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(dǎo)員、“徐特立教育獎”等一系列榮譽，是中小學(xué)科技創(chuàng)新教育的旗幟性人物。

陳奕齊同學(xué)是華東理工大學(xué)附屬小學(xué)的學(xué)生，他愛學(xué)習(xí)、愛思考、愛動手，小小年紀(jì)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(yán)重，成了人們經(jīng)常議論的話題。陳奕齊同學(xué)了解到，霧霾中的PM2.5被吸入人體后，會直接進(jìn)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(dá)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(biāo)是黑炭。為了能找到有效截留黑炭的防霾濾膜，陳奕齊同學(xué)課余時間把目前市場上銷售的防霾口罩資料都仔仔細(xì)細(xì)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(xué)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(xué)習(xí)。明代著名醫(yī)藥學(xué)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(xué)家成功的事實也證明，當(dāng)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(dāng)前防霾口罩存在的問題，陳奕齊同學(xué)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(xué)冥思苦想著，好一陣子都沒有理出個頭緒來。

陳奕齊同學(xué)愛吃西紅柿炒雞蛋。一次，媽媽又準(zhǔn)備給他做西紅柿炒雞蛋。陳奕齊同學(xué)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(xué)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(jìn)行驗證。如果正如陳奕齊同學(xué)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(xué)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(xì)小的黑炭都被截留了。這一結(jié)果，讓陳奕齊同學(xué)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(xué)的新方案有了雛形。

可是，當(dāng)陳奕齊同學(xué)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(xué)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(dǎo)與幫助下，陳奕齊同學(xué)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(dǎo)致的。隨即，陳奕齊同學(xué)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(hù)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(hù)“綠水青山”呢！

對陳奕齊同學(xué)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(jì)志氣高，學(xué)習(xí)大自然找門道；勤于思考勤實踐，誕生防霾新口罩！

（編輯 白 鳥）