


任新年,快樂發明體系創始人,上海新紀元教育集團瑞安總校校長助理,溫州大學大學生創業導師,中國發明協會會員,2013年浙江省十大教育影響力人物;主編或參編的圖書有《創造發明我能行》《智慧之光》《快樂魔方》《快樂發明——20小時讓你成為小小發明家》;指導學生獲得300多項國家發明專利和7000多項國家實用新型專利,因創新教育成果突出,獲得“中國百佳創新型名師”稱號。
橡皮和鉛筆原本是兩項不同的技術成果。一位貧窮的畫家威廉把它們組合在一起,發明了把橡皮包在鉛筆頭上的鉛筆,因此獲得了專利。他把這個專利賣給了拉巴地布鉛筆公司,使該公司每年僅專利費一項收入,就高達50萬美元。
像這樣將已有的不同物品或其配件進行巧妙組合,構成新的更好的物品的發明方法稱為組合法。
有人對1900年以來的480項重大發明成果進行了分析,發現從1950年以后,組合型發明成果的數量遠遠超過了突破型發明成果的數量,組合法成為占主導地位的發明技法。
組合法也是我們中小學生創造發明所最常用、入門最簡單的發明技法,主要有以下三種類型。
一、主體附加
在原有物品的基礎上加一個附件,從而補充、完善和擴大原有物品的功能,如巳德膜+太陽傘=太陽觀測傘。
來自澳門培正中學的陳嘉欣同學在一次觀測太陽黑子活動中,發現在烈日當空的情況下進行天文觀測活動很不方便。因為觀測者一方面要組裝和使用復雜的儀器,另一方面又要避免太陽光直射人體造成傷害,所以總要手持一把傘來遮擋紫外線,相當累。為此,陳嘉欣發明了一種觀察太陽的太陽傘(本作品已獲得國家實用新型專利)。而憑借創新潛能優勢,陳嘉欣還在2016年通過自主招生考試順利考入澳門大學。
這種用于觀察太陽的太陽傘,是根據“主體附加”的原理進行設計的。它包括用于遮擋陽光和雨水的傘面、用于支撐傘面的傘柄。傘面上設有上部開口的支撐臺,支撐臺頂部設有可調節高度的撐桿,巴德膜安裝在撐桿上,通過調節撐桿的高度從而調節巴德膜的觀測角度。巴德膜是太陽濾鏡的一種,和其他的同類產品所不同的是,巴德膜在消減光線和有害輻射的同時,并不會降低被攝物的反差。也就是說,使用巴德膜作為太陽濾鏡可以取得更好的像質,甚至可以輕易地記錄下太陽表面的黑子活動。
二、同物組合
將相同的事物進行組合,從而增加物品的功能、節省空間材料,產生新的發明。
在日常生活中我們會發現這樣一個問題:提普通水桶時,水桶常常碰到腳,還會因此濺出水來。而且一只手提著很重的水桶走,身體總會往水桶那一邊傾斜,很難平衡。如果水桶太重的話,提水桶的手還會被勒紅。
為了解決這個問題,浙江省平陽二中的白睿同學發明了“姐妹提桶”。此水桶是在水桶中間加上隔板,從而將普通水桶變成了可一分為二的“姐妹提桶”。與普通水桶相比,它還要再加上一個提把,提把裝在兩側。使用時,可以將水桶拆分開來,分別用兩只手提,使身體不至于難以平衡。由于水桶是一分為二,可拆分開來使用的,水桶從一個圓柱體變成了兩個半圓柱體。半圓柱體的好處就在于提起來時不易磕碰到腳。不使用水桶時,就可以通過隔板上的接口將兩部分結合在一起,變成一個水桶。這項發明解決了普通水桶在使用時出現的一些問題,非常具有實用價值。
浙江省瑞安市莘塍實驗小學一年級學生夏晨睿,發現家里掌廚的奶奶無論是切生菜還是熟菜,都只在一個菜板上切,感覺不太衛生,而買兩個菜板又太占位置了,用起來還不方便。于是他發明了“雙層菜板”。這個菜板有兩層,設有推拉按鈕。要切熟菜時,就使用第一層菜板;要切生菜時,輕輕一推按鈕,就可以使用第二層菜板。“雙層菜板”既實用又不占地方,使用它,生菜和熟菜就不會混合在一起切,相對來說比較衛生。
三、異類組合
把兩種或兩種以上不同的物品進行有機組合,可產生一種新的物品。
來自浙江省瑞安市集云實驗學校的李青陽同學,就將照明設備與簽字筆這兩種截然不同的產品進行組合,設計出了一種可以照明的簽字筆(本作品已獲得國家實用新型專利)。
這種可以照明的簽字筆,在細節方面設訃得很精彩:1.設有聚光燈開關,在傳統固定式電源燈上增加可聚光的使用模式,將光線聚集在一起可以極大地提高光照亮度;2.設有光度調節器,相對于傳統固定燈照強度來說,增加調節器可以使用戶根據身邊的環境來選擇更適合自己的光照亮度;3.還設有液晶顯示屏,將設備各個部件的實時工作情況以及工作模式一體化地顯示在屏幕上,方便用戶及時查看并根據需要調整,提高整體的使用效率;4.設有聚氨酯防水涂料殼,聚氨酯是一種超疏水性材料,水、油、甚至普通油漆都難以在其表面附著,讓設備內部始終保持干燥的狀態;5.設有超合金燈筒,合金的超高硬度以及耐熱性使得設備在受到高溫、擠壓、磕碰后,依舊保持原狀,不會在受外力的作用時輕易產生形變;6.設有透明燈罩,燈泡外殼是易脆玻璃制品,在使用過程中容易受外力碰撞導致破裂,照明簽字筆選用的透明燈罩是一種鋼化后的透明玻璃,可以在不影響燈泡正常工作的同時為其提供良好的保護。
由以上實例可以看出,巧妙的組合可以給發明者提供創造的想象天地。然而,組合并不是湊合,不加選擇地把兩樣物品隨意組合在一起是行不通的,也是沒有必要的。只有恰當的、實用方便的完美組合,才可以使事物相互補充、和諧一致,同時擴大物品用途,增加功能,提高效益。
組合發明的物品不僅要有實用性,還要有可行性。找出你認為有必要改造的物品,根據上面介紹的三種組合方法,嘗試著去發明吧,相信你能行!
(編輯 巧克力)