將奇思妙想變成現實

楊興文

“使用自來水，需要繳納費用，能否發明哪樣裝置，盡可能節約水？”浙江大學機械工程學院的學生史煜昆坐在床鋪上，看著同學提出自己的奇思妙想。有的同學說：“你的想法不現實?！庇械耐瑢W說：“用高速流動的空氣代替水來把手洗干凈?！?/span>

史煜昆問道：“用空氣代替水洗手，能否把手洗干凈？”根據同學的猜測，用空氣應該能夠把手洗干凈。史煜昆覺得這想法非常新穎，發誓要將同學的想法變成現實。史煜昆便利用課余時間，聯系到浙江大學多個專業的6個同學，迅速組成創新團隊，在浙江大學玉泉校區實驗室里，極力追求遙遠的夢想。

在研究洗手過程中水的作用時，團隊發現只有少部分水用于溶解手上的污漬，而絕大部分的水都用于沖走污漬。他們認為這里面蘊藏著巨大的節水潛力，可以用其他潔凈的流體來代替水沖走污漬，譬如可以流動的空氣。

團隊里的7個成員都是本科生，要將看似荒誕的創意堅持下來，真正從理論走向實踐，并非容易的事。7名成員需要自學專業知識，他們幾乎將所有的課余時間都投入到學習與研發中。他們首先通過霧化原理，將空氣與水混合起來。接著要解決的問題是如何獲得高速氣流，這讓他們覺得相當吃力。

如果要獲得高速氣流，首先要把空氣壓縮，開始團隊想到的是空氣壓縮機，只是不僅成本較高、噪音很大，而且還需要另外消耗能源。在經歷許多曲折后，他們最終得到比較理想的辦法，即用洗手者自身的重力做功來壓縮空氣。在研究的過程中，團隊經歷了很多挫折與失敗，前后幾次改進設備。

但經過10個月的不斷嘗試，他們終于將最初的設想變成能夠運行的空氣洗手裝置。當使用者站在洗手裝置前的移動踏板上時，踏板會由于人體重力而下沉，通過滑輪組牽引，就使活塞向上壓縮空氣，從而獲得高速氣流，令水龍頭噴出霧狀水滴，從而達到清洗的目的。

成功研制出空氣洗手裝置后，團隊做了一系列實驗以測試裝置的效果。他們利用顯色反應來觀測洗手前后手表面的污漬殘留情況，又通過細菌實驗比較洗手前后手表面的細菌數目。實驗證明，用空氣洗手后，污漬和細菌殘留程度與用水洗手的效果沒有差異。

經過在實驗室測算，團隊得到了更具體的數據：空氣洗手裝置每分鐘出水量大約為300毫升，而為了達到相同的清洗效果，目前常見的水龍頭需要每分鐘出水3000毫升。在保證相同清洗程度的前提下，用空氣洗手裝置洗手，不僅能夠節省大約90%的用水量，而且沒有產生其他能耗。

全球重大挑戰峰會，基于美國國家工程院提出的21世紀重大工程技術挑戰而召開。由中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院聯合主辦的第二屆全球重大挑戰峰會在北京隆重開幕，聚集多個主題，全球將近800名科學、工程和產業界領袖以及學生代表，就如何通過工程科技解決當今世界最為緊迫的重大挑戰展開了交流。

在峰會學生日競賽現場，總共有15支團隊參賽。浙江大學空氣洗手裝置的研發團隊向評委演示了裝置使用過程，獲得評委的青睞，裝置被稱為絕妙的創意，最終擊敗來自14所全球著名高等院校的參賽團隊，以最高分榮獲金獎。

新穎的空氣洗手裝置，以高速氣流來代替水流，從而在洗手過程中節省了90%的用水，因此擁有良好市場前景。目前該團隊持有該裝置的4個專利，并計劃繼續改進設備、走向商業化，以便使之在能源節約和城市建設過程中發揮作用。研發空氣洗手裝置的經歷，讓史煜昆深切地感受到：“設想是科學的翅膀，只有敢于設想的人，才能更快地取得成功?！?/p>

（編輯 ?高倩）