小發(fā)明家張今與太陽能熱水器

現(xiàn)在，太陽能熱水器的使用，可以說遍布了全國各地，可是，你知道它的發(fā)明者是誰嗎?他的名字叫張今，他發(fā)明太陽能熱水器時才16歲，是一個高一學(xué)生。

1969年，張今出生在上海一個普通知識分子家庭，父母對孩子的早期教育相當(dāng)重視，那時“四害”橫行，兒童學(xué)習(xí)用品和兒童玩具品種很單調(diào)，為了給張今購買開發(fā)智力的用品，父母親經(jīng)常去各大商店轉(zhuǎn)悠。

孩子時的張今很喜歡搭機(jī)械積木，一會兒搭吊車，一會兒搭汽車，一會兒搭機(jī)床。開始還按圖樣搭，后來玩熟練了，就干脆自己想象，拼拼湊湊地搭些新鮮玩藝：輪船、火車等奇形怪狀的各種機(jī)械。

有一次，爸爸給他買回了一輛玩具翻斗汽車，玩了不久，車子就壞了。小張今打開“百寶箱”，拿出小工具、廢零件等，鼓搗來鼓搗去，折騰了半天，竟然讓翻斗車“復(fù)活”了。

在幼兒園里，小張今最愛手工課。有一次，老師讓小朋友們用紙片疊鏟車。老師先給大家做示范，教大家用漿糊把鏟車的雙臂與車身粘死。

教完之后，老師在小朋友中間巡視，她俯下身子，拿起張今疊的小鏟車撥弄了一會，突然用驚奇的聲音說：“看，今今疊的鏟車是會動的!”小朋友們都圍過來看。

真的，隨著老師的手一拉一放，鏟車就動起來，鏟斗一會兒舉起，一會兒放下，跟工地上的鏟車一模一樣。原來，小張今經(jīng)常跟著爸爸去工廠看機(jī)器，去機(jī)場看飛機(jī)，去港口看輪船，對鏟車看得更多。他今天沒按老師的要求做，而是用大頭針在車身上戳了個小孔，將線頭從小孔中穿過去，連接雙臂，這樣，手一拉一放，鏟斗就一上一下了。

在小學(xué)里，小張今制作噴氣式汽船、柑橘電池、有線遙控電動火車、可用于兒童攝影的針孔成像照相機(jī)、奇巧的牽引式滑翔機(jī)等五件作品，獲得市、區(qū)級獎勵。

進(jìn)入中學(xué)后，張今決心把學(xué)到的知識應(yīng)用到解決生活中的難題上。那時，他家廚房還燒煤爐子，苦得外婆早晚蹲在煤爐前搖大蒲扇。張今做了一臺微型鼓風(fēng)機(jī)，“解放”了外婆。樂得外婆逢人便夸外孫聰明。

媽媽住樓上，張今睡樓下。每天早上，媽媽都要下樓來叫他起床。為了方便，張今用一個自行車鈴蓋做電鈴蓋，繞一個線圈做元件，做了一個電鈴。這樣，媽媽只要在自己床頭一按電鈕，他在樓下就被電鈴叫醒了。從此，盡管學(xué)校離家遠(yuǎn)，他上學(xué)再也沒有遲過到。

家里買了一臺彩色電視機(jī)，屏幕上圖像常常出現(xiàn)重影。爸爸媽媽特意買了一套雷達(dá)式天線，也無濟(jì)于事。張今翻閱了幾本電視知識書籍，根據(jù)上海地區(qū)電視發(fā)射的波長，琢磨出一套七單元室外天線的設(shè)計方案，經(jīng)過兩周的制作、調(diào)試，電視上討厭的重影終于消失了，畫面異常清晰。

初三時，他學(xué)習(xí)了物理學(xué)上的光學(xué)與熱學(xué)知識，做了一個聚光式太陽熱水器。這種熱水器比當(dāng)時流行的平板型好得多!具有耗材少、效率高、四季可用等優(yōu)點(diǎn)，但聚焦等技術(shù)問題有待解決，這是張今技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

張今和弟弟在陽臺上做起了試驗。他們用塑料薄膜裝著水，底下放一根火柴。他們光著膀子，蹲在太陽下觀察，烈日曬得他們汗流浹背。一會兒，薄膜下“咝”的一聲冒出火焰，火柴點(diǎn)著了。張今興奮得跳起來：“成了，成功了!”兄弟倆鬧成一團(tuán)，陶醉在成功的歡樂里。

到了高一，張今是區(qū)青少年科學(xué)活動站太陽能小組最肯創(chuàng)新、最受關(guān)注的學(xué)生。他要制作的是多層吸收式太陽能熱水器。它的特點(diǎn)是箱式透鏡，充水聚焦。站里專門為此買了1000多元的測試設(shè)備。

每天晚上，剛忙完一大堆家庭作業(yè)，張今立即投入研制工作。他時而翻閱資料，時而測量，時而計算，經(jīng)常熬到深夜。設(shè)計方案先后改動了十來遍，不知畫了多少張圖紙。

為了獲得理論支持，張今自學(xué)了《幾何光學(xué)》、《民用太陽能利用及理論》等書。他還一連幾天在學(xué)校的計算機(jī)房里忙碌，和同班同學(xué)、全國中學(xué)生計算機(jī)程序設(shè)計比賽上海地區(qū)一等獎獲得者王平一起，打出了研制工作必須的透鏡曲線圖。

張今的新型太陽能熱水器制作成功并進(jìn)行測試時，他已上高二。第一次測試時，有人說水溫能達(dá)到400℃就不錯了。結(jié)果出乎意料，達(dá)到了80℃!

第二次測試是在日照很弱、氣溫在0℃的條件下進(jìn)行的。只用十幾分鐘，水溫達(dá)到了79℃。這就是說，這種熱水器即使在南極的夏天使用，也能取得滿意效果。

在老師的鼓勵下，張今把這件科技作品交到主持“億利達(dá)青少年發(fā)明獎”的上海交通大學(xué)，并交了一篇8000字的論文。

在答辯會上，面對滿座專家與學(xué)者，張今談吐自如，時而在黑板上畫出各種圖形，從實用和工藝兩個方面逐條闡述，時而回答專家們提出的各種問題。

專家們聽得連連點(diǎn)頭，最后一致的評價是：多層吸收式太陽能熱水器在設(shè)計上揚(yáng)長避短，箱體與透鏡巧妙結(jié)合，大大提高了熱效率；并且有制作簡單、成本低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，有利于廣泛推廣應(yīng)用。