2012年11月中旬,由广东省湛江一中、湛江一中培才学校、湛江市第八小学组成的7人代表团奔赴江苏昆山,参加了第七届国际发明展览会,该团队在淘汰率高达 60%的情况下,斩获四银四铜。
国际发明展览会是科技部批准的我国唯一的国际发明展,本届展览会有来自30多个国家和地区的4 000多个项目参展,是近年来规模最大的一次发明专利成果及教学装备国际展示交易活动。
湛江团队中,来自湛江一中的吴宇焓曾经历过广东省科技创新比赛的历练,但不论过去获得的是金牌还是银牌,这名高中生在出发前已对国际发明展充满期待,而且最终,在发明展结束之时,获得了不俗的成绩。
在交流中成长
“企业在发明展中获奖的作品使我受到不少启发。”高二的吴宇焓—直对军用发明颇感兴趣:“这次看到的军用破冰弹让我印象最深,它类似地雷,却能够在引爆后迅速以高温破开一整片冰川。”尽管高中学业的强度越来越大,但他仍坚持在课余时间“玩”科技。
“我比较关心军用方面的科技,尤其关注材料学上的动态。”吴宇焓希望大学阶段能够从事化学、物理学上的研究,他了解到,目前不少军用设备的革新恰恰离不开材料成分上的更新换代。
对中学生而言,材料学是一个小众的圈子,他身边的“战友”不多,平时只能通过各种专业的刊物充实自己的兴趣。“我会阅读《化学推进剂和高分子材料》《含能材料》等相关的技术前沿杂志、论文。”
除纸上谈兵之外,他更搭起了自己的“家庭实验室”,根据杂志上提供的理论模型,他亲自动手做起了有机合成的实验。对于这种化学实验的安全问题,他解释道:“其实就是按照书本的内容,以试剂为原料,合成目标产物。”所幸的是,到目前为止,他对书上的理解还是比较准确,至少他的实验室还没有出现过“危险场面”。
于是,家长默许了他的实验,后来对儿子的发明创造也是倾囊相助,“包括购买原料、实验器材,这对学生而言可是一笔不少的数目。”等待目标化合物的过程有时候会很漫长,可能会花上十多个小时,但发明创造就是一个需要耐心探寻的过程,等待的时间长并不能轻易地成为他放弃的理由。
然而,科技创新需要一个人沉淀的空间,也需要与人交流时擦出的火花。参与比赛的机会毕竟是少数,通过大赛获得的交流机会远远不能够让这位科技爱好者“过把瘾”。在这个不太大的科技交流圈子内,吴宇焓发现了一个名气不小的网络交流平台。“平时我会到‘科创论坛上跟一些网友交流。”据他介绍,论坛里有博士、硕士、研究生潜伏其中,在科学交流的网络平台上,除了获得专家们的提点外,吴宇焓还意外地找到了一份可以补贴一点实验经费的差事。
经过一段时间的“浸泡”,渐渐地,他结识了不少圈内的朋友。一天,一个企业在论坛里找到了他,主动邀请吴宇焓为公司的烟花氧化剂项目做研究。“这位朋友给了我启动的资金,希望我改良出一种新型的烟花氧化剂。”由于企业并不强求结果一定是成功的,这让他保持了一个比较轻松的心态。在学习之余,他积攒下一些经费,从事更多他感兴趣的研究。
酷爱“重口味”制作
第一次参加国际性的发明展,吴宇焓带去的作品只花费了前后不到一个月就完成了。他介绍起这项小发明:“参加比赛的是智能冷暖电风扇,它能够探测人的范围并根据环境的变化而调整风的强度。”在他的记忆中,夏天睡觉时曾因风力太大而着凉的情况不在少数,而忘记关风扇浪费电源的事也屡有发生,这项发明正是为了解决这些实际问题“应运而生”。
事实上,参加比赛只能算是他“科创生涯”的一个小部分,跟做烟花氧化剂的“兼职”一样,这并不是他课外生活的重头戏。
从高一起,他开始跟同学组建了“科创葵花社”,尽管“科创”与“葵花”的文字搭配略显南辕北辙,可是这个名字略带文艺范儿的科技社却百分百的重口味!
“我们团队正在做‘气象探空火箭实验,目前已经进入地面测试阶段了。”据吴宇焓介绍,他们制作的气象探空火箭长度大概在1. 7~1.8米,直径70厘米,零件采用“真枪实弹”的金属材料。换而言之,他“玩”的并不是学生们平时接触的火箭模型,而是带有发动机、通过燃料推动发射的真火箭!
关于火箭的安全系数,吴宇焓表示,借助模拟发射的软件以及通过反复测试,他们才会正式发射火箭,精心地准备确保了之前的几次试射都没有出现掌控范围之外的场面。“我们通过遥控点火系统来启动发射,并不会近距离点着燃器。人离开实体火箭会有一段比较大的距离,我们透过摄像机和遥控机器人,进行远程的操作。”一次,他跟社友们在树林里做测试,可发动机怎么也不能成功点燃,等过了差不多10分钟,他们在确认安全后再走近仪器,发现原来是电线短路造成的故障。
“制作火箭最关键的在于发动机部分,我们的队员分工负责发动机、箭体外形、仪器仓各部分。”其中,推动发动机的燃料并不同于普通的汽车燃料,寻找什么燃料、在哪里找到,这都要花费他一番工夫。而正是因为当初的这些困难,他才找到了科创论坛的平台,也认识了不少流体力学中的“高手”。
“其实我从小就比较喜欢在家‘自娱自乐,搞一些小的发明,而长大后就上网学自己喜欢的知识。”他表示,科创葵花社的火箭项目得到学校、家长的理解和支持,在学习能够兼顾的基础上,他还会继续参与各种感兴趣的科创活动,并继续参加比赛。