若問如今在青少年中盛行的賽事,不得不說,青少年科技創新大賽已經取得一席之地,而且越來越火熱。
在剛剛結束的第三十三屆湖南省青少年科技創新大賽上,科技創新的愛好者們又完成了一場思維碰撞的盛典,為自己交上了一張科技創新成果的成績單。
偌大的展廳被前來觀摩的人員擠得水泄不通,參賽選手們的介紹詞此起彼伏,欲與他人試比高。都有哪些作品脫穎而出,又帶給我們怎樣的啟示,睜大雙眼一探究竟吧。
成果篇
近年來,能源節約與環境保護、食品安全成為社會關注的話題,許多參賽選手不約而同地選取了這些主題。現在,就讓我們會會其中的佼佼者。
項目:水泥灰垢高級清洗劑的實驗研究
作者:長沙市第一中學 章健嘉
在城市的高速發展過程中,鋼筋水泥扮演了重要角色。一方面見證高樓大廈的崛起,另一方面卻為城市帶來污染,尤其是水泥清洗,為人們帶來困擾。
章健嘉同學在一次參觀湖南某水泥工廠時,親眼目睹了工廠廠房彩陶上灰垢清除工作的艱辛。而常用的清洗劑又存在污染環境和腐蝕底材的缺陷。
于是,他研究制備了一種高效、環保、可降解、對建材基本無腐蝕的清洗液,這種清洗液由低腐蝕性的堿、絡合物、保濕劑、滲透助劑等組成。
堿的溶解作用有效破壞灰垢分子結構,通過滲透劑的滲透作用使清洗液快速進入水泥內部直至基材界面。借助高沸點溶劑和增稠劑的保濕、增粘作用,延長了清洗液與灰垢的作用時間。這些有效成分的協同配合,有效破壞了水泥灰垢內部結構及其與基層的結合力,使水泥垢溶解、疏松、軟化,脫離基材。(此項目榮獲化學類一等獎)
小編辛辣點評:如果用直升機灑點這種高級清洗劑,是不是空氣就能通透點~
項目:餐廚廢棄物小型處理設備技術工藝研究
作者:北京師范大學株洲附屬學校高二 徐天
一提起“地溝油”,大家都會做掩鼻狀,但快節奏的生活讓越來越多的人選擇在外就餐,免不了與地溝油“正面交鋒”。雖然國家采取了眾多措施,民間也有一些檢測地溝油的方法,但終究不能保證人們的用餐安全。終結餐廚垃圾,從源頭抓起,才是關鍵。
徐天珺同學采用有機垃圾厭氧發酵工藝展開了餐廚垃圾處理“大作戰”。先將餐廚垃圾靜置,待油水分層后,將上層油分離出,分離出的油可以賣給油脂公司,作為生產工業潤滑油的原料。
下層有機物送至破碎機里破碎至物料小于50mm,破碎后的漿料進入離心分離機,離心后固體物料加入厭氧發酵池進行干式厭氧發酵,發酵溫度控制在50℃;離心出來的液體經高溫濃縮后作為補加水加到發酵池內。
發酵池底部設機械攪拌葉片,適當攪拌物料,反應時間20天。發酵池底部設置排渣扣,用以將熟化后的渣排除,渣可當作有機肥用于農田作物施肥,滲濾液返回發酵罐用于微生物接種。
采用脫油-脫水-破碎-厭氧消化組成的技術工藝,可以實現餐廚垃圾86%以上的去除率。即使不用破碎設備,也能實現77%的去除率,同時還能回收甲烷氣體,作為能源使用。(此項目榮獲化學類一等獎)
小編辛辣點評:跟地溝油說“BYE BYE”!
項目:厚臉皮汁液對食品保鮮研究
作者:永州市零陵區富家橋鎮中學 王卓 湯雨婷 唐璐
近日,一大批違規使用防腐劑的食品被曝出,在快餐經濟的現代生活,如何讓食物保鮮,也成為參賽選手關注的主題。
在一次偶然的試驗中,王卓同學發現厚臉皮(景天科、落地生根屬植物)有著豐富的汁液,他萌生一個想法,這種汁液有什么特性呢?于是,他和同學湯雨婷、唐璐一起做了一個實驗。通過上網查詢,他們了解了厚臉皮的藥用價值和所含成分,接著他們選用石灰水和酒精兩種處理方式,提取厚臉皮的汁液后,分別對肉、柑橘和面包進行處理,觀察并記錄此汁液對不同食物的保鮮時間。
實驗結果讓他們很驚喜:涂膜厚臉皮汁液后,對食物的保鮮效果超過常規的防腐劑保鮮。該汁液對水果保鮮時間相對較長,其次是肉類食品,而傳統的副食品如面包保鮮時間相對較短。
厚臉皮汁液沒有毒副殘留問題,天然、安全又簡便。(此項目榮獲植物學類二等獎)
小編辛辣點評: 維護人類健康,爭做“厚臉皮”!
項目:跨湖大橋橋面驅冰霧裝置
作者:沅江市第一中學 劉嘉穎
2008年,湖南經歷了一場驚心動魄的冰災。經歷過這場災難的人,都應該還記得那些人、車擁擠的場景,尤其是在大橋上。
地處洞庭湖區的跨湖大橋,由于特殊的地理與氣候環境,其橋面在冬季深夜或凌晨更容易出現冰霧,在氣溫極低、濕度較大以及風力很小的情況下,冰霧不能及時蒸發,便在橋面形成凝冰,使橋面的防滑性降低,導致車輛極易發生追尾、傾翻等交通事故。
同時,反復不斷的冰霧凝結也會破壞橋面的混凝土結構,造成橋面點蝕、坑槽和裂紋等橋面病害。采用傳統的撒鹽方法除冰,容易破壞并腐蝕橋梁鋼結構。
劉嘉穎同學根據跨湖大橋橋面冰霧凝冰機理,提出了一種以構建橋面內外熱氣場來強化冰霧蒸發效應的驅冰霧新方法,并設計出相應的裝置。
該裝置主要由熱交換介質泵取器、熱氣流生成器、熱氣流分流器以及自動控制系統等組成。每到冰凍季節,可將若干臺裝置安裝在橋梁最容易產生冰霧凍害的監控段的單側或兩旁。工作時,自動控制系統的傳感器對橋面溫濕度進行檢測,并根據橋面冰霧凝冰概率決定分級處理,在溫度效應、氣流效應的作用下實現驅趕橋面冰霧的目的。(此項目榮獲工程學類一等獎)
小編辛辣點評:冰霧仙境有風險,駕駛需謹慎!
項目:密閉暗黑空間特殊供氧燈。
作者:常德市第六中學 蔣佳陵
在沒有集中供暖的南方,冬天洗澡是一件很痛苦的事情,而且長時間淋浴還會造成缺氧。蔣佳陵同學就曾遭遇過一回,洗澡時突然渾身無力,差點暈倒。于是,他萌生一個想法:要為家庭浴室制作一個既能提供氧氣又節能環保的裝置。
供氧需要光合作用,又要忍受長時間沒有陽光,蔣佳陵想到了喜陰植物綠蘿。怎樣才能讓綠蘿更加高效地進行光合作用呢?
經過調查資料后他得知,紅藍GaN基LED燈能間歇性控制,可以提高光合作用效率,并避免發出對植物生長無益的光,大大提高光的利用率。依據這個原理,他做了一盞供氧燈。
在密閉暗室中的實驗證明,他做成的供氧燈滿足了綠蘿最大光合作用效率的需要。(此項目榮獲工程學類一等獎)
每年一次的創新大賽中,選手們各顯其能,展示自己的才華,想要留住觀摩人員的腳步,贏得他們的支持。
但記者相信,這個平臺并不是一個簡單展示自己的平臺,更多的是應該經得起同齡人的考問、專家的考核、外行人的質疑。
1.我的不足我知道
參加大賽的每一位選手并不輕松,他們要擠出學習文化課時間參賽,在會場內時刻準備回答與會人員的詢問,會場外還要為專家問辯、技能測試做準備。
關鍵是,參觀學習其他參賽選手的作品后,他們要傾聽來自心底的自我評判。
來自張家界慈利三中的田海林、劉義研究制作的《花椒自動摘取器》在本屆大賽中只獲得了工程學類二等獎。在談起自己的得意之作時,他們也說出了心底的遺憾:我們的作品有些地方需要改進,如漏口下面應該設計成漏斗形會比較好;為了防止花椒漏出來,花椒進去的口子邊緣應該再向內縮一點;摘取花椒刀盤應該選用大眾化的,便于隨意更換;吹風口應該再短一點;現在的這個摘取器打出來的花椒的葉子和枝條會混在一起,應該再想辦法讓它們分開。
陳金飄、賀靜初是邵陽隆回縣金石橋鎮中學的兩名學生,他們制作的《狹小空間探照救人抓手》也只獲得了工程學類二等獎,雖然對自己的作品很滿意,但聽取了觀眾和專家的意見后,他們也發現了作品的不足:現有的救人抓手手柄太長,不方便攜帶,希望今后能制成可以組裝的;從舒適度考慮,抓手的內周材料要改進,以避免在救人時傷到被救者。
對于那些在大賽中問鼎桂冠的參賽選手來說,作品也并非完美無瑕。來自邵陽隆回縣桃洪鎮花坪中學的肖至俏同學發明的《仿生型綠色除蟲器》在本次大賽中獲得了工程學一等獎。自信滿滿的她也對本刊記者說起了作品的不足之處:我的作品可以模仿啄木鳥敲擊樹干時的聲音,刺激害蟲,使害蟲逃離樹木,達到除蟲保護樹木的目的。但現在這個裝置敲擊樹干時發出的聲音頻率能祛除哪些類型的害蟲,還需要進一步探究。
自我反省比他人評點尤為珍貴,榮譽面前保持一顆清醒的頭腦,才能讓自己飛得更高!
2.你的不足我來道
在參賽的過程中,并不是每一位參賽選手的作品,都能得到大家的肯定,而是更多的質疑。
王湘春是株洲市楓葉中學1109班的一名學生,他發明的《家用手動式芋頭去皮環保切片加工機》一經亮相,就引來了不少觀摩學生的好奇,但也有很多質疑聲涌過來:雖然這個機器將芋頭去皮,并根據自己的喜好將芋頭切成各種各樣的形狀,但這個機器安全嗎?
咄咄逼人的問題讓第一次參加省級賽事的他有點措手不及。不過,他還是有條不紊地針對質疑一一解釋。也許解釋并未讓人滿意,但這不正讓他自己意識到自身的不足嗎?
眾多觀摩的學生中,一位個頭小小的、身著“婁底一中”的學生經常出現在本刊記者的鏡頭下。這位怎么都不肯說出自己姓名的學生,談起本次大賽的作品,卻又如黃河之水滔滔不絕、頭頭是道:
“我自己雖然沒有參加大賽,但對科技創新很感興趣。上午已經來過一次,沒有盡興,下午還想過來再看看。我覺得有些作品需要改進,譬如《太陽能雙旋流水蛭誘捕器》,我提出了三個質疑:一是水流過快,水蛭容易辨別水流,從而識別出誘捕器;二是誘捕器的水只朝一個方向流動,而水蛭喜歡分流的水流;三是作者自己沒有在實踐中真正運用過,結論沒有說服性。我也有自己比較欣賞的,如《簡易豆類種子選種器》,它利用重力加速的原理制成,多次過濾后肯定能分辨出豆子的種類,并且它采用手動操作,容易控制,又能節省能源,體積小,用起來方便。”
聽完這位同學的評價,不得不感嘆,這里真是藏龍臥虎之地,高手自在民間!
3.經驗我來學
無論對老師還是學生,這項賽事都是一個絕好的學習交流平臺。不少領隊的科技輔導老師都拿起了紙和筆,認認真真地參觀每個展臺的作品,不時動幾下筆記錄其他作品的可取之處。來自湘潭縣煙塘小學的喻利平老師就是其中的一位。由她指導學生陳思寧、何貞潔進行的《水果真的能發電嗎?》研究獲得了本次大賽化學類二等獎,這是喻老師第一次指導學生參賽,雖然沒能拿到第一名,但是,“能見識到同行們的優秀成果,也值了。”
的確,在這個思維與靈感迸發的盛典,有心者,必會受益匪淺。
大賽已經圓滿落幕,但科技創新從來都不會止步。生命不息,創新不止。為了下一次的科技創新盛典,啟動思維吧!