夏天,垃圾桶內(nèi)高溫和閉塞的環(huán)境導(dǎo)致垃圾更容易發(fā)酵產(chǎn)生異味,引來蚊蠅。每次經(jīng)過垃圾桶時(shí),我都要捂緊口鼻,加快腳步。為此,我想發(fā)明一款適合社區(qū)垃圾桶使用的消毒處理裝置,對(duì)垃圾進(jìn)行殺菌、除臭。
一、查找資料
我查找了大量關(guān)于垃圾消毒處理裝置的研究資料和專利,發(fā)現(xiàn)大部分研究是采用紫外線對(duì)垃圾進(jìn)行消毒,這種方法雖然能達(dá)到殺菌的目的,但成本較高,且裝置容易損壞。另外,大部分裝置對(duì)垃圾桶內(nèi)部進(jìn)行了改造,比如,加裝語音模塊、單片機(jī)等,看起來功能豐富,但并不實(shí)用,無法適應(yīng)回收垃圾時(shí)的倒置動(dòng)作,且極易損壞。
二、廣泛調(diào)研
我實(shí)地走訪了4個(gè)社區(qū),發(fā)現(xiàn)大部分居民都和我一樣,認(rèn)為垃圾桶的衛(wèi)生情況堪憂。當(dāng)我向大家詢問垃圾桶是否需要添加消毒功能時(shí),得到的回答是一致的—— 非常需要!
另外,我發(fā)放了網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問卷,有效調(diào)查人數(shù)163人次,得到以下數(shù)據(jù):80.37%的居民認(rèn)為所在社區(qū)的垃圾桶有臟臭問題;99.39%的居民希望給垃圾桶添加消毒殺菌功能;95.70%的居民愿意為此支付2~5元/月的費(fèi)用。這些數(shù)據(jù)表明具有消毒功能的垃圾桶已成為剛需。
三、制作過程
我一邊思考,一邊繪制設(shè)計(jì)圖,然后從購物平臺(tái)和線下五金店選購了配件。配件主要包括:縮小版垃圾桶、太陽能板、噴壺、語音控制模塊、繼電器、指示燈、充電器、熱縮管等。一切準(zhǔn)備就緒后,我就開始“大展身手”啦。
1.在垃圾桶的頂蓋上安裝太陽能板,為裝置供電。
2.在噴壺上鉆一個(gè)小孔,方便添加消毒液。在把手上安裝開關(guān),方便手動(dòng)開啟消毒模式。
3.噴壺與垃圾桶通過旋鈕連接,可以輕松拆卸。噴壺的壺嘴伸入桶內(nèi),方便對(duì)桶內(nèi)的垃圾消毒。
4.給線路包裹一層熱縮管,將語音控制模塊、繼電器等電子元器件集中到一個(gè)透明塑料盒里,起到防水防潮的作用,提高美觀度。
5.創(chuàng)作一幅消毒小貼士圖畫,貼在垃圾桶蓋上,提醒居民扔垃圾的同時(shí)開啟消毒開關(guān)。
6.組裝完成后,只要發(fā)出“小凈,開始消毒”的指令,裝置就會(huì)自動(dòng)開啟消毒模式,噴壺噴灑5秒后自動(dòng)關(guān)閉。
四、 效果測(cè)試
1.裝置的續(xù)航能力測(cè)試
為了檢驗(yàn)裝置的續(xù)航能力,我測(cè)試了不同天氣條件下太陽能板的充電時(shí)間,以及滿電后裝置的噴灑次數(shù)。
測(cè)試結(jié)果顯示:在電量耗盡的情況下,裝置在晴天只需48分鐘即可充滿電,在陰天需要1小時(shí)35分鐘,在雨天需要2小時(shí)48分鐘。在滿電的情況下,裝置可噴灑221次,每次噴灑時(shí)間為5秒。這些數(shù)據(jù)表明裝置在陰雨天充電效率低的情況下,依然可以滿足日常為垃圾消毒的需要。
2.裝置的消毒效果測(cè)試
我?guī)еb置來到實(shí)驗(yàn)室,利用專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備—— ATP熒光檢測(cè)儀測(cè)試裝置的消毒效果。
我準(zhǔn)備了兩份相同質(zhì)量、種類的廚余垃圾,一份放在室溫25 ℃的環(huán)境下不做任何處理(以下簡稱“垃圾A”),另一份放入裝置進(jìn)行消毒(以下簡稱“垃圾B”)。
第一次檢測(cè)時(shí),垃圾A與垃圾B的微生物數(shù)值分別為862和946。
隨后將垃圾B放入裝置內(nèi)進(jìn)行消毒,靜置5分鐘后再次檢測(cè),此時(shí)垃圾B的微生物數(shù)值僅為2。
1小時(shí)后,垃圾A的微生物數(shù)量漲勢(shì)驚人,數(shù)值為3148;垃圾B的數(shù)值僅為3。
12小時(shí)后,垃圾A的微生物數(shù)值大于9999;垃圾B的數(shù)值為10。
24小時(shí)后,垃圾A的微生物數(shù)值依然大于9999,且散發(fā)出難聞的異味;垃圾B的數(shù)值為39。
從檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出:經(jīng)過消毒后,裝置內(nèi)的廚余垃圾的微生物數(shù)值一直維持在較低水平。這表明裝置具有良好的消毒效果。
五、居民試用
我?guī)еb置走進(jìn)社區(qū),邀請(qǐng)居民進(jìn)行試用。問其體驗(yàn)感受,一位奶奶表示消毒液的氣味讓她心里很踏實(shí) ;小朋友們表示,有了這種裝置,他們更加愿意幫家人扔垃圾。
六、裝置優(yōu)點(diǎn)
1.本裝置可以直接安裝在現(xiàn)有的垃圾桶上,無需為更換垃圾桶而增加成本。
2.可以根據(jù)使用場所、季節(jié)等調(diào)整消毒劑的配方、濃度,添加香味劑,使用范圍更廣、更靈活。
3.雙重開關(guān)的設(shè)計(jì)很貼心,語音開關(guān)可避免接觸垃圾桶,按鍵開關(guān)則方便感冒患者和聾啞人群使用。
指導(dǎo)老師 白婧
專家點(diǎn)評(píng)
譚迪熬
中國發(fā)明協(xié)會(huì)院士專家咨詢工作委員會(huì)首任專家、中國發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)會(huì)長
這是一件來自公共衛(wèi)生需求的發(fā)明作品,選題符合小學(xué)生的思維方式和知識(shí)結(jié)構(gòu)。在發(fā)明過程中,楊壹伊同學(xué)展現(xiàn)了良好的科學(xué)素養(yǎng),通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)查與實(shí)驗(yàn),有效地收集、整理信息,并深入分析數(shù)據(jù),最終得出具有實(shí)踐意義的結(jié)論。面對(duì)國家大力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的人才需求,同學(xué)們就是要以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向,勇于創(chuàng)新,從小獲得實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新成長。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2024年10期