“小子”发明家
(Baonghean)“我们希望太阳能这种清洁的自然能源能够被利用来服务于更多的人类生活”,这也是在2014-2015学年全国中学生科学技术竞赛中以优异成绩获得二等奖的两名学生杜文顺和阮玉政(演州县演海中学9B班)的科学课题“利用外燃机开发太阳能”的起源。
杜文顺说:“在我的家乡,电网还没有通到田里,村民们的日子还很艰难。有一次我去田里干活,看到父母还在烈日下辛苦地拉电线,等着水泵启动,我突然想到:‘为什么不把太阳能转换成电能来灌溉呢?’”
正是这个想法,Thuan与他的亲密同学Nguyen Ngoc Chinh分享了这个想法。这两位学生的共同点是对科学的热爱。Thuan的家人有做家庭木工的副业,所以两人经常利用木材和钢材等木工工具来满足他们对修补、组装和设计模型的爱好。
![]() |
学生 Dau Van Thuan 和 Nguyen Ngoc Chinh 介绍了“利用外燃机开发太阳能”这一主题。 |
学校开展科技创新大赛时,学生们踊跃参与。“利用外燃机开发太阳能”的课题基于光汇聚原理。该模型的设计需要用到一些工具,比如一块凹面镜,用于捕捉阳光,并将平行的阳光光束转换成汇聚光束,也就是将光能转化为热能,再转化为机械能,帮助发动机运转。然而,对于两个九年级的学生来说,从构思到模型的制作过程充满挑战。
为了完成这个项目,Thuan 和 Chinh 不得不查阅物理文献,并在网上查找资料,为模型建立技术参数。那是他们独立探索和发明创造的时期。课余时间,Thuan 和 Chinh 利用时间寻找啤酒罐、牛奶盒、尼龙、铁条等回收材料,将它们切割和修剪成活塞、气缸、飞轮等发动机部件。“有些部件需要与模型结构的技术参数精确匹配,例如用铁制成的圆形扁平飞轮。我们不得不花费大量时间在修理厂、锻造和焊接车间寻找合适的材料,”Thuan 分享道。
材料齐备后,两位同学在导师的指导下刻苦练习组装。最难的环节是制作一面直径超过1米的凹面镜。钢筋要均匀切割,然后弯成圆形,做成底座;云母片要切成几十个小块,甚至扇形,再用胶水粘成凹面镜,每个细节都要求一丝不苟。切割、修整了几十遍,但都达不到要求,不得不重做。但最难忘的或许是模型完成最后阶段,师生拿出来测试的那一幕。在阳光下,镜面聚光却向上反射,聚光位置做错了,两位同学和老师耗时数月制作的凹面镜被烤焦了。
![]() |
为孩子们颁发奖品 |
师生们绞尽脑汁地计算着要改正的错误。阮明东老师陪伴两位学生多年,对两位年轻学生的印象尤其深刻:他们勤奋刻苦、不断学习,并且富有创造力。每次失败后,学生们都斗志昂扬,积极学习,查找资料,找到解决方案,却从未灰心丧气。如果说阮老师智力超群,善于发现问题,那么阮老师则始终坚持不懈,一丝不苟,对每个细节都一丝不苟。正因如此,学生们才能互相补充,最终成功完成了课题。
经过6个月的艰苦努力,利用太阳能的外燃机模型终于完成。它具有诸多突出优势:可以开发取之不尽的清洁能源(在当今自然资源日益枯竭的时代,这是一个新的发展方向);同时,它还有助于保护生存环境;与其他类型的热机相比,使用外燃机可以实现最高的效率,降低噪音,减少向环境中的排放;该装置连接一个储能装置,用于储存电能,即使在缺乏阳光的情况下,机器仍然可以运行……正因如此,“小科学家”们的作品荣获2014-2015学年全国中学生科技竞赛二等奖。
此次比赛的成功,对同学们的学习和生活都起到了极大的激励作用。同时也传达了两位沿海学生朴素的愿望:“希望未来,利用太阳能的外燃机模型能够广泛应用于水泵、播种机、脱粒机、风扇等家用机械的驱动,省时省力,帮助农民耕作、播种,或者出海打工,深入农村田间地头,为海岛、偏远地区等没有电网的地方人民的生活做出切实有益的贡献……”
丁月