一款基于單手殘疾而設計的實用型固體膠

方琴 葛永普

摘要：本發明對普通固體膠棒外殼就行重新設計和改造，在固體膠外殼中央開槽，設計安裝滑塊，讓滑塊可以自由滑動，實現單手輕松的使用固體膠，并且膠棒內部安裝彈簧，使用完成時可以自動彈回。本裝置具有單手操作、使用方便等特點，另外取材容易、易于制作。

關鍵詞：固體膠棒；滑動；單手操作；自動

1.研究背景

目前市場上銷售的固體膠棒通過旋轉螺旋體推動膠體向上運動，當膠體露出外殼的上端面時，即可涂抹使用。有一次同桌的手臂受傷了，我發現他在做手工時，很難單手擰出固體膠。不但在螺旋推出固體膠單手很難操作，而且容易把膠弄到手上。看到這一幕，我想到世界上有很多很多的殘疾人，他們在使用固體膠棒肯定遇到了同樣的困難。于是我想在現有研究的基礎上，研制出可以單手操作的固體膠。

2.研究過程

在科學課上，我們學過很多物品都是利用“仿生學”模仿自然界的生物。既然，現在出售的固體膠沒有單手操作的，我可以模仿生活中可以單手操作的物品進行制作。

首先，我分析了單手固體膠的特點和屬性分別是：圓柱形、可以上下移動、單手操作。然后，到生活中尋找圓柱形、可以上下移動的物品。幾經查找發現打針用的注射器，與固體膠相似，而且可以單手操作。于是，我嘗試這把固體膠設計成注射器的樣式。在制作過程中發現，如果采用注射器的樣式，膠棒的長度會增加，不便于攜帶。最終，我拋棄了這個方案。既然，上面的方案失敗了，必須重新在生活中尋找答案，繼續“仿生學”。生活中我時刻留意著圓形、可以上下移動、單手操作的物品，在一次社團活動的時候，用到了美工刀，我欣喜若狂，美工刀就是單手操作、可以上下移動。只要把美工刀設計樣式應用到固體膠中，就可以實現單手操作。

3.設計過程

雖然有了初步的設計思路，但是在制作過程中遇到很多困難。采用傳統材料制作太難了，需要有高超的動手能力和木工功底。在老師的幫助下我們選擇下3D打印技術進行建模制作。

首先，最簡單的拉伸、切除命令繪制固體膠的主體部分。如圖1所示：

其次，再設計完成主體外殼以后，設計最核心的部件——滑塊，雖然，還是使用了拉伸、切除命令，但是再設計過程中進行大量的計算和測量，例如應用到了數學所學到的對稱圖形、同心圓等數學知識，在這里由衷地感嘆學好數學很關鍵！設計圖如圖2所示。

最后，設計膠棒主體的封蓋，用于擋住滑塊；同時，設計了固體膠的蓋子，為了蓋子便于取下，我們采用磁條來實現。

4.制作方法

（1）材料：3D打印的外殼、滑塊、封頂、蓋子各一個，醫用棉棒2根、圓珠筆彈簧一根、502膠水、美紋紙若干、普通固體膠棒一根。

（2）制作方法：

（1）從普通固體膠棒中取出膠棒，把膠棒弄到合適粗細，可以順利通過封頂（圖3），做好后備用。

（2）把棉棒的棉球取下，讓后將棉棒插入封頂中，用502膠水固定，然后插入彈簧和滑塊，如圖4所示。

（3）把步驟2制作的裝置插入膠棒主體（圖1），注意棉棒插入膠棒主體底部的孔中，把多余的棉棒剪掉，如圖5所示。

最后，把步驟1做好的膠棒插入滑塊中，使用美紋紙把封頂和膠棒主體固定。如圖6所示。

5 創新點

（1）可以單手操作、并能自動彈回；

（2）蓋子采用磁鐵設計，方便取用；

（3）取材容易、制作簡單；

（4）可以多次使用，方便更換膠棒。

參考文獻：

[1]孫佳正，祝璇.節約型固體膠棒[J].發明與創新（中學生）.2018年Z1期；

[2]龐獻章.有關膠體若干問題的總結[J].中學生數理化（高二版）.2009年02期；