任新年
中小學(xué)生在渴望實(shí)現(xiàn)發(fā)明理想和愿望時(shí),往往不知道要發(fā)明什么、從何做起。其實(shí),找準(zhǔn)發(fā)明切入點(diǎn)并不難,只要遵循一定的原則,找對(duì)方向,發(fā)明創(chuàng)造就在你的身邊。
第一,需求性原則。“需求是發(fā)明之母”,縱觀世界上有意義的發(fā)明,沒有一項(xiàng)不是因?yàn)樾枨蠖a(chǎn)生和存在的。發(fā)明大王愛迪生曾說過:“社會(huì)需要什么,我就發(fā)明什么?!比祟愑杏罒o止境的需求,也就會(huì)有永無止境的發(fā)明。因此,“需求性”應(yīng)成為選擇發(fā)明什么的第一原則。
第二,創(chuàng)造性原則。發(fā)明就是要?jiǎng)?chuàng)造出新事物或新方法,但這并不意味著一切從零開始。特別是青少年朋友,想完成小發(fā)明,應(yīng)該在別人的創(chuàng)造發(fā)明成果的基礎(chǔ)上,加以補(bǔ)充、改進(jìn)、變化或重新組合。只要想出別人沒有想過的點(diǎn)子或辦法,做出別人沒有做出過的事物,那就是創(chuàng)造。創(chuàng)造性原則激勵(lì)著我們?nèi)ラ_墾科技“處女地”,鞭策著我們?nèi)カ@得填補(bǔ)空白的喜悅和成功。
第三,可能性原則。選擇發(fā)明項(xiàng)目時(shí)務(wù)必考慮到自己的主觀條件和發(fā)明的客觀條件。要妥善處理好“需求”和“可能”兩者之間的關(guān)系,要有科學(xué)的、實(shí)事求是的態(tài)度。
因此,選擇一個(gè)好的發(fā)明目標(biāo),必須遵循需求性、創(chuàng)造性、可能性這三個(gè)原則。靈活地應(yīng)用這三個(gè)原則,是創(chuàng)造成功的秘訣和重要規(guī)律。
修正液是人們寫字時(shí)常用的修改工具,但是一般的修正液往往存在涂液難涂均勻的問題,導(dǎo)致涂花紙張或弄臟人們的手等問題。而等待修正液干燥的過程,也會(huì)讓一些著急寫字的人感到很煩躁。市面上雖然有“帶刷子的修正液”,但這類修正液在放置刷子時(shí),刷子容易擦到桌面,帶來清洗的困難。
“改良修正液是大部分同學(xué)所希望的!”來自瑞安市上海新紀(jì)元高中的陳碩同學(xué)看到了修正液改良的需求,并在老師的指導(dǎo)下開啟了自己的發(fā)明之旅。他發(fā)明的這種新型修正液,包括瓶身、瓶頭、瓶蓋三個(gè)部分。瓶頭連接瓶身,瓶蓋能與瓶頭連接或分離。其主要特征在于:瓶頭的側(cè)面設(shè)有刷子蓋,瓶蓋的側(cè)面設(shè)有刷子,而刷子和刷子蓋都為圓弧形,且緊靠瓶頭和瓶蓋;刷子和刷子蓋能隨著瓶頭和瓶蓋連接而蓋合;瓶頭的頂端設(shè)有瓶尖。
在細(xì)節(jié)方面,陳碩也做了精心設(shè)計(jì):①瓶蓋的頂端設(shè)有一個(gè)鉛塊,鉛塊設(shè)在刷子的另一側(cè),當(dāng)瓶蓋橫放時(shí),鉛塊由于重力能夠滾動(dòng)到最下面的位置,使得刷子不接觸桌面;②瓶尖中間是圓柱形的排液口,邊上是兩塊輔助涂勻的片狀長(zhǎng)方體,長(zhǎng)方體的頂端有斜面倒角;③瓶身的肩部有45°的斜面。
使用時(shí),將瓶蓋從瓶頭上取下,將瓶尖對(duì)準(zhǔn)錯(cuò)字壓開排液口,修正液排出,用瓶尖涂勻修正液,若仍然有不均勻的地方,則使用瓶蓋上的刷子進(jìn)一步涂勻;不需要使用刷子時(shí)可將其放在桌面上,由于鉛塊的作用,刷子不會(huì)碰到桌面;使用結(jié)束后將瓶蓋上的刷子對(duì)齊瓶頭上的刷子蓋,蓋上瓶蓋。
這項(xiàng)作品遵循了發(fā)明的三大原則,雖然“不大”,卻有創(chuàng)新。在使用時(shí),瓶尖能夠快速均勻涂抹修正液,刷子可以進(jìn)一步使修正液涂勻干燥,且能防止刷子碰到桌面,有一定的實(shí)用性。
(本作品已獲得國家發(fā)明專利)
一般來說,沖浪不僅需要特殊的水上環(huán)境,還需要有專業(yè)的設(shè)備和較為出色的技巧,所以沖浪是一項(xiàng)難度系數(shù)較高的運(yùn)動(dòng)。很多人因無法去沖浪,而體會(huì)不到?jīng)_浪的樂趣,非常遺憾。熱愛運(yùn)動(dòng)的吳子昂同學(xué)來自浙鰲中學(xué),他發(fā)明的“模擬沖浪游樂設(shè)施”,使陸地安全沖浪成為可能。
這種模擬沖浪游樂設(shè)施具有多根支柱支撐著一個(gè)環(huán)形臺(tái),環(huán)形臺(tái)包括固定的下環(huán)臺(tái)和能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的上環(huán)臺(tái);上環(huán)臺(tái)的周圍邊緣上固定有多個(gè)半圓柱形座艙,座艙的內(nèi)側(cè)平面上設(shè)有一個(gè)艙門,外側(cè)曲面上設(shè)有多個(gè)承水板,并分布有多個(gè)孔;環(huán)形臺(tái)的附近還設(shè)有多根噴水柱,每根噴水柱的上部側(cè)面開有一個(gè)出水口,每個(gè)出水口正對(duì)著一個(gè)座艙上的承水板;環(huán)形臺(tái)的中央底部設(shè)有樓梯,樓梯的頂端與下環(huán)臺(tái)的上部相連接。
在使用時(shí),使用者通過樓梯到達(dá)下環(huán)臺(tái)的上部,然后登上上環(huán)臺(tái),打開艙門進(jìn)入座艙。從噴水柱的出水口噴出水柱,沖擊到承水板上,帶動(dòng)座艙和上環(huán)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。少量水還會(huì)從孔進(jìn)入座艙,噴到使用者身上,模擬沖浪時(shí)帶起的水花。本作品能夠較為真實(shí)地模擬沖浪運(yùn)動(dòng),效果逼真,占地較小,趣味性強(qiáng),便于推廣。
(本作品已獲得國家發(fā)明專利)
屠宰場(chǎng)屬廢水廢物高產(chǎn)單位,廢水中含有大量動(dòng)物油脂、血水、動(dòng)物排泄物、毛發(fā)等,存放時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)產(chǎn)生難聞的腥臭味,且容易滋生各種病菌。在屠宰場(chǎng)廢水的轉(zhuǎn)化利用過程中,廢水中富含的營養(yǎng)元素以及動(dòng)物排泄物和毛發(fā)部分可以被植物直接吸收利用,但是大量的動(dòng)物油脂不易分解,容易形成不透氣層,影響植物土壤的透氣性,從而造成不良的影響。
為了解決這個(gè)問題,來自樂清中學(xué)的劉沐琛同學(xué)與化學(xué)老師展開了探討。熱愛化學(xué)和研究的劉沐琛最終在老師的指導(dǎo)下,發(fā)明了一種基于改性疏水吸油固狀白炭黑的屠宰場(chǎng)含油廢水處理劑。這種處理劑的組合物包括下列原料:過氧乙酸、有機(jī)改性膨潤(rùn)土、白炭黑、納米石墨烯、十六烷基溴化吡啶溶液、棉花纖維、亞麻纖維、絲瓜絡(luò)纖維、氧化鋅、十七氟癸基三乙氧基硅烷、氟硅烷乙醇溶液、乙醇、去離子水、水。
這種處理劑的制作方法包括以下步驟:
1. 將白炭黑以及1~2倍重量的乙醇混合攪拌均勻,放入馬沸爐中,在200℃下攪拌加熱2~3小時(shí),冷卻,得活化白炭黑備用;
2. 將活化白炭黑、納米石墨烯、十六烷基溴化吡啶溶液混合,并在120℃下攪拌1~2小時(shí)至均勻,得納米石墨烯接枝的親油活化白炭黑備用;
3. 將棉花纖維、亞麻纖維、絲瓜絡(luò)纖維、氧化鋅、十七氟癸基三乙氧基硅烷以及2~3倍重量的乙醇混合,在200℃下加熱攪拌2~3小時(shí),冷卻后粉碎,得改性疏水親油復(fù)合纖維備用;
4. 將有機(jī)改性膨潤(rùn)土、氟硅烷乙醇溶液、納米石墨烯接枝的親油活化白炭黑混合,在120℃下攪拌1.2~1.4小時(shí)得高吸附高親油疏水復(fù)合劑備用;
5. 將改性疏水親油復(fù)合纖維、高吸附高親油疏水復(fù)合劑、過氧乙酸以及2~3倍重量的去離子水混合,加熱至100℃攪拌0.5~0.9小時(shí),之后采用帶刺猬形針頭的螺旋擠壓造粒機(jī)制備直徑7~11毫米的空心多孔顆粒,采用熱風(fēng)干燥機(jī)在100℃下的流化床上干燥20~26分鐘,冷卻即可。
本發(fā)明通過納米石墨烯接枝的親油活化白炭黑、改性疏水親油復(fù)合纖維實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物油脂的分散和合理利用,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)屠宰場(chǎng)廢水中其他營養(yǎng)物質(zhì)的吸附,便于轉(zhuǎn)換利用屠宰場(chǎng)廢水。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單,采用空心多孔顆粒,對(duì)廢水的處理效果有進(jìn)一步的提升,同時(shí)處理后的沉淀吸附劑能夠轉(zhuǎn)化為便于吸收利用的植物肥料,具有較高的價(jià)值。
(本作品已獲得國家發(fā)明專利)
發(fā)明是有原則的,我們?cè)趧?chuàng)造發(fā)明的過程中應(yīng)該好好思考這些原則。根據(jù)“需求性原則、創(chuàng)造性原則、可能性原則”,來進(jìn)行切實(shí)可靠的發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)。
(編輯 巧克力)