yàn)樽约汉芟矚g動(dòng)手,所以對(duì)生活細(xì)節(jié)十分在意。”在舒涵影眼中,一些大家容易忽略的“嘮叨”和“怨念”,都能成為發(fā)明的靈感源泉。
中考結(jié)束后的那個(gè)暑假,舒涵影和家人一起到北京游玩。鱗次櫛比的大廈、雄偉的宮殿讓舒涵影大飽眼福,北京的地鐵卻讓她找到了創(chuàng)新的靈感。
“每天都要坐很多趟地鐵,開(kāi)始還覺(jué)得挺新奇,但次數(shù)多了,在站臺(tái)上都會(huì)覺(jué)得頭暈。”舒涵影說(shuō)。為什么會(huì)有這種不適感呢?舒涵影想鉆鉆這個(gè)牛角尖。她和爸爸向地鐵的工作人員打聽(tīng)原因。
工作人員耐心地告訴她,地鐵中的環(huán)境與地面上存在較大差異,特別是濕度差異,初坐地鐵的乘客經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)胸悶等不適現(xiàn)象,而長(zhǎng)期在地鐵站工作,會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生不良影響,易造成風(fēng)濕、關(guān)節(jié)痛等。
聽(tīng)到這里,舒涵影心頭一緊,想不到在如此現(xiàn)代化的交通設(shè)施中,還存在這樣讓人擔(dān)擾的疾病隱患。
借助學(xué)校舉行“金點(diǎn)子”大賽的契機(jī),舒涵影打算設(shè)計(jì)一種幫助地鐵站的叔叔阿姨們解決難題的作品,這個(gè)想法得到了爸爸的支持。回家后,她立刻上網(wǎng)查詢(xún)相關(guān)資料,進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn),還給課題取了個(gè)響亮的名字——“地鐵車(chē)廂濕度安全智能控制裝置”。
除了在網(wǎng)上查詢(xún)相關(guān)資料,舒涵影還到長(zhǎng)沙地鐵工地實(shí)地走訪(fǎng)。2013年國(guó)慶長(zhǎng)假,舒涵影專(zhuān)程到中南大學(xué)鐵道學(xué)院咨詢(xún)相關(guān)專(zhuān)家,了解地鐵站與地鐵車(chē)廂的環(huán)境特征,獲得了地鐵車(chē)廂內(nèi)環(huán)境因子與地面上差異情況的第一手資料。
結(jié)合在課堂上學(xué)習(xí)的“開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中反饋工作原理”,舒涵影根據(jù)地鐵車(chē)廂濕度環(huán)境的特殊性對(duì)作品進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。
當(dāng)?shù)罔F車(chē)廂內(nèi)的相對(duì)濕度降到設(shè)定的正常值時(shí),感應(yīng)器能及時(shí)將濕度信號(hào)反饋到主控裝置,通過(guò)主控裝置調(diào)節(jié)工作濕度。隨后,舒涵影又在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室對(duì)感應(yīng)電路、加濕裝置、排濕裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)和制作,并不斷完善。
“如何將創(chuàng)意從腦子里搬出來(lái)用文字描述,并一點(diǎn)點(diǎn)地變?yōu)閷?shí)物,是在發(fā)明過(guò)程中遇到的最大難題。”舒涵影坦言,在設(shè)計(jì)之初,自己只有一個(gè)模糊的想法,不知道如何用專(zhuān)業(yè)、規(guī)范的語(yǔ)言描述,而且很多知識(shí)已經(jīng)超過(guò)了一個(gè)高一學(xué)生的學(xué)習(xí)范疇。“每天纏著老師問(wèn)這問(wèn)那,上網(wǎng)搜尋有關(guān)內(nèi)容成了家常便飯,甚至連父母的同事都成為‘導(dǎo)師,所以這件作品是集體智慧的結(jié)晶。”
和所有熱愛(ài)科技創(chuàng)新的孩子一樣,舒涵影從小就“閑不住”,就連媽媽有時(shí)也會(huì)調(diào)侃她,說(shuō)自己生了個(gè)“假小子”。當(dāng)別的女孩子抱著布娃娃不肯撒手時(shí),舒涵影卻對(duì)著組裝類(lèi)玩具玩得不亦樂(lè)乎。
因?yàn)橄矚g動(dòng)手,舒涵影沒(méi)少闖“禍”。一次,出于好奇她把家里的鬧鐘拆開(kāi)了,重新組裝后,鬧鐘不僅罷了工,還多出了兩顆螺絲。為了逃避家人的責(zé)罰,舒涵影不得不把鬧鐘藏了起來(lái),讓媽媽哭笑不得。
遇事愛(ài)鉆牛角尖,是舒涵影留給韓志紅的最深印象。對(duì)于遇到的問(wèn)題,舒涵影總喜歡刨根問(wèn)底。雨天教室里雨傘擺放不方便,就發(fā)明了“教室內(nèi)常用多功能雨傘架”;為了方便收集舊電池,就對(duì)常見(jiàn)的垃圾桶進(jìn)行改裝,設(shè)計(jì)了“廢舊電池回收箱”,每投入一只廢電池,回收箱就會(huì)發(fā)出掌聲,為這樣的行為“點(diǎn)個(gè)贊”;利用假期,她對(duì)汨羅江兩岸的污染狀況進(jìn)行走訪(fǎng)調(diào)查,并撰寫(xiě)了《汨羅江水質(zhì)污染調(diào)查報(bào)告》。
愛(ài)玩的天性讓舒涵影的動(dòng)手能力得到了鍛煉。在通用技術(shù)課上,老師給大家布置了通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“植物的生長(zhǎng)與土壤、溫度、濕度的關(guān)系”的任務(wù),舒涵影不僅獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn),還設(shè)計(jì)出額外的實(shí)驗(yàn)方案,畫(huà)出了濕度對(duì)植物生長(zhǎng)的影響曲線(xiàn)圖,贏得了老師和同學(xué)的眾口稱(chēng)贊。
在參加航模比賽時(shí),不僅要自己動(dòng)手拼裝和改造模型,還要考慮模型在飛行過(guò)程中浮力和阻力對(duì)它的影響。在設(shè)計(jì)時(shí),舒涵影在機(jī)艙內(nèi)增加了一對(duì)葉片,模型起飛時(shí)葉片收縮,減小阻力;滯空時(shí),葉片展開(kāi),增加模型的浮力,讓模型飛得更高更遠(yuǎn)。
就是這個(gè)小小的改動(dòng),讓舒涵影在2013年岳陽(yáng)市青少年航空模型競(jìng)賽中榮獲“猛龍”紙質(zhì)飛機(jī)模型女子組一等獎(jiǎng)。
“我很享受參加比賽的經(jīng)歷,這開(kāi)拓了我的見(jiàn)識(shí),讓我知道‘山外有山,并有機(jī)會(huì)與其他參賽選手在切磋中不斷提高自己。”舒涵影說(shuō)。
“現(xiàn)在我正著手準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一些其他作品,雖然創(chuàng)意聽(tīng)起來(lái)不可思議,但我會(huì)努力研究直至成功。”談到未來(lái),舒涵影自信滿(mǎn)滿(mǎn)。