走在创新路上

2016-08-17 04:15尹嫦月黄新阶
发明与创新·中学生 2016年2期
关键词:酚酞内壁烧杯

尹嫦月 黄新阶

一直以来,吴亦隆都是班上有名的文艺积极分子。这个拍照喜欢装酷的大男生爱唱爱跳,爱组织集体活动,爱当众演讲,还曾一度担任过班级的文娱委员。

直到去年8月,吴亦隆获得第三十届全国青少年科技创新大赛科技创意一等奖和创新人才专项奖的消息从香港传到学校,周围的同学们才惊呼:“原来他不仅是个文艺少年,科技创新也厉害着呢!”

发现新世界

“世界的每个角落都充满了发现。”吴亦隆总是对自己这样说。即使是不起眼的角落,也留下了他关注的目光。

赤壁之战为赤壁的山山水水珍藏着众多三国文化古迹与灿若星辰的文物。每一件文物都记录着悠久的历史和灿烂的文化。在参观赤壁博物馆时,吴亦隆注意到馆内许多的铜剑、铜鹤、铜镜等文物出现了明显的锈蚀损坏现象,这让他很心痛。

心痛之余,吴亦隆想到,学校每年都要选派学生参加青少年科技创新大赛,这不正是一个既有现实意义又有研究价值的项目吗?很快,这个想法得到了老師的肯定。

项目确定后,吴亦隆立马着手实验:先把博物馆技术人员剥离下的铜锈与稀硝酸混合,铜锈溶解并产生了少量气泡。然后在反应后的余液中滴加硝酸银溶液,试管中立即出现了白色沉淀。

仅凭自己所学的初中化学知识难以完全理解实验中每一处反应背后的玄机。通过请教老师、查阅相关文献,吴亦隆才推断出铜锈中含有绿色的碱式碳酸铜、粉状锈碱式氯化铜和氧化亚铜等物质。

了解锈蚀机理还不够,吴亦隆又“对症下药”提出了青铜器生锈的预防措施:用空调控制温度,用除湿机控制湿度,在保持空气干燥的同时,对进入室内的空气进行交换处理,去除其中的二氧化硫等有害气体。

最终,吴亦隆凭借作品《赤壁馆藏铜质文物的锈蚀机理与保护研究》荣获第30届湖北省青少年科技创新大赛二等奖。

与教科书“较劲”

只要有可能做到,就尽可能去尝试。这是吴亦隆的创新信条。

酚酞是中学化学实验中最常用的酸碱指示剂,一般用酒精作溶剂配制酚酞溶液。文献中描述酚酞指示剂用酒精作溶剂的理由是,酚酞易溶于酒精而难溶于水。

难溶于水并不代表不溶于水,关键要确定多少剂量的酚酞可溶于一定量的水。为此,吴亦隆设计了5个定量实验,经过反复实验终于得出了用酚酞的水溶液完全可以替代酚酞的酒精溶液作指示剂,且不变质、成本低、效果好的结论,并得到了酚酞的酒精溶液变色的最低浓度。

类似的创举和尝试不止一次。检验蜡烛燃烧生成物的实验,按照教科书上介绍的方法,在燃烧的蜡烛上方罩一个干冷的烧杯,片刻后发现烧杯内壁出现水滴,说明蜡烛燃烧会生成水;再在蜡烛火焰上方罩一个内壁附有澄清石灰水的烧杯,稍后可发现石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。但在实际操作中,吴亦隆发现这个看似简单的实验成功率很低,因为烧杯有个密闭圆底,导致内壁很容易被熏黑,且温度易升高,所以很难观察到水珠,石灰水是否变浑浊也不易判断。

吴亦隆心想,教科书上的实验方法未必最完美,何不尝试改进这个实验?

敢想就敢做,吴亦隆和几个同学一起开始设计新实验。鉴于烧杯在实验中出现的问题,吴亦隆创造性地选择用玻璃漏斗取代烧杯罩在蜡烛上方。由于漏斗内壁大,便于水汽冷凝,易收集较多的二氧化碳,又有孔道便于排出黑烟和收集气体,不影响观察漏斗壁内的变化,实验成功率达100%。

让生活更美好

“科技创新不仅需要严谨的思维,更要有人文关怀,科技的核心应让每个人尤其是弱势群体生活得更加美好。”吴亦隆对科技创新的理解有着超乎同龄人的成熟。

在他生活的大院里有一位聋哑孩子,每次碰面,吴亦隆总要和这个年龄相仿的邻居打声招呼。遗憾的是,吴亦隆每次和这位邻居打招呼时,虽然听得见他喉咙发出的声响,看得到他肢体做出的动作,但却无法清楚地知道他要表达什么。聋哑人的情感世界到底是什么样的?如何走进残障孩子们的世界并帮助他们?

这些疑问激起了吴亦隆的创新欲望,他的心中萌发了设计一款《残障孩子思维情感解读机》的想法。

吴亦隆一边找老师请教一边查询相关资料,通过对残障儿童行为肢体动作进行分析解读,对智障儿童不同声音和不同哭声进行调查,以及对市面上相关产品的调研,提出了一款帮助人们理解残障孩子们的声音、肢体语言,从而更好地实现残障孩子与正常人的情感交流的产品设计创意。

2015年8月,吴亦隆带着这份作品远赴香港,参加第三十届全国青少年科技创新大赛。无论是面对参展市民和参赛选手的公开展示,还是面对重量级专家评委的封闭提问,吴亦隆都表现得淡定从容,他说:“因为我只需要如实说出心中所想就行了。”

最终,吴亦隆凭借《残障孩子思维情感解读机》站上了第三十届全国青少年科技创新大赛创意一等奖和创新人才专项奖的领奖台。

举起奖杯的那一刻,吴亦隆告诉自己,比赛结束了,但创新之路才刚开始。

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