高二年级张晟嘉同学获新型专利权证书
发布时间:2013-05-24 00:00:00   发布人:系统管理员   信息来源:暂无   点击次数:0

 

     学生就像海绵,如果学习是海绵的吸水过程,那么运用所学知识来探究、解决技术问题就是海绵的挤水过程。“防熄火增强节能型容器器皿底盘”科技创新项目的成功研发使我亲身经历了这两个过程。

     一、科技创新背景

《十万个为什么》丛书,大家都看过,但大家对她的喜爱程度、认知程度各不相同;对我来说,她不仅为我带来许多科学知识,而且也为我解开了许多现实生活中的谜团,因此我深爱这套丛书。

《十万个为什么》丛书,伴随着我的童年,也伴随着我成长,更重要地,她养成了我关注生活、关心社会细节的良好习惯,培育了我酷爱科学的细胞。

   童年,我经常在广播和电视新闻中听闻因煤气中毒而葬送性命的事故报道。事故尤其在冬季频发。以至于此后每当听到类似事件时我的心立刻会绷得紧紧的——因为悲剧又要发生了……。我感到疑惑:为什么煤气会夺取人的生命?为什么煤气中毒频发在冬季?为什么人们无法避免悲剧发生呢?那时候的我似懂非懂。

     进入高中,随着理化课程学习的不断深入,童年时代的三个“为什么”中的前2个问题我已从书中得到答案;而善于好奇、思索的我,对第三个“为什么”陷入了深思,我意识到,这是人们亟需研究解决的核心问题,这也正是激发我探索、研发的源动力。

二、探索研究核心问题的根源

    我利用暑假的空余时间拿个小板凳坐在煤气灶旁,仔细观察灶上的各种材质的锅、壶烧煮始末的全过程,并记录下许多(ΔT、Δt、ΔQ)数据。经过大量的现场仔细观察、探索和研究,我终于解开了其核心谜团:

人们在日常生活中常用的各种材质(铝、不锈钢、搪瓷等材质)容器锅、水壶,当装有冷水或冷冻食物后放上煤气(液化、天然等气体)灶煮时,通常会出现这样场景:所用容器锅(水壶)底盘开始产生小水珠,这是容器内外温差所导致的。随着时间的推移水珠越积越多、越积越大,当凝聚到一定程度时,由于其受地球万有引力的作用,大水珠便离开容器锅(水壶)底盘而滴下,此时,滴下的水珠均落在点燃的火焰上,温差越大上述状态持续的时间也越长;随着上述情景的不断重复,最终将导致所用容器锅(水壶)的食物尚未煮熟,点燃的火焰就被不断来自容器锅(水壶)底盘的水珠淋灭,此时,煤气(液化、天然等气体)依然往外冒,出现了险情,如不及时关闭煤气阀门,就会酿成恶果:轻者,轻度中毒;重者,尽管抢救也会留下后遗症,如不及抢救,即会断送生命。

    三、寻找解决问题的理论依据

    设法解决“防熄火”这一困惑难题,是许多人的梦想,人们曾研发煤气熄火自动关闭灶炉,但因其技术功能实现率欠佳而导致普及率不高。

    我,也加入了探索者的队伍中。我利用暑假把家中各种材质的锅、壶都一一拿出来,并把所研究的锅、壶底盘作了仔细观察研究,根据观察时记录的大量数据和现象,进行了分组分析、比对研究,我设想能否对容器底盘作创新改革呢?接下来的一段日子里,我每天像放电影似的,将初高中物理中的各个知识点不断回放,将物理知识点与观察到的实际现象相匹配,并翻阅了大量书籍资料,设法寻找解决问题的突破口;功夫不负有心人,终于,物理学科中的重要篇章——重力学、流体力学,化学学科中的火焰知识为我探索研究、解决实际问题提供了理论依据,也为我攻克技术难题提供了有力切入点。

四、运用理论依据为科技创新服务

我以锅底(水壶底)、锅底(水壶底)的水珠和灶头火焰三要素作为重要研究对象,以物理、化学理论为依据,科学地独创了呈圆台空腔的容器器皿底盘,并不断调整其参数,经实际使用验证,该科技创新项目完全具有容器器皿底盘防熄火、增大强度及节能的三大技术功能,从而颠覆性地改革了容器器皿底盘呈平底的历史常态。

我所研发的科技创新项目课题已达到三大预期技术功能目标:

(一)       具有防熄火的安全技术功能

    解决了容器器皿底盘加热初期形成的凝水珠,立即凝聚到器皿底盘中心,然后滴到煤气(液化气、天然气等气体)火焰上而使火焰熄灭的安全技术问题,从而使本科技创新项目具有防熄火安全技术功能。

(二)       具有增强容器器皿底盘材质的功能

     解决了容器器皿底盘受来自容器内部物品重力和火焰向上冲力而导致容器底盘容易损坏的技术问题,从而使本科技创新技术具有了对容器器皿底盘材质增强功能实质性地延长了容器器皿底盘的使用寿命

   (三)具有节能功能   解决了容器器皿底盘平板底盘压弯火焰而导致火焰热量损失的技术问题,从而具备了聚热功能和火焰热量值最大化的节能功能。

    鉴于本科技创新项目对容器器皿底盘在安全技术(防熄火)、增加材质强度和节约能源功能等方面的预期都得到实现,所以,本科技创新项目具有很高的社会使用价值和商品经济价值。

经权威专家审核、认定,本科技创新项目具有国内独创性和实用性,完全符合国家实用新型专利技术标准。国家知识权局依照《中华人民共和国专利法》于20133月决定,授予我实用新型专利权、颁发相应证书,并予以法律保护。

        科技创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力;在研发过程中,充分运用中学阶段所学到的物理、化学知识,结合生活实际,从而成功解决了人们的实际问题,使我深刻感受到知识的魅力、验证了科技创新离不开理论支撑的真理。

     宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。知识就是财富,科学技术就是第一生产力。此次我科技创新之梦的成真,正是学以致用的美好结果。
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