在日常饮食中,詹承睿特别喜欢吃沙拉酱。像多数人一样,他经常会遇到一些不便之处:酱料瓶受挤压后,空气会倒吸入瓶中,每次再挤压都特别费劲;如果不小心力度过大,就会挤出过量的酱料,造成浪费。此外,酱料开瓶后的保质期很短,每次倒吸进瓶内的空气会造成沙拉酱氧化,除了因干结而堵塞小瓶口外,还影响其口感、味道、品质等,大大缩短酱料的保鲜保质期。如果酱料品质出问题,还有可能危害身体健康。
和多数人不一样的是,詹承睿开始认真思考:如何在挤出酱料时,防止空气吸入瓶内,让酱料瓶保持真空状态,防止酱料发生氧化?
·马桶水箱的启发:水箱加水时有一个防回流装置,采用的是止回阀原理——水从进口流入后,只会从另一端出水口排出,属于单向阀。
钢笔笔芯的启发:钢笔笔芯里有一个防墨水漏出的小球珠装置,可防止空气回吸。
如上图所示,左边是“抗氧化保鲜物料瓶“,中间是物料瓶的俯视图,右边是物料瓶的核心部分——“球阀管道”。下图是“球阀管道”3D打印图示。
挤压瓶身时,物料先经过“球阀管道”的小管道,再经过大管道,从球珠与触脚卡口之间的空隙顺利流出。
放松瓶身时,瓶口外的空气受大气压作用,吸入“球阀管道”内,空气推动球珠向小管道移动。由于球珠直径大于小管道直径,可以把小管道口封闭,成功阻止空气吸入瓶身,避免了酱料与空气接触而氧化。同时,由于瓶身保持真空状态,再次挤压时,不必克服瓶内空气的阻力,挤压变得更轻松。
著名教育家苏霍姆林斯基说:“有了兴趣以后才会去探索,去研究,去发现,去思考。”
詹承睿同学爱好广泛,从小动手能力强,4岁开始学画画,参加青少宫的科技模型班。平时,他很喜欢阅读,特别是科技类、模型类、科学实验方面的书籍。每次看完这些书籍,他会寻找相关的工具和零配件,自己动手做实验,做拼装。他更喜欢创新和研究,经常会有许多奇思妙想。有时他还会制作一些小玩意、小发明,并可在生活中使用。
2021年12月,詹承睿参加第37届佛山市青少年科技创新大赛,获得创新成果项目中学组二等奖,获奖发明就是上述抗氧化保鲜物料瓶“球阀管道”装置的第一代产品——智能防回流导管。
后来,他发现第一代产品的设计有个小缺陷——球珠有时会黏连在网格出口上,影响密闭效果。在一次饭桌上,詹承睿把这个情况告诉妈妈郑少霞,希望能给予建议和帮助,妈妈让他观察一下饭勺,承睿立马受到启发,于是就有了第二代产品。
这项创新发明的第二代产品让他在市赛专家答辩环节顺利通过并以市级一等奖,并晋级省赛。
省赛前,詹承睿的项目获得佛山市科协以及专家评委的重视和辅导,针对参赛项目又给予了不少的建议和启发,如茅台酒瓶防灌装置等案例。承睿在生活中、比赛中反复测试,不断迭代更新,共进行了四代产品的设计和更新,最后确定“一种抗氧化保鲜物料瓶”设计方案,并成功获得国家专利。
·应用广、更安全
抗氧化,起密闭隔离作用,减少细菌滋生等污染,保质期延长,可应用于食品、日化品等领域。
·可实施、更实惠
可利用市场上现有产品或配件升级改良,实施简单;保质期延长,提高产品使用率,避免不必要的浪费,更经济实惠。
·降耗更环保
瓶盖可重复利用和替换,减少生产所需的塑料耗料,节约成本,更加环保。
·更实用、更新颖
与现有公开专利技术对比,本发明更具新颖性和创造性,已获得国家知识产权局实用新型专利授权。
詹承睿的创新发明成功获得国家专利,是学生、家长、学校、社会共同努力的结果。
詹承睿深有感触地说:“创新发明真的太不容易了,只有亲身经历的人,才能够深刻体会其中的不易和奇妙!”很多时候想法与现实都是有一段很长的距离,要将自己的想法得以实现太不简单了,这个过程是要不断的学习与实践的过程,要对多个领域进行探究,保持敏锐的思维。
因为从小参加青少年宫的模型班培训,他的动手实践能力不断提升;因为经常去图书馆,家里也有许多不同方面的书籍,如科学、天文、地理、实验等,他在不停地学习和吸收各领域的知识。爸爸妈妈会带着他一起尝试和参与不同的实践活动,如烹饪、维修小家电、改装单车、参观工厂、博物馆等等;一家人经常一起上网查询资料,不断寻找适合的材料和小配件,利用不同的小设备,做各类实验,不断实践,反复推敲。
华英学校秉承“科学与人文并举,规范与个性共存”的办学理念,一直重视培养学生的科学素养,现已建立完善的“科学•人文”校本课程体系,内容涵盖科学探究、生命教育、文学经典、艺术涵养等领域。自2018年“华英科技创新中心”建成投入使用以来,学校以综合实践课程及课后社团活动为载体,开展了以智能机器人及无人机创客为主的多种科技类实践活动,致力于培养科技创新型青少年人才,并取得了丰硕的成果。2022年,华英科技创新中心更荣获共青团中央授予的“小平科技创新实验室”牌匾。在华英这片积极鼓励科技创新的沃土上,小发明家、小科学家茁壮成长,未来可期!