需要是发明之母

任新年，快乐发明体系创始人，上海新纪元教育集团瑞安总校校长助理，温州大学大学生创业导师，中国发明协会会员，2013年浙江省十大教育影响力人物;主编或参编的图书有《创造发明我能行》《智慧之光》《快乐魔方》《快乐发明——20小时让你成为小小发明家》;指导学生获得300多项国家发明专利和7000多项国家实用新型专利，因创新教育成果突出，获得“中国百佳创新型名师”称号。

脱离社会需求的发明创造，是无土之木，是无水之鱼，其生命力相当弱小，小发明、小创造必须建立在社会需求的基础上。我们要有意识地从实用性和价值性等方面来考虑，努力为满足社会的某一方面需要来展开研究，而不是一厢情愿地闭门造车。

有位学者说过，“需要乃发明之母”，由于需要而创造出来的发明有很多。需要节约时间，在饮食领域就出现了速食品;需要光亮，则发明了蜡烛、煤气灯、白炽灯、日光灯等;需要即时通达信息，则出现了电报、电话、移动电话、QQ、微信等;需要保存食品，人们不仅发明了罐装食品，更有了电冰箱、电冰柜;希望茶杯在冬天能保温，在夏天能隔热，有人就发明了保温杯;希望有一种能在暗处书写的笔，有人就发明了可照明又可书写的光笔……

我们的同学可以从自己的需要、同学的需要、生活的需要着手，去设计自己的小发明。

生活需要发明

来自瑞安市上海新纪元高中的贾涵楠同学，经常在放假期间到厨房帮妈妈打下手。切菜时，她发现了几个问题：第一，使用菜刀切菜时，刀工不好的人菜切不均匀，影响菜肴品质;第二，有时为了美观，需要将菜切成弧形;第三，切比较硬的菜时，力气小的人喜欢双手用力。“我们是时候需要发明一种新菜刀了。”贾涵楠在老师的指导下，为了解决以上几个问题，发明了一种双柄弧形中空切片刀。

这种双柄弧形中空切片刀包括刀身和两个刀柄。两个刀柄通过螺钉固定在刀身的两端;刀身包括长刀片和短刀片，长刀片的底部为弧形长刀刃，短刀片的底部为弧形短刀刃。其中，弧形长刀刃和弧形短刀刃均具有相同弧度并且同向弯曲的弧形;弧形长刀刃的长度比弧形短刀刃长;长刀片和短刀片上设有重合的镂空部，镂空部可以有两个以上。长刀片和短刀片之间的距离为1～10mm。弧形长刀刃与弧形短刀刃高度差为5～30mm。弧形长刀刃和弧形短刀刃的弧度能够进行预先设定。两个刀柄是弯曲的曲柄，与刀身的夹角为90°。

贾涵楠发明的这个双柄弧形中空切片刀，能够稳定地切出厚度均匀的弧形薄片或薄丝，可提高菜肴的美观性和制作效率;并且通用于习惯使用左手或右手的用户，操作简单，效果显著，实用性强，便于推广。

双柄弧形中空切片刀主视图

双柄弧形中空切片刀正视图

双柄弧形中空切片刀俯视图

带有曲柄的双柄弧形中空切片刀示意图

1.刀柄 2.刀身 3.螺钉 4.曲柄 5.长刀片6.短刀片7.弧形长刀刃 8.弧形短刀刃 9.镂空部

学习需要发明

笔筒，平常人们用来存放笔等文具用品。普通的笔筒造型单一，功能结构简单，毫无新意，无法给人们生活带来任何情趣。目前也有些可旋转的笔筒，但需要提供动力，不环保，同時结构复杂。“我们的学习用品也需要创新啊！”瑞安中学的陈欣怡同学展开了自己的设计，并成功发明了一种时钟笔筒。

这种时钟笔筒包括筒身、底座、上转帽、转环、下转轴。筒身采用透明塑料制成，上转帽、下转轴采用硬质塑料或轻质合金制成。其特征在于：底座内部设有时钟发条，上部设有钟盘;钟盘所在平面与水平面角度为10°～30°;下转轴垂直于钟盘，下转轴底部连接时钟发条（时钟发条为逆时针发条）;上转帽底部设有帽孔，下转轴上部与帽孔紧密配合;转环外连接有12个筒身，转环内设有连杆（连杆的数量为3～5根）;连杆一端连接转环，另一端连接上转帽;钟盘上设有时针、分针;时针、分针与时钟发条连接。底座上设有调节旋钮，底部设有配重块;调节旋钮与分针连接。

陈欣怡设计的时钟笔筒结构精巧，能在所放笔重量不均时在自身重力作用下旋转，旋转的能量存储入内部时针发条，再通过时针发条给时钟提供动力。

时钟笔筒立体示意图

时钟笔筒上部分解示意图

时钟笔筒底部分解示意图

1.筒身 2.底座 3.上转帽 4.笔 5.转环 6.下转轴 7.钟盘 8.配重块 9.帽孔 10.时针 11.分针 12.调节旋钮 13.连杆

娱乐需要发明

一般的玩具水枪，都是通过挤压活塞直接压迫枪身内的水，从而将水喷出。由于活塞的大小和移动量往往有限，而枪身也具有一定宽度，所以射程往往并不远。而使用电池驱动的玩具水枪不仅会耗费电池，还有可能造成环境污染。面对这些难题，来自新昌中学的任跃欧同学并没有轻易放弃，而是勇于创新，根据新的需求，发明了一种趣味性整蛊水枪。

在使用这种玩具水枪前，先打开盖子，向接水桶内灌水，水经过进水管并通过单向阀甲流入水盒;接着，向后拉动枪栓，带动活塞杆运动，活塞箱随之向后运动，挤压水盒内的水通过单向阀乙进入输水管，水盒内的水经由单向阀乙快速流入输水管中;然后，转动转向阀使出水管前后畅通、左右阻塞，握住枪柄，向后扣动扳机，活塞随之在气压缸内运动，压迫空腔内的空气进入气压管中，然后将与气压管相连通的输水管中的水挤压到出水管中，水流到枪头中，经过单向阀丙和前喷头向外射出。而如果事先转动转向阀，致使出水管前后阻塞、左右畅通，则扣动扳机后，水流并不从前喷头中喷出，而是从侧喷头中喷出，喷向位于两侧没有防备的人，达到整蛊的效果。

单向阀甲、单向阀乙和单向阀丙等各单向阀均能够让水只能从一个方向通过，防止回流。前喷头上分布的多个喷孔能够向不同方向喷出多股水柱，可扩大喷射范围，并且具有美观的喷射效果。这种玩具水枪除各单向阀、弹簧等个别部位以外，整体采用塑料制成，安全防水，结实耐用。

趣味性整蛊水枪外观主视图

趣味性整蛊水枪内部解析图

趣味性整蛊水枪内部结构解析图

1.枪身 2.枪柄 3.接水桶 4.水管支架 5.枪栓 6.枪头 7.枪杆 8.枪尾 9.扳机 10.护栏 11.进水管 12.盖子 13.出水管 14.侧喷头 15.转向阀 16.单向阀丙 17.前喷头 18.活塞箱 19.活塞杆 20.水盒 21.单向阀甲 22.单向阀乙 23.输水管 24.气压缸 25.活塞 26.空腔 27.气压管

“需要”能为你提出发明的课题与目标;“需要”能激发你的聪明才智;“需要”也能催促你千方百计地去设计和制作。有了发明目标，经过精心设计，再运用正确方法和技巧去创造，获得成功是必然的。

（编辑 巧克力）