可自動開合水瓶防塵防蟲蓋

張瑩

在日常生活中，我發現放在粉塵或油煙較多的地方的水瓶倒水口及瓶塞上都有一些灰塵，而且它們較難清洗。此外，每到初冬時節，蒼蠅總會飛到室內溫度較高的地方，而水瓶口正是蒼蠅喜歡的地方。被蒼蠅頻繁“光顧”的水瓶因為受到蒼蠅所攜帶的致病微生物污染，變得很不衛生。

針對這種情況，人們發明了水瓶防塵防蟲蓋。目前，市面上有兩種常見的水瓶防塵防蟲蓋。一種與水瓶分離，人們要先取下它，再打開瓶塞倒水。另一種與瓶身連在一起，人們要先掀開它，再打開瓶塞倒水。無論使用哪種水瓶防塵防蟲蓋，人們倒水時，手都要與受污染的蓋子接觸后再與瓶塞接觸，造成二次污染。此外，使用與瓶身連接的水瓶防塵防蟲蓋，人們倒水需要一手拿瓶一手扶蓋，以免蓋子自行蓋上；這時，從瓶口冒出的高溫水蒸氣可能燙傷手。

在發現問題而自己無法解決后，我向老師尋求幫助。在老師的指導下，我想到研究制作可自動開合水瓶防塵防蟲蓋。首先，我考慮用天平平衡的原理實現蓋子自動開合。但我很快發現，在使用水瓶時，由于受材料、技術限制，蓋子的支點經常發生位移，影響注水。之后，我看雜技節目《騎車走鋼絲》受到啟發，想到了運用不倒翁不倒的原理實現蓋子自動開合。制作出模型后，我又發現了往瓶中注水不方便的問題。最后，我從房門鉸鏈的工作原理獲得啟發，想到用半咬合結構實現蓋子與水瓶重心的離合，從而使蓋子自動開合與往水瓶注水互不影響。

弄清原理并畫出模型草圖后，我和老師共同完成了模型制作。我還進行了實用性測試，結果顯示這種水瓶防塵防蟲蓋可實現自動開合且不影響注水。