










夏天,垃圾桶內高溫和閉塞的環境導致垃圾更容易發酵產生異味,引來蚊蠅。每次經過垃圾桶時,我都要捂緊口鼻,加快腳步。為此,我想發明一款適合社區垃圾桶使用的消毒處理裝置,對垃圾進行殺菌、除臭。
一、查找資料
我查找了大量關于垃圾消毒處理裝置的研究資料和專利,發現大部分研究是采用紫外線對垃圾進行消毒,這種方法雖然能達到殺菌的目的,但成本較高,且裝置容易損壞。另外,大部分裝置對垃圾桶內部進行了改造,比如,加裝語音模塊、單片機等,看起來功能豐富,但并不實用,無法適應回收垃圾時的倒置動作,且極易損壞。
二、廣泛調研
我實地走訪了4個社區,發現大部分居民都和我一樣,認為垃圾桶的衛生情況堪憂。當我向大家詢問垃圾桶是否需要添加消毒功能時,得到的回答是一致的—— 非常需要!
另外,我發放了網絡調查問卷,有效調查人數163人次,得到以下數據:80.37%的居民認為所在社區的垃圾桶有臟臭問題;99.39%的居民希望給垃圾桶添加消毒殺菌功能;95.70%的居民愿意為此支付2~5元/月的費用。這些數據表明具有消毒功能的垃圾桶已成為剛需。
三、制作過程
我一邊思考,一邊繪制設計圖,然后從購物平臺和線下五金店選購了配件。配件主要包括:縮小版垃圾桶、太陽能板、噴壺、語音控制模塊、繼電器、指示燈、充電器、熱縮管等。一切準備就緒后,我就開始“大展身手”啦。
1.在垃圾桶的頂蓋上安裝太陽能板,為裝置供電。
2.在噴壺上鉆一個小孔,方便添加消毒液。在把手上安裝開關,方便手動開啟消毒模式。
3.噴壺與垃圾桶通過旋鈕連接,可以輕松拆卸。噴壺的壺嘴伸入桶內,方便對桶內的垃圾消毒。
4.給線路包裹一層熱縮管,將語音控制模塊、繼電器等電子元器件集中到一個透明塑料盒里,起到防水防潮的作用,提高美觀度。
5.創作一幅消毒小貼士圖畫,貼在垃圾桶蓋上,提醒居民扔垃圾的同時開啟消毒開關。
6.組裝完成后,只要發出“小凈,開始消毒”的指令,裝置就會自動開啟消毒模式,噴壺噴灑5秒后自動關閉。
四、 效果測試
1.裝置的續航能力測試
為了檢驗裝置的續航能力,我測試了不同天氣條件下太陽能板的充電時間,以及滿電后裝置的噴灑次數。
測試結果顯示:在電量耗盡的情況下,裝置在晴天只需48分鐘即可充滿電,在陰天需要1小時35分鐘,在雨天需要2小時48分鐘。在滿電的情況下,裝置可噴灑221次,每次噴灑時間為5秒。這些數據表明裝置在陰雨天充電效率低的情況下,依然可以滿足日常為垃圾消毒的需要。
2.裝置的消毒效果測試
我帶著裝置來到實驗室,利用專業的檢測設備—— ATP熒光檢測儀測試裝置的消毒效果。
我準備了兩份相同質量、種類的廚余垃圾,一份放在室溫25 ℃的環境下不做任何處理(以下簡稱“垃圾A”),另一份放入裝置進行消毒(以下簡稱“垃圾B”)。
第一次檢測時,垃圾A與垃圾B的微生物數值分別為862和946。
隨后將垃圾B放入裝置內進行消毒,靜置5分鐘后再次檢測,此時垃圾B的微生物數值僅為2。
1小時后,垃圾A的微生物數量漲勢驚人,數值為3148;垃圾B的數值僅為3。
12小時后,垃圾A的微生物數值大于9999;垃圾B的數值為10。
24小時后,垃圾A的微生物數值依然大于9999,且散發出難聞的異味;垃圾B的數值為39。
從檢測數據可以看出:經過消毒后,裝置內的廚余垃圾的微生物數值一直維持在較低水平。這表明裝置具有良好的消毒效果。
五、居民試用
我帶著裝置走進社區,邀請居民進行試用。問其體驗感受,一位奶奶表示消毒液的氣味讓她心里很踏實 ;小朋友們表示,有了這種裝置,他們更加愿意幫家人扔垃圾。
六、裝置優點
1.本裝置可以直接安裝在現有的垃圾桶上,無需為更換垃圾桶而增加成本。
2.可以根據使用場所、季節等調整消毒劑的配方、濃度,添加香味劑,使用范圍更廣、更靈活。
3.雙重開關的設計很貼心,語音開關可避免接觸垃圾桶,按鍵開關則方便感冒患者和聾啞人群使用。
指導老師 白婧
專家點評
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
這是一件來自公共衛生需求的發明作品,選題符合小學生的思維方式和知識結構。在發明過程中,楊壹伊同學展現了良好的科學素養,通過嚴謹的調查與實驗,有效地收集、整理信息,并深入分析數據,最終得出具有實踐意義的結論。面對國家大力發展新質生產力的人才需求,同學們就是要以解決實際問題為導向,勇于創新,從小獲得實質性的創新成長。