隨著人們環(huán)保意識和低碳意識的不斷增強(qiáng),“低碳生活”不再僅僅是一句口號,而是成為了一種生活時尚。越來越多的人,開始遵循低碳原則,并將其融入到自己的日常生活中。
本期,且看未來愛迪生們想出了哪些創(chuàng)意,制作了哪些發(fā)明,為大家能夠更好地實(shí)現(xiàn)低碳生活出力。
樓宇廣告屏節(jié)能裝置
現(xiàn)在許多樓宇底層電梯廳旁的墻壁上都設(shè)有循環(huán)播放的廣告屏,以供人們在等電梯時觀看。但其實(shí)很多時間段并沒有人觀看,特別是住宅小區(qū)的廣告屏,工作日過了上下班高峰后人流明顯減少,可它還是在不停地滾動播放,這樣十分浪費(fèi)電能。
因此,我想發(fā)明一款樓宇廣告屏節(jié)能裝置(如右圖)。該裝置由單片機(jī)(Arduino控制板)、超聲波傳感器、距離顯示器、電源等組成。該裝置工作時,首先由傳感器識別廣告屏前是否有人,當(dāng)識別到無人時,廣告屏呈關(guān)閉狀(主機(jī)并未關(guān)閉);當(dāng)識別到有人時,廣告屏?xí)蝗稽c(diǎn)亮,這樣人們就會被突然出現(xiàn)的廣告畫面所吸引;當(dāng)再次識別到無人時,稍作延時后廣告屏緩慢關(guān)閉。因?yàn)殡娔艿臒o謂消耗主要是顯示部分,所以為避免反復(fù)重啟廣告屏,我設(shè)計的裝置只是關(guān)閉顯示器,而不是關(guān)閉整個廣告屏系統(tǒng)。
切勿小看它的節(jié)能效用,日積月累,一年下來就能節(jié)約很多的電能。若所有的樓宇廣告屏都裝上我的節(jié)能裝置,節(jié)省的電能就非??捎^了。
上海市黃浦區(qū)青少年活動中心 金為蔚
指導(dǎo)老師 楊慶國
一鈕到位的電視遙控器
在日常生活中,我發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象:人們總是習(xí)慣用遙控器關(guān)閉電視,這使得很多電視機(jī)長期處于待機(jī)狀態(tài),造成了大量的電能損耗。
所以我設(shè)計發(fā)明了一款可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控的一鈕到位電視遙控器。如右圖所示,這款電視遙控器在原有遙控器的基礎(chǔ)上,新增加了一個遙控電源總開關(guān)按鈕。這一按鈕,通過發(fā)射紅外線,來遙控電源總開關(guān),從而實(shí)現(xiàn)直接切斷電源的功能。如此一來,不僅可以讓人們方便地徹底關(guān)閉電視機(jī),而且能夠解決電視機(jī)待機(jī)能耗的問題。
上海交通大學(xué)附屬第二中學(xué) 歐陽簡
指導(dǎo)老師 王 艷
專家說:歐陽簡同學(xué)設(shè)計的是遙控電源,解決了電視機(jī)待機(jī)耗電的問題。不過歐陽簡同學(xué)似乎沒有考慮到電源要接收遙控信號,也需要有一個控制電路,也有待機(jī)問題。做研究要注意,是否解決了一個問題,又產(chǎn)生了一個新的問題。這里,希望歐陽簡同學(xué)比較一下,電源待機(jī)和電視機(jī)待機(jī),誰的能耗更小一些。
可擦寫的書桌
在學(xué)校,每天我都會使用草稿紙,即使盡量書寫工整,減小字體,并且兩面使用,一天下來還是會用掉好幾張。雖然家里負(fù)擔(dān)幾張草稿紙的錢,根本不成問題,但是,如果將一年下來用的草稿紙統(tǒng)計在一起,這種消耗也會是一個驚人的數(shù)字。
所以我設(shè)計了一款可擦寫的書桌,來減少這種消耗。這款書桌臺面略大,書桌的右側(cè)安裝有一塊可以反復(fù)擦寫的板(磁性寫字板)。當(dāng)想打草稿時,直接在板上書寫即可,用完后只要輕輕一滑,就能將板面上的字跡消除,待下次重復(fù)使用。
使用磁性寫字板作為板面材料,成本較低,易于改造,但板面有限,資料不易于保留。所以,我考慮今后改進(jìn)板面材料,用電子屏板替換磁性板,雖成本有所提高,但可書寫更多內(nèi)容,資料也易于留存。
華東師范大學(xué)松江實(shí)驗(yàn)中學(xué) 蔣駿彥 費(fèi)亦涵
指導(dǎo)老師 張一棟
專家說:關(guān)注生活中的點(diǎn)滴小事,發(fā)現(xiàn)問題,著手解決問題,值得鼓勵。但是如果用磁性寫字板,不固定在桌子上,豈不是用起來更方便?而且如兩位同學(xué)所說,因?yàn)榇判詫懽职宀贿m合寫小字,所以顯得板面有限,用電子屏更好。但是電子屏是不是也不用裝在桌子上,從而可以使它發(fā)揮更大的作用。
專家說:金為蔚同學(xué)能敏感地發(fā)現(xiàn)樓宇廣告屏有進(jìn)一步節(jié)能的可能,設(shè)計了這套節(jié)能裝置,非常好。該裝置利用超聲波傳感器,可以通過探測人與廣告屏的距離,從而決定廣告屏顯示器的開關(guān)。希望金同學(xué)能考慮到顯示器打開約有2秒左右的滯后,這2秒廣告對于廣告發(fā)布者也是寶貴的。此外,顯示器頻繁開關(guān)真能節(jié)能嗎?所以是否可考慮改用調(diào)節(jié)顯示器亮度的方案。
讓教室更加明亮
我們上課的教室,共有6盞燈,分為2列,每列3盞。一遇到陰天、下雨,只有離燈較近的2列位置,才能獲得足夠明亮的光線,其他4列位置則光線較暗。
為此,我想在不增加任何電氣設(shè)備和用電量的情況下,利用物理上的光線反射和聚焦原理,改進(jìn)制作一款日光燈罩,使所有同學(xué)都能照射到足夠的燈光,從而保護(hù)大家的視力。
我制作的日光燈罩,如右圖所示。它在三個方面作了改進(jìn):第一,加寬了燈罩,因?yàn)槟壳拔覀冇玫娜展鉄舻墓β室呀?jīng)足夠高,加寬燈罩后,雖然損失了一些強(qiáng)度,但增大了燈光的照射范圍;第二,將燈罩設(shè)計為圓弧反射罩,根據(jù)反射原理,可進(jìn)一步增大照射范圍,增強(qiáng)亮度;第三,調(diào)節(jié)燈管的位置,將同一盞燈兩根燈管間的水平距離適當(dāng)拉大,上下位置調(diào)節(jié)至圓弧反射罩的焦點(diǎn),增加反射的光強(qiáng)。
上海市新中初級中學(xué)
張佳曜 曹閏澤 水奕菲
指導(dǎo)老師 程 雄
專家說:教室燈光不均勻的問題,所有的同學(xué)和老師均有體會,但是不見得大家都有勇氣著手去解決它。這三位同學(xué)真不錯,能思考,還動手做了模型。希望研究繼續(xù)下去,一是通過實(shí)驗(yàn)測試證明你們的方案是否真的好;二是找出這個方案實(shí)施中有什么困難;三是進(jìn)一步擴(kuò)展思路,查閱資料,研究教室照明究竟怎樣才有助于保護(hù)所有學(xué)生的視力。
本刊在2015年12期 “未來愛迪生”欄目中,策劃過一期以“粉筆灰大作戰(zhàn)”為主題的發(fā)明特輯。未來愛迪生們的奇思妙想,引起了許多同學(xué)的共鳴,他們也希望將自己的想法與大家分享。本期,就讓我們來看看,為對付粉筆灰,同學(xué)們還有哪些發(fā)明。
無線充電吸塵黑板擦
我在《中學(xué)科技》雜志上看到一個發(fā)明作品“吃粉筆灰的黑板擦”(如右圖),它是在普通黑板擦的基礎(chǔ)上,加裝帶毛刷的滾輪,從而可以邊擦黑板邊收集粉筆灰。
受到它的啟發(fā),我發(fā)明一款具有無線充電功能的吸塵黑板擦(如下圖)。該裝置使用無線充電模塊對鋰電池進(jìn)行充電,由控制電路判斷鋰電池是否充滿。當(dāng)電池充滿時,指示燈顯示藍(lán)色;不滿時顯示紅色。擦試時,電動機(jī)帶動渦輪風(fēng)扇,將粉筆灰直接吸入內(nèi)部的濾塵袋中,實(shí)現(xiàn)吸塵的作用。當(dāng)粉筆灰收集到一定量時,打開后蓋松開袋口很方便將粉筆灰清除。這款發(fā)明的吸塵和集塵效果是不是更棒?
上海市航華第二中學(xué) 宋婧晶
指導(dǎo)老師 查國青
智能黑板擦
我發(fā)明了一款智能黑板擦,希望讓老師和同學(xué)不再為擦黑板而煩惱。這個裝置,我借助了mBlock編程軟件,用相應(yīng)的機(jī)械零件和感應(yīng)裝置制作而成。各部分組件及功能如下圖所示。啟動裝置后,黑板擦就會自動先橫向后豎向地移動,從左上開始逐行下移到右下,然后再回到左上的初始位置。為了保證擦試的最佳效果,一般來回2~3次即可。
上海市 吳泓毅
指導(dǎo)老師 何天起
(A)將普通的黑板擦固定在機(jī)械手臂上;
(B)橫向移動驅(qū)動裝置;
(C)超聲波感應(yīng)裝置,控制黑板擦橫向來回移動的距離;
(D)豎向移動驅(qū)動裝置;
(E)超聲波感應(yīng)裝置,控制黑板擦豎向來回移動的距離;
(F)將集成電路板隱藏在黑板后面;
(G)黑板。