需要是發(fā)明之母

任新年，快樂發(fā)明體系創(chuàng)始人，上海新紀元教育集團瑞安總校校長助理，溫州大學大學生創(chuàng)業(yè)導師，中國發(fā)明協(xié)會會員，2013年浙江省十大教育影響力人物;主編或參編的圖書有《創(chuàng)造發(fā)明我能行》《智慧之光》《快樂魔方》《快樂發(fā)明——20小時讓你成為小小發(fā)明家》;指導學生獲得300多項國家發(fā)明專利和7000多項國家實用新型專利，因創(chuàng)新教育成果突出，獲得“中國百佳創(chuàng)新型名師”稱號。

脫離社會需求的發(fā)明創(chuàng)造，是無土之木，是無水之魚，其生命力相當弱小，小發(fā)明、小創(chuàng)造必須建立在社會需求的基礎上。我們要有意識地從實用性和價值性等方面來考慮，努力為滿足社會的某一方面需要來展開研究，而不是一廂情愿地閉門造車。

有位學者說過，“需要乃發(fā)明之母”，由于需要而創(chuàng)造出來的發(fā)明有很多。需要節(jié)約時間，在飲食領域就出現了速食品;需要光亮，則發(fā)明了蠟燭、煤氣燈、白熾燈、日光燈等;需要即時通達信息，則出現了電報、電話、移動電話、QQ、微信等;需要保存食品，人們不僅發(fā)明了罐裝食品，更有了電冰箱、電冰柜;希望茶杯在冬天能保溫，在夏天能隔熱，有人就發(fā)明了保溫杯;希望有一種能在暗處書寫的筆，有人就發(fā)明了可照明又可書寫的光筆……

我們的同學可以從自己的需要、同學的需要、生活的需要著手，去設計自己的小發(fā)明。

生活需要發(fā)明

來自瑞安市上海新紀元高中的賈涵楠同學，經常在放假期間到廚房幫媽媽打下手。切菜時，她發(fā)現了幾個問題：第一，使用菜刀切菜時，刀工不好的人菜切不均勻，影響菜肴品質;第二，有時為了美觀，需要將菜切成弧形;第三，切比較硬的菜時，力氣小的人喜歡雙手用力。“我們是時候需要發(fā)明一種新菜刀了?！辟Z涵楠在老師的指導下，為了解決以上幾個問題，發(fā)明了一種雙柄弧形中空切片刀。

這種雙柄弧形中空切片刀包括刀身和兩個刀柄。兩個刀柄通過螺釘固定在刀身的兩端;刀身包括長刀片和短刀片，長刀片的底部為弧形長刀刃，短刀片的底部為弧形短刀刃。其中，弧形長刀刃和弧形短刀刃均具有相同弧度并且同向彎曲的弧形;弧形長刀刃的長度比弧形短刀刃長;長刀片和短刀片上設有重合的鏤空部，鏤空部可以有兩個以上。長刀片和短刀片之間的距離為1～10mm?；⌒伍L刀刃與弧形短刀刃高度差為5～30mm。弧形長刀刃和弧形短刀刃的弧度能夠進行預先設定。兩個刀柄是彎曲的曲柄，與刀身的夾角為90°。

賈涵楠發(fā)明的這個雙柄弧形中空切片刀，能夠穩(wěn)定地切出厚度均勻的弧形薄片或薄絲，可提高菜肴的美觀性和制作效率;并且通用于習慣使用左手或右手的用戶，操作簡單，效果顯著，實用性強，便于推廣。

雙柄弧形中空切片刀主視圖

雙柄弧形中空切片刀正視圖

雙柄弧形中空切片刀俯視圖

帶有曲柄的雙柄弧形中空切片刀示意圖

1.刀柄 2.刀身 3.螺釘 4.曲柄 5.長刀片6.短刀片7.弧形長刀刃 8.弧形短刀刃 9.鏤空部

學習需要發(fā)明

筆筒，平常人們用來存放筆等文具用品。普通的筆筒造型單一，功能結構簡單，毫無新意，無法給人們生活帶來任何情趣。目前也有些可旋轉的筆筒，但需要提供動力，不環(huán)保，同時結構復雜。“我們的學習用品也需要創(chuàng)新??！”瑞安中學的陳欣怡同學展開了自己的設計，并成功發(fā)明了一種時鐘筆筒。

這種時鐘筆筒包括筒身、底座、上轉帽、轉環(huán)、下轉軸。筒身采用透明塑料制成，上轉帽、下轉軸采用硬質塑料或輕質合金制成。其特征在于：底座內部設有時鐘發(fā)條，上部設有鐘盤;鐘盤所在平面與水平面角度為10°～30°;下轉軸垂直于鐘盤，下轉軸底部連接時鐘發(fā)條（時鐘發(fā)條為逆時針發(fā)條）;上轉帽底部設有帽孔，下轉軸上部與帽孔緊密配合;轉環(huán)外連接有12個筒身，轉環(huán)內設有連桿（連桿的數量為3～5根）;連桿一端連接轉環(huán)，另一端連接上轉帽;鐘盤上設有時針、分針;時針、分針與時鐘發(fā)條連接。底座上設有調節(jié)旋鈕，底部設有配重塊;調節(jié)旋鈕與分針連接。

陳欣怡設計的時鐘筆筒結構精巧，能在所放筆重量不均時在自身重力作用下旋轉，旋轉的能量存儲入內部時針發(fā)條，再通過時針發(fā)條給時鐘提供動力。

時鐘筆筒立體示意圖

時鐘筆筒上部分解示意圖

時鐘筆筒底部分解示意圖

1.筒身 2.底座 3.上轉帽 4.筆 5.轉環(huán) 6.下轉軸 7.鐘盤 8.配重塊 9.帽孔 10.時針 11.分針 12.調節(jié)旋鈕 13.連桿

娛樂需要發(fā)明

一般的玩具水槍，都是通過擠壓活塞直接壓迫槍身內的水，從而將水噴出。由于活塞的大小和移動量往往有限，而槍身也具有一定寬度，所以射程往往并不遠。而使用電池驅動的玩具水槍不僅會耗費電池，還有可能造成環(huán)境污染。面對這些難題，來自新昌中學的任躍歐同學并沒有輕易放棄，而是勇于創(chuàng)新，根據新的需求，發(fā)明了一種趣味性整蠱水槍。

在使用這種玩具水槍前，先打開蓋子，向接水桶內灌水，水經過進水管并通過單向閥甲流入水盒;接著，向后拉動槍栓，帶動活塞桿運動，活塞箱隨之向后運動，擠壓水盒內的水通過單向閥乙進入輸水管，水盒內的水經由單向閥乙快速流入輸水管中;然后，轉動轉向閥使出水管前后暢通、左右阻塞，握住槍柄，向后扣動扳機，活塞隨之在氣壓缸內運動，壓迫空腔內的空氣進入氣壓管中，然后將與氣壓管相連通的輸水管中的水擠壓到出水管中，水流到槍頭中，經過單向閥丙和前噴頭向外射出。而如果事先轉動轉向閥，致使出水管前后阻塞、左右暢通，則扣動扳機后，水流并不從前噴頭中噴出，而是從側噴頭中噴出，噴向位于兩側沒有防備的人，達到整蠱的效果。

單向閥甲、單向閥乙和單向閥丙等各單向閥均能夠讓水只能從一個方向通過，防止回流。前噴頭上分布的多個噴孔能夠向不同方向噴出多股水柱，可擴大噴射范圍，并且具有美觀的噴射效果。這種玩具水槍除各單向閥、彈簧等個別部位以外，整體采用塑料制成，安全防水，結實耐用。

趣味性整蠱水槍外觀主視圖

趣味性整蠱水槍內部解析圖

趣味性整蠱水槍內部結構解析圖

1.槍身 2.槍柄 3.接水桶 4.水管支架 5.槍栓 6.槍頭 7.槍桿 8.槍尾 9.扳機 10.護欄 11.進水管 12.蓋子 13.出水管 14.側噴頭 15.轉向閥 16.單向閥丙 17.前噴頭 18.活塞箱 19.活塞桿 20.水盒 21.單向閥甲 22.單向閥乙 23.輸水管 24.氣壓缸 25.活塞 26.空腔 27.氣壓管

“需要”能為你提出發(fā)明的課題與目標;“需要”能激發(fā)你的聰明才智;“需要”也能催促你千方百計地去設計和制作。有了發(fā)明目標，經過精心設計，再運用正確方法和技巧去創(chuàng)造，獲得成功是必然的。

（編輯 巧克力）