2008年7月30日至8月2日,第23屆全國青少年科技創新大賽(簡稱CAS-TIC)在烏魯木齊市國際博覽中心隆重舉行,橫縣橫州鎮一中學生謝芳舒的個人作品《全封閉家庭應急環保管道儲水箱》以優異的成績從395個參賽項目中脫穎而出,摘取了優秀學生項目二等獎(銀獎),并獲得本次大賽的“中鳴數碼”科技專項獎。
某天,家里停水了,由于不能正常用水,無奈之下,只能用儲存在水缸里的水。可當掀開缸蓋時,發現小蟲子到處亂飛,水面上還布滿了一層灰塵,缸里的水已完全被污染。有時候刷牙、洗澡到一半時,突然停水,隨之而來的尷尬與狼狽難以言表。
也許很多人曾經碰到過這樣的情況,但是大多數過后很快就忘了,從來沒想過怎么解決這個問題。而謝芳舒卻注意到了。于是,她萌發了制作一個全封閉式的儲水箱以解決停水時的用水問題的想法。
剛開始,她的基本思路是做一個在有水時可以正常使用,在停水時也可以自動儲水的儲水箱。為了解決水的污染問題,她計劃把這個儲水箱做成全封閉管道式結構,這樣就能有效防止雜物、昆蟲進入,防止水的二次污染。參照集體飯堂泡菜池進出水原理,根據水渦流自凈在池中的應用,謝芳舒設計的儲水箱下部1/3處為倒錐體,裝上排污口,這樣就能利用水在里面形成的渦流集結污物排出,達到定期清潔內壁的效果。而且側面進水頂側部出水的結構也符合清潔原理,這樣就能解決停水時家庭生活用水應急的難題了。
謝芳舒把制作儲水箱的想法與家人、老師講時,他們都很支持,說做出來實用的話一定很受家庭歡迎。但是爸爸也有一些看法,因為女兒馬上要上初三了,擔心會影響她的學習。經過老師和謝芳舒的耐心開導,最終爸爸還是全力支持她。
萬事開頭難。剛開始時,謝芳舒找來一個加蓋的十公斤裝的塑料水桶,想用它來取代水箱,做出了第一代儲水箱的雛形。但是掛在墻上實驗時,發現水箱容易漏水而且不夠牢固,也不安全。在鋼鐵廠工作的爸爸為她出謀劃策,幫助她改進了水箱裝置。她的姑丈平時也喜歡研究小發明,因此建議她在網上查找和到市場上調查一些關于儲水箱的材料及做法,后來在老師指導下,她又畫出了圖稿。由于技術有限,她選定材料到焊接店請師傅幫忙焊接,還一家一家地到材料店去選材料,買二通、三通接頭、止回閥,選用鋁膠水管,請裝水管師傅幫擰緊。但是,接上水龍頭后還是發現許多問題,如漏水、水管太長等,后來改用生料帶包緊接頭,漏水問題解決了,最終做成了第二代全封閉家庭應急環保管道儲水箱。
這個第二代水箱,幫助謝芳舒獲得了南寧市科技比賽大獎。獲獎回來后,她聽取了專家和綜合居民們的意見,又請來物理教師,解決水壓強及渦流的問題。頂部的出水、出氣口經過焊接店師傅不斷切鋸、焊接調整,逐步完善。她還請來老師、居民做試驗,幾經曲折,做成倒錐體、底部排污的第三代儲水箱,最后終于解決了側面進水、頂端側面出水的問題。帶著改良的第三代作品,謝芳舒參加2008年廣西青少年科技創新大賽,并榮獲一等獎。
一次次的榮譽,并沒有讓她感到滿足。獲獎回來之后,她與老師、專家、居民繼續探討研究,發現了水箱懸掛不方便、水管外露的問題。經過努力,她終于又制作出底部倒錐體排污,方便懸掛的第四代儲水箱。而這一次,這項發明為謝芳舒贏得了全國科技大賽的銀獎,讓更多的人了解了這項發明的作用。
如今,謝芳舒已經完成初中學業,在回想起這一年研究環保水箱的經歷時,她感觸很多。一年的時間里,在初三繁忙的學業之余,她把很多精力投入到研究儲水箱之中。每一次考試結束之后,在別的同學徹底放松心情時,她要馬上進人實驗室,進行她的制作研究;放假時,別的同學都在休息,而她卻要走街串戶,為自己的制作進行調查,尋找改進的方法。持續一年的研究過程中,盡管很艱難,遇到無數的困難,其中她也想過放棄,但最終還是挺過來了。這些經歷教會她很多很多:學會了動手實踐,學會了思考,學會了如何與人合作,更重要的是,學會了堅持。
進入高中,學業更加繁忙,但謝芳舒并沒有放棄自己的愛好,她希望能有機會進一步完善全封閉家庭應急環保管道儲水箱的設想。因為,目前這個儲水箱上部為圓柱形,不能很好地節省空間。所以,她下一步的計劃想把它設計成長方體的,這樣就能更好地節省空間了。