本期點評專家
譚迪熬 中國發明協會院士專家咨詢工作委員會首任專家,中國發明協會中小學創造教育分會會長,科技創新教育特級教師,教育部國培計劃專家庫專家。
爸爸生前吃藥的場景,一直深深地烙在我的腦海:他將藥丸倒在手掌上數數,如數量過少則再倒,數量過多又要將多余的藥丸裝回原瓶。這樣既不方便又不衛生。爸爸生病后,視力變得極差,連藥品說明書都難辨認。
然而,常見的取藥勺取藥數量不準確,費時費力且容易出錯,也加大了藥品交叉污染的可能;藥品說明書及外包裝上的藥品說明字較小、字數多、排版較密,視力欠佳的患者難以順利閱讀;記憶力不好的人常常忘記自己應服用藥品的數量、次數;部分具備定量功能的取藥器體積較大,且所取的藥丸易從勺體兩側或后方漏灑,十分不便;……
針對上述缺點,我請教了一些藥店的工作人員,還詢問了老師。老師鼓勵我自己動手尋找解決問題的方案。
一、分析問題
我想制作這樣一款小工具,它既方便定量取藥又能實時計數,還能讓所有人都能看清藥品說明書。
聯系生活實際,我決定將本發明定位成一個裝有放大鏡、計數器,可折疊的帶孔槽藥品勺。由于市面上無相關產品作為參考,也無類似產品購買,所以,考慮經費及制作單個樣品的生產成本問題,我決定自行制作。
二、制作過程
(一)制作初稿
我先從組裝放大鏡入手,即先組合成一個具有輔助閱讀功能的定量取藥器。經手繪圖紙、深化設計后,借助3D打印技術一次制作成型。
初稿樣品能取廣口瓶中的藥丸,也能使用放大鏡閱讀說明書。但其尺寸過大,無法準確控制藥丸的數量,且取出的藥丸易掉落。
(二)第一次優化
減少凹槽數量。布置形式由梅花形調整為正方形,減小放大鏡尺寸。加設控制藥丸數量的滑塊,將凹坑加深,并設置凹槽與凹坑連接,引導藥丸移動路徑,防止藥丸從后方、側方掉落。
然而,首次優化后的樣品仍然存在取藥不便、藥丸易掉落的問題。
(三)第二次改進
在盛藥部位的前端加裝一個小勺,可實現伸入瓶內取藥。將滑塊改為T形的數量控制板,利用T形數量控制板的手柄部位控制滑塊,防止手接觸藥丸。
將凹坑改為通孔,增加鎖定藥丸的功能。取消聯通凹坑的凹槽,下設孔口開閉板,通過控制孔口開閉板讓藥丸落入手中。盛藥部分四周增設翼板,防止藥丸從側方、后方掉落。將制作模型的材質改為環保軟型材質(如硅膠)。
分析第二次優化后的樣品發現,它僅能控制3、6、9粒藥丸,無法自由控制1、2、4、6、7、8粒藥丸,且對取藥器的強度、剛度有一定要求,計數問題仍未解決。
(四)第三次改進
在數量控制板上增設能自由控制1、2、4、6、7、8粒藥丸的小板。將勺子與盛藥器連接的部分做成可折疊的銷軸連接。將放大鏡與盛藥器連接部分做成可折疊的銷軸連接,連接點設于手柄中部,使折疊后的放大鏡與盛藥器基本重疊。延長數量控制板進尺,使銷軸位置不被數量控制板手柄遮擋。在檔位板手柄限位器上設置計數按鈕,增設計數器藍牙功能,與手機App匹配。
上述改進解決了不能自由控制藥丸數量的問題。折疊后取藥器長度僅為原方案長度的42%,更便于攜帶。計數器(含App)的概念設計可幫助服藥者自動記錄服藥數量。
三、使用方法
使用時,打開取藥勺和放大鏡,使取藥器展開,滑動數量檔位板至指定數量位置。捏住勺柄,用藥勺從瓶中取出藥丸,藥丸滑入小孔內。將手置于取藥器下方,打開孔口開閉板使藥丸落入手中,藥勺中剩余的藥丸可倒回藥瓶。
按下勺柄中部的計數按鈕,次數與藥丸的數量對應,手機App自動記錄服藥時間及藥丸數量。可使用勺柄端部的放大鏡輔助閱讀藥物說明書。
四、創新點及優化設想
可滑動定量取藥器具備輔助閱讀功能,解決了反復取藥造成的交叉污染和說明書閱讀不便的問題。
后期優化設想如下:優化上翼板高度,提高防藥丸掉落能力;優化外形設計,使整體更美觀,使用更方便;可將其設置成任意藥丸大小的彈性裝置。(指導老師:張從軍)
專家點評
湖南省平江縣第一中學張亞君同學榮獲第十三屆中國青少年科技創新獎,她也是今年湖南省唯一獲得該項榮譽的中學生。其作品智能可折疊定量計數取藥器是一件富有愛心的發明作品,并已申請了實用新型專利。
據了解,這項發明的產生歷時多年。上小學時,張亞君曾目睹患尿毒癥的父親一天要服七八種藥,父親因視力、記憶力減退,吃錯藥或忘記吃藥的情況時有發生。她開始思考:如果能有一個定量取藥的工具該多好啊!
初二時,張亞君開始定量計數取藥器的研發。2019年后,在張從軍老師的指導下,張亞君設計的取藥器先后經過了4次改進。第二代取藥器的取藥板太大,便在前端增加一個小藥勺,方便取藥;第三代取藥器又增加了隔板,使用者可靈活選擇取藥數量,取藥器搭載的紅外線、5G技術還能及時將使用者的取藥情況發送給家屬;第四代取藥器則采用了折疊技術,盡可能地減小了產品的體積。
總之,這項發明是一件富含發明人愛心與創新毅力的作品,值得推崇。