凌鵬杰+胡艷婷+項曉坤+李華章



課堂上,工整秀麗的板書是為同學們傳遞知識的精靈,可下課后漫天飛舞的粉筆灰卻成了我們共同的敵人。特別是值日生和坐在前兩排的同學,擦完黑板后瞬間“發如雪”。彌漫在空氣中的粉筆灰,對老師和同學的健康都造成了一定影響。于是,一些同學打算用他們的奇思妙想來向粉筆灰宣戰,且看這些發明是否能夠遏制粉筆灰肆意作亂!
微孔集塵黑板
我想設計一款“微孔集塵黑板”來減少書寫時落下的粉塵量。利用一塊規則的長方形金屬板材做黑板的板體,同時在板體上鉆出無數排列規則而密集的微孔(如右圖),之后用木條制作邊框將有微孔的金屬黑板嵌入其中并噴上黑漆,使其變得美觀大方。
當用粉筆在微孔集塵黑板上書寫時,粉塵會透過微孔落入黑板下方的集塵槽中,而且微孔非常方便毛刷的擦拭,用濕布也能擦得非常干凈。如此,可以有效降低散落到空氣中的粉塵量。另一方面,由于微孔設計得和板面有一定仰角,這種黑板不容易反光,在上面畫直線等幾何圖形也非常方便。
凌鵬杰同學從改造黑板本身入手對抗粉筆灰,可以從源頭上有效地降低粉塵量,這是其發明的一個亮點。但這款微孔集塵黑板的使用效果受孔徑大小的影響較大,若孔徑過小則易被粉筆灰堵住,若孔徑過大則會影響板書。建議通過進一步的實驗來確定孔徑大小。另外,可進一步在黑板與墻面之間增加一個吸塵裝置,說不定有意想不到的除塵效果哦。
不臟手黑板擦
在做值日生的過程中,我發現使用黑板擦時會產生大量的粉筆灰落在手上,因此每每擦完黑板都要洗手清潔,既傷手又不方便。于是,我靈機一動,用螺絲釘將月牙形的手柄固定在黑板擦背面,再把事先做好的布袖套用520膠水固定在手柄上(如右圖)。使用時,老師和同學只需將手伸入袖套內抓住手柄即可擦黑板,如此一來,有了袖套的保護再也不會在擦黑板時弄臟手了。
胡艷婷同學設計的這款不臟手黑板擦可操作性強,同時又十分美觀大方。但借助手柄擦黑板,在使用時可能會使不上力。建議在黑板擦上做出把手護翼,同時可將黑板擦改造成透明材質。如此,既方便施力,又能清楚地觀察黑板是否被擦干凈。
一體化無塵黑板
我的想法是,在黑板兩側加上兩根較黑板面略靠后的可滑動的軌道,軌道上各放置一個滑塊,兩個滑塊間用緊繃的化學纖維布料相連接,用布料代替黑板擦清潔黑板(如右圖)。
當滑動兩邊滑塊時,緊繃的布料與黑板之間摩擦產生靜電,由此將擦下的粉筆灰吸附在布料上。擦好后,將滑塊推至頂部,再使布料向下翻折,對著下方的中空槽。隨著靜電消失,附著在布料上的粉筆灰落入軌道與黑板之間的中空槽內,可定期讓人回收槽內的粉筆灰再利用。
能想到用物理中的靜電原理來除塵十分不錯,據了解如今市面上也已經有類似原理的產品推出。建議進一步做實驗來確定需要多大強度的靜電才能夠有效除塵。
我將黑板擦做成空心狀盒子,黑板擦的擦毛固定在一根根軸上,放入擦盒可轉動(如上圖)。盒內有彈片,將擦毛稍稍抵住。擦黑板時,彈片被擦毛撥動又彈回。這樣,黑板擦上粘住的粉筆灰被撥掉。老師擦黑板時就沒那么吃力了,而且粉筆灰會被收集在擦盒里,易于處理。
李華章同學的發明結構清晰,可操作性強,且使黑板擦同時發揮了擦塵、除塵的作用,一舉兩得。但由于擦毛被固定在轉軸上,其擦拭黑板時產生的滾動摩擦力較弱,而粉筆灰與黑板間粘實嚴密,可能會擦不干凈。如果將發明改進為滾動摩擦與平面摩擦相結合(如上圖),是否效果會更好?