西紅柿皮防霾濾膜口罩誕生記

譚迪熬老師：全國知名創(chuàng)新教育專家，歷屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽湖南代表團團長，曾獲全國教育系統(tǒng)勞動模范、全國十杰中青年教師、全國優(yōu)秀青少年科技輔導員、“徐特立教育獎”等一系列榮譽，是中小學科技創(chuàng)新教育的旗幟性人物。

陳奕齊同學是華東理工大學附屬小學的學生，他愛學習、愛思考、愛動手，小小年紀的他，就善于發(fā)現(xiàn)和解決問題。他獲得第十屆中國國際發(fā)明展金獎的項目——西紅柿皮防霾濾膜口罩的誕生，就是一個很生動的例證呢！

每到冬天，很多城市的霧霾會比較嚴重，成了人們經(jīng)常議論的話題。陳奕齊同學了解到，霧霾中的PM2.5被吸入人體后，會直接進入支氣管，可能引發(fā)哮喘、支氣管炎、塵肺等疾病。市場上也出現(xiàn)了一些防霾口罩，但過濾效果難以達到防病要求。于是，他下決心要發(fā)明一種能解決這個問題的口罩。

怎樣突破解決這一問題的難點呢？霾污染中，顆粒性污染物的關(guān)鍵污染指標是黑炭。為了能找到有效截留黑炭的防霾濾膜，陳奕齊同學課余時間把目前市場上銷售的防霾口罩資料都仔仔細細地查看了一遍。隨后，他通過請教老師和父母，打算從尋找單層、高效的黑炭截留膜開始，以克服目前防霾口罩的缺點。

陳奕齊同學從記事起，媽媽就經(jīng)常告訴他，很多問題都可以從大自然中找到答案，發(fā)明創(chuàng)造要想成功，更要注意先向大自然虛心學習。明代著名醫(yī)藥學家李時珍歷經(jīng)27個寒暑，在大自然中辛苦探索，終于完成了192萬字的巨著《本草綱目》，成為中華民族的中醫(yī)珍寶。無數(shù)科學家成功的事實也證明，當我們以謙遜、求知的心態(tài)面對大自然的時候，這座寶庫就會為人們呈現(xiàn)出奇珍異寶。此時，針對當前防霾口罩存在的問題，陳奕齊同學決定從生活與大自然中尋找更好的解決辦法。

“怎樣才能從自然界的物質(zhì)中找到阻擋黑炭的膜呢？”陳奕齊同學冥思苦想著，好一陣子都沒有理出個頭緒來。

陳奕齊同學愛吃西紅柿炒雞蛋。一次，媽媽又準備給他做西紅柿炒雞蛋。陳奕齊同學剝著西紅柿皮，突然想到：霾中的黑炭能把肺“染”黑，為什么沒有把西紅柿染黑呢？不論是東北還是華北這些重度霧霾地區(qū)的果實和蔬菜，剝開外皮后，里面的部分都是鮮亮的。要知道，果實和蔬菜的皮都是有氣孔的啊。難道果實和蔬菜皮上的氣孔能阻擋住黑炭顆粒？還是果實和蔬菜皮表面具備什么特殊的阻擋黑炭的結(jié)構(gòu)？

為了找到答案，陳奕齊同學選擇了家中常見的幾種果實皮，如西紅柿皮、洋蔥內(nèi)皮、洋蔥外皮、大蒜皮等，決定設(shè)計幾組實驗進行驗證。如果正如陳奕齊同學所想，那么我們就能從自然界的植物果實中找到防霾膜；或者，也可以根據(jù)大自然為我們提供的防霾膜的特點，為人造防霾膜的設(shè)計提供依據(jù)。

將幾種果實皮送相關(guān)研究室檢測和分析后，陳奕齊同學發(fā)現(xiàn)西紅柿皮截留黑炭的能力非常強。在放大1000倍的掃描電鏡下，西紅柿皮在持續(xù)熏3天和5天時，很細小的黑炭都被截留了。這一結(jié)果，讓陳奕齊同學興奮不已！

那是不是可以直接用西紅柿皮做防霾濾膜呢？如果做家庭簡易的防霾貼，的確是可以的。比如，我們把西紅柿皮用醫(yī)用膠布連接成大片，再扎一些孔以便透氣……陳奕齊同學的新方案有了雛形。

可是，當陳奕齊同學想生產(chǎn)大量的強化型防霾濾膜時，發(fā)現(xiàn)食品廠等產(chǎn)生的大量西紅柿皮都是皺縮的，難以展開，一點點地貼起來也不現(xiàn)實。陳奕齊同學想：既然西紅柿皮可以防霾，那就先分析它的防霾機理，再據(jù)此來考慮加工方法等。

在老師和爸媽的指導與幫助下，陳奕齊同學終于弄明白了，原來，西紅柿皮上有厚厚的多糖類角質(zhì)層，疏水性很強，西紅柿皮對黑炭或PM2.5的截留主要是因疏水性導致的。隨即，陳奕齊同學把西紅柿皮烘干磨粉，并根據(jù)需要制作出多款不同大小的防霾濾膜。為了強化西紅柿皮粉的吸附效能，在其中還加入了不同的天然吸附性材料。陳奕齊用這種防霾濾膜做的口罩，不僅取之于自然，還可安全地回歸自然。它在保護人們健康的同時，實現(xiàn)了廢物利用，不僅利于我們建設(shè)“金山銀山”，更利于保護“綠水青山”呢！

對陳奕齊同學的這款新發(fā)明，第十屆中國國際發(fā)明展專家評委連連稱贊：想得妙、做得巧，很實用、有必要！

這真是：小小年紀志氣高，學習大自然找門道；勤于思考勤實踐，誕生防霾新口罩！

（編輯 白 鳥）