文本刊記者王繼東
不待揚鞭自奮蹄
——訪北京師范大學株洲附屬學校初二學生馮嘉睿
文本刊記者王繼東

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,也許大部分人都經歷過。面對人人頭疼不已的霧霾,北京師范大學株洲附屬學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”在“第七屆全國中小學生勞動技術教育創新作品展評活動”中斬獲發明類金獎。
13歲的馮嘉睿高瘦白凈,讓人覺得弱不禁風,不過這個看上去靦腆內向的大男孩,卻在市、省乃至全國青少年科技創新類競賽中大放異彩:株洲市第34屆青少年科技創新大賽一等獎、第六屆湖南省青少年機器人競賽一等獎、第十屆宋慶齡少年兒童發明獎銅獎……
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的爸爸馮愛明也常常被問得要上網求教。
馮嘉睿如何成長為發明達人?在爸爸看來,用“天賦異稟”來形容并不為過。
“小學一年級時,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’老師操作的。”馮愛明笑著說,“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構和工作原理。如今已經算是一個‘電腦通’。現在家里用的電腦,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,他拼裝了一艘二戰時的軍艦,精確到每一個細小的零部件,大人們都佩服不已。
小學三年級時,科學老師布置了暑假作業,要做一個科技小制作,馮嘉睿就自己上網查資料、看視頻,學著做了一個蜂鳴器。在爸爸的陪伴下,通過幾十次測試,終于成功了。“那天作業交上去時得到老師的表揚,嘉睿表現得很興奮,也許這就是他興趣的開端吧。”馮愛明說。
馮嘉睿只要有空,就會上網淘一些寶貝,如磁鐵、壓電陶瓷片、溫差發電陶瓷、電動機等,并用這些材料制作玩具。每當有好的想法時,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。
在科學課上,馮嘉睿也是班上表現最好的學生之一。一次科學老師在班級選拔機器人社團成員,幾乎在馮嘉睿舉手的同時,同學們大都轉過來指著他。馮嘉睿的認真和科技創新能力,得到了大家的認可。
在同齡人眼里,馮嘉睿是一個寡言少語的人,可談到科技創新,他卻有著火一樣的熱情。
“生活中,只要發現問題,我總會想著去改進,讓物品變得更利于人們使用。”馮嘉睿說。“按壓式發電蓄能遙控器”就是其中一個。
一次馮嘉睿看到這樣一則新聞:一節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電的手電筒,于是將它們整合,做出了按壓式發電蓄能遙控器。
雖是學校小有名氣的科技達人,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“新名堂”,將研究方向對準了霧霾。
“霧霾最近‘肆意橫行’,全國各地都在‘追殺’它,我也想通過科技創新,為凈化空氣獻一份力。”馮嘉睿花了20多天,前后修改了6次,“霧霾空氣凈化系統”才最終亮相。

被馮嘉睿拆了一地的發動機

馮嘉睿(左)在第十屆宋慶齡少年兒童發明獎上和指導老師顏玲梅合影留念
馮嘉睿介紹,雖然現在有了空調,但由于空調并未向室內吹入“新”風,而是將室內空氣過濾后再吹入室內,這樣會造成二氧化碳濃度過高,嚴重時還會引發窒息。而自己設計制作的這套霧霾空氣凈化系統,不僅能將室內渾濁空氣排出去,還能將室外新鮮空氣吸收進來。
“霧霾空氣凈化系統”看似簡單,其中可大有乾坤。房子外面掛著一個類似鼓風機的裝置,是凈化系統的第一道程序,用來吸附空氣中的顆粒污染物;送風管道內的碳化物過濾層是第二道程序,空氣只有經過二次過濾后,才能進入房屋;最后,進入房屋內的空氣在人體吸入前還要經過第三次過濾,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”。
新鮮空氣進入房間后,屋內渾濁的空氣要盡快排出。因此,馮嘉睿還特意在窗戶上設計了兩個類似排風扇的裝置,利用渾濁空氣比新鮮空氣重的原理,將濁氣排出。
在他看來,整套系統最難也最關鍵的地方,是在過濾材料的選擇和通風管道的設計上。“剛開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,我改變出風口,并使用專業除霾材料才解決了問題。”
馮嘉睿將出風口做成圓柱體,表面包上一層防霾口罩的面料,既能提高過濾效果,又可減小風的流速,使之不會與大量的污濁空氣混合,影響空氣質量,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。
不要以為馮嘉睿就是一個古板的技術宅男,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。
比起同學中盛行的青春小說,馮嘉睿更喜歡與物理、化學、汽車科技有關的書籍。雖然書中的許多專業知識他并不能完全看懂,但憑借對理化學科的濃厚興趣和爸爸的有問必答,小小年紀的他弄懂了許多有趣的現象和深奧的原理。“科技創新固然重要,但學習更重要,沒有博學的知識,科技創新就無從下手。”

馮嘉睿在第十屆宋慶齡少年兒童發明獎現場向觀眾介紹“霧霾空氣凈化系統”

馮嘉睿(左四)的“霧霾空氣凈化系統”在株洲市第34屆青少年科技創新大賽上獲一等獎
如今,馮嘉睿正計劃做一個關于汽車剎車安全系統的發明。或許這會影響他的文化課學習,但父母卻毫不在意。“文化成績只要跟得上就行,在未來,一個發明家遠比一個名牌大學生對社會有用。”
有了父母的支持和興趣愛好作支撐,馮嘉睿定會在科技創新這片領域快樂地馳騁。