风华少年郎 创新显锋芒

吴赛莉　蒋薇　曹清

公共自行车是城市一道亮丽的风景线，不仅方便了市民生活，而且还能缓解道路拥堵、减少碳排放量。但是市民在用车过程中常常会遇到停车位少、雨天被淋等问题。为了增加车位又不占用过多的公共空间，我们设计出了“防雨立体公共自行车棚”。

我们把租还车装置设计成多层可升降结构。还车人按下“还车”按钮，如果系统检测到该层车位已满，装置就会移至另一层；借车人按下“借车”按钮，如果系统检测到该层已经没有自行车，装置就会移至有车的那一层。此外，我们还给车棚设计了一道智能雨帘。系统检测到下雨时，雨帘会自动降下，防止自行车被淋湿。晴天时，雨帘会自动升起。

在后期的优化设计中，我们打算充分利用地下空间，将车棚扩展为更多层。此外，还将增加自动遮阳板，防止自行车被暴晒。

我们在修理物件时，往往会遇到螺丝前有障碍物的情况，这时传统螺丝刀便无法发挥作用。基于此，我们利用杠杆原理和力的分解原理，以曲代直，发明了可弯曲的螺丝刀。

可弯曲螺丝刀利用伞状齿轮转换角度，不同角度的齿轮盒可以相互替换和搭配，适应不同情况的需要。当主从动轮的比例合适时，还可以达到事半功倍的效果。我们还为可弯曲螺丝刀增添了各种刀头和不同长度的连杆，以满足各种需要。另外，机械盒上安装了反光装置，可以反射光线扩大视野，减少操作时的视觉盲区。伸缩式钢片套头则可以兜住螺丝，防止操作中螺丝掉落。

这款螺丝刀突破了直行螺丝刀只能在螺丝轴线上使用的局限，原理简单、成本较低，又能灵活适应现实中的各种复杂情况，具有较强的实用性。

目前，学校主要使用订书针装订试卷，一般需要多枚订书针分多次才能完成，既费时又不便。为此，我发明了一台高效率试卷装订器，可以一次性完成试卷装订。

这台装订器的底座上安装了5～7个订书机，由定位模板、导向槽和磁铁固定。使用者可以根据装订尺寸移动订书机的位置。底座有4根导柱及导套，导柱上面分别装有压板、转轴、轴承座、凸轮和手柄，构成了一个凸轮旋转机构。按动手柄时，转轴带动凸轮旋转，由凸轮向压板施压，再由压板将力均匀地分散到订书机上，使所有订书机同时进入工作状态，完成装订作业。过程中由导向板引导待装订试卷进入装订区域，挡块将试卷限定在某个位置。装订器还安装了有机玻璃，不仅便于操作者观察，还可以减轻重量，提高使用寿命。

这台试卷装订器的工作效率比一般订书机高几倍，而且体积小、质量轻、便于携带、低碳环保，不仅适用于各类密封试卷的装订，而且也适用于文件装订。

分析我国每年发生的上万起银行卡盗刷案，我们发现犯罪分子通常是通过偷窥摄像头窃取用户密码。然而，目前的ATM密码键盘没有防止偷窥摄像头的功能。为此，我发明了一款智能安全密码键盘。这款智能安全密码键盘由红外感应开关、LED灯、单片机及密码键盘组成。红外感应开关安装在密码键盘的正前方，与单片机相连接。密码键盘的数字键之间安装了一定数量的LED灯。用户在输入密码时會触发红外感应开关，单片机下达指令使LED灯发光。此时人眼观看正常，但偷窥摄像头却会受到干扰。因此，犯罪分子无法通过摄像头窃取用户密码。

这款智能安全密码键盘具有造价低、使用方便、绿色环保等特点，可以运用在ATM机、公交卡自动充值机等需要输入密码的设备上，有效保证账户安全，大大降低银行卡盗刷案的发生率。

水是人类生存的必需品，但目前人类可利用的淡水仅占全球水资源的0.7%，全球人口约有1/5的人缺水，中国是全球公认的13个最贫水国家之一。针对上述情况，我发明了一个海水淡化杯装置。

该装置利用海水自身重力，使其在流经三层过滤层时去除盐分和一些杂质，变成可以直接饮用的水。三个过滤层主要的滤料依次为活性炭、阳离子树脂和阴离子树脂。活性炭滤料层去除海水杂质和恒量有机物，阳离子树脂层去除钠等阳离子，最后经过阴离子树脂层去除氯等阴离子。经过三层过滤，海水就基本达到可饮用标准。滤料自身净化能力下降时，可通过不同成分的溶液浸泡后再循环利用。经过多次反复试验，我得出了精确的数据：一个淡化杯大概可以淡化2.45升的海水，适当增加滤料用量还可以增加海水淡化量。这个装置原理简单、体积较小、便于携带，非常适合到海边旅游或短途出海者使用。

随着户外运动的流行，遭遇意外危险的人也逐渐增多，部分人更是因户外地形、环境等客观因素导致救援不及而失去生命。针对这个问题，我设计了一款多功能户外运动伴侣衣。

这款户外运动伴侣衣会在使用者发生危险或遇到特殊情况时，根据使用者的生命特征及体位情况自动启动求救模式，除了传统的声光报警外，还设置了短信、FM无线发射的信息发送功能等多种方式发出报警求救信息，拓展了求救或报警信息的发送渠道，大大增加他人收到求救信息的机率。当然，也可以人为启动求救模式。

该衣服还可以记录户外运动者的GPS运动轨迹，求救时可将轨迹信息发送出去，为遇险者争取到更大的生存空间和生存机率，实用性较强。

目前空气污染的现状还未得到根本解决，人们的健康受到威胁。为此，我发明了一款可抵御空气污染的含花青素滤材的新型口罩。

该口罩由内而外依次包括第一隔离层、过滤层、第二隔离层。其中的第一隔离层、第二隔离层主要起到防水、阻止微生物穿透、保持力学性能的功能。第二隔离层上配有花青素滤材，面积不小于30平方毫米。佩戴时如遇有毒、有害的酸性或碱性气体与污浊颗粒物，口罩表面会随pH值变化而出现相应的颜色变化，便于使用者简捷及时地识别口罩的污染程度。花青素指示层呈字体或图形结构，使用者可根据需要自由选择。口罩内层上端中间位置设有鼻梁条，可根据不同脸型做相应调整，提高佩戴舒适度。

病人输液时，如果输液速度过快或过慢，或没有及时拔掉注射器，就可能存在安全隐患，严重时也会危及生命。为此，我发明了一款医用输液智能处理控制器。

该装置的主要工作过程是：病人输液时，在支架上多安装一个设有小型电子发射器的工作面板，将注射器的滴壶卡在工作面板的一个小槽内。护士给病人调好注射速度后，按下发射击器面板上的按钮，电子发射器就记住了这个速度。一旦情况有变，电子发射器就会发出蜂鸣提示音来提示病人及陪护人员，同时将信号发射到护士工作台的控制接收器上，便于护士及时掌握情况。

这款医用输液智能处理控制器能防止外界触动干扰，降低误报率，保障病人的输液安全。