用声波灭火!佛山初中生卢星羽凭新式灭火器获国际大奖
佛山日报 2019-10-17 14:42

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卢星羽(中间)在大赛上获金奖。/受访者供图

楼道里常常看到的干粉灭火器,大家普遍认为只要发生火灾就可以用来灭火,却不知并不是所有的火都能用它来解决,也很少有人去认真思考解决这个“生活小麻烦”。可我市初中生卢星羽却跟一个灭火器较上了劲。

经过一番认真琢磨,南海九江镇初级中学初三学生卢星羽设计出一款“新式灭火器”。他说,这款灭火器首先是一个声波灭火器,由一个低音炮组成,当声波震动出去,可以排除燃烧物附近的氧气,降低氧气浓度,从而灭火;其次它是水灭火器,跟水管连接就可以直接使用;第三,它还是干粉灭火器。凭着这款发明,在今年美国匹兹堡国际发明展上,卢星羽团队拿到了金牌。

创意   缘起电视科普节目

喜欢科普,可以说是小发明家们共同的特质。“我从小就非常喜欢看央视科教频道的《我爱发明》栏目,每周必看。”卢星羽说,家人常常能见到他专注地望着电视,一动不动如同一根木头。而这款发明正是他初二时在家观看科教类讲座节目,看到讲解灭火器的结构及使用方法时获得的灵感。“当时我脑子浮现物理老师曾说过并不是所有的火都能用干粉扑灭,而且使用干粉灭火器对环境会有所污染。”

于是卢星羽把自己的发现与同学毛子明分享,两人经过一番头脑风暴后,萌发了要做一个方便快捷又有效的灭火器的想法。卢星羽把创意汇报给学校科技处主任刘志伟。作为一名从教多年的创客教育老师,刘志伟向卢星羽提出先把灭火器设计的整个方案做出来,再开展接下来的步骤。“因为只有投入钻研,才能发明出更好的作品。”刘志伟说。

根据老师要求,卢星羽和小伙伴开始从构思着手。如何让灭火器更实用、更有新意?这是摆在他们面前的一道难题。之后卢星羽开始把国内外的灭火器相关资料收集起来进行对比分析,并向家人提出购买灭火器来进行研究。“前期收集资料非常头大,因为灭火器的设计已经很完善,要找到突破点就要很仔细去分析,为此在写构思上稿纸用掉了两三本。”卢星羽说,有三个星期的周末,他与毛子明从早上7时到深夜除了看文献,就是捣鼓灭火器。

努力 老师及家人助力不断调试

功夫不负有心人,卢星羽他们想到了把声波灭火和干粉灭火结合起来,让灭火器既实用又环保。“我们通过网上收集资料,发现低音频率在30~60Hz之间的声波能够产生灭火的能量,此前斯坦福大学曾做过相关实验,验证声波是可以灭火的。”卢星羽跟记者侃侃而谈他们的创作方案。

刘志伟了解他们的创作方案之后,很是震惊。“一名初二学生,能够主动做大量的调研工作,而且在调研过程中不断总结发现,这是很多人包括老师都做不到的事情,而他们却做到了。”之后他亲自指导他们完成这款发明。

将创意变成现实,并非易事。接下来,卢星羽和小伙伴迎来了最“漫长”的模型制作环节。为了让模型调配到最合适的材料,卢星羽发动全家人去购买相关材料。“为了这款发明,家人经常根据我列出的清单跑商店,有时连晚饭都忘记吃。”卢星羽说,由于市面上较难买到声波装置需要的110v蓄电池,他和父亲不断在网上和批发市场寻找。“好几次想放弃,最后在家里人的帮忙下,两个月后终于买到这款蓄电池。”卢星羽对家人的支持充满感激之情。

“新式灭火器”从创意构思到最后作品完成,历时5个月。在整个创作过程中,让小发明家们感到最困难的是灭火器的控制板。“因为灭火器的创新特点是把干粉灭火和声波灭火两者组合在一起,所以需要有控制板链接各个部分,并起到计时作用,以便探测到火灾时自动做出反应。”卢星羽介绍,之前装置中的每个部分都单独配置一个控制板,整个装置需要三个太麻烦了。

怎么破解?刘志伟建议可以试着只用一个控制板带动其他部分运作。在老师的启发下,他们周末熬了两个通宵,经过不断调试,终于有了如今只需要一个控制板就可以运作的装置。

结缘 因为实验有趣爱上发明

刘志伟说,为了不影响文化课的正常学习,模型制作期间卢星羽等人一般只能利用早上7:00~8:00早读课前以及信息技术课的时间来完成,“虽然战线较长,但他们在发明过程中的每一步都非常出色”。

值得一提的是,卢星羽对创造发明的喜爱深受其爷爷的影响。“上学之前爷爷就带着我研究各类电器产品的发动机,给我讲发动机的工作原理。”卢星羽说,爷爷还会在家里带他做各种有趣的化学实验。“具体什么不记得了,就是各种化学反应,会‘爆’的那种啦!”说到兴奋处,他还笑着用手比划了一下。

不仅如此,卢星羽从小学开始,便“承包”了家里的电器废品,一般都是灯泡、发动机之类的,主要是把它们拆开,了解一下电器结构。他还常常央求妈妈带着他体验各类科学装置,开阔自己的创新思路。

据刘志伟介绍,目前该模型已经申请到国家实用型专利,未来将跟企业合作,将这款发明运用到现实生活中。

卢星羽(左一)团队和发明作品合影。/受访者供图

原标题|跟灭火器较真 用声波灭火  南海九江初中生卢星羽凭“新式灭火器”获国际发明展金牌

文|佛山日报记者苏宏堃