汽油清净剂

一、理念：     本研究研制了一种三位一体汽油清净剂（a New Abstergent of Environmentally friendly, Energy-saving and Cheap）,所谓三位一体，就是在产品制造方面实现三项主要技术（面活性剂技术、微乳化技术、除炭技术）的综合协同利用，在实际效用方面，实现三个主要目标，即：环保、节能、经济的有机结合。作者提出了这样的一种理念，只有满足环境友好、节约能耗同时又具备性价比（EEC）的产品才具有向市场推广的价值） 二、缺陷及创新理论     利用破乳技术无法使汽油中的水全部沉降，且在油水界面仍会形成乳化层，因此，乳化技术仅能减少乳化所致危害而无法杜绝它。     配方中高分子有机胺类组分对汽油中硫元素的中和能力远低于小分子的胺类，这使得硫元素大部分被还原成硫化氢、二氧化硫等，产生臭味。     在实际中清净剂的油溶性差，且配方中的表面活性剂组分选择不甚恰当。     目前清净剂助剂的作用比较单一，造成配方过于复杂，将会导致一些助剂之间的拮抗作用。 三、本研究的核心改进理论如下：     针对采用破乳技术所存在的问，经查阅资料，我认识到表面活性剂不仅有破乳的作用，部分表面活性剂还可以使溶液形成微乳化——这一热力学稳定状态。可通过实验选择合适的界面活性剂以实现微乳化。     针对“硫化氢”问题，我认为可采用变高分子有机胺类为小分子有机胺类的做法提高对硫元素的中和能力以降低产生硫化氢的量。     针对油溶性差的问题，我认为通过选择合适的非离子型表面活性剂，因其具有多效性及良好的复配效果。     选择具有较强综合性能的助剂，充分利用各组分之间的协同作用，以简化配方，提高效率，避免拮抗作用的产生。     在配方研制的过程中，应当考虑适合的成本价格，以期增强清净剂的市场推广性。 四、实验     在已有的理论基础之上，作者随后用6-8个月的时间，利用现有的条件研制一种新型汽油清净剂，按照配方逐步分析优化的实验方法，寻找最合适的配方，并命名这个实验为“逐层改进寻优实验”。     其构想为：完成初始配方小样的制成。通过小样的制作、性能的检测、上车验证的过程，发现问题、分析问题、解决问题，逐步完善配方、改进配方，优化配方设计，逐步提高产品的质量，实现产品设计目的。本研究力求完成这个实验构想，写出一个阶段性的最佳配方。     经过三个阶段的实验，在第三阶段（P3）实验中，作者发现该组中的P3－B配方在上车验证中效果良好，基本达到了NAEEC的研制目标：百公里油耗为6.9升，与现行93号汽油相比，节省11%左右，在尾气排放方面：CO%分别为0.31%（怠速工况）、0.22%（高怠速工况），分别降低25%（怠速工况）及12%（高怠速工况）左右，HC含量为55ppm（怠速工况）、45ppm（高怠速工况），分别降低31%（怠速工况）及30%（高怠速工况）左右。     为验证P3-B配方在不同车型的效果，又选择3种车型使用93#标准汽油，按前述方法验证所得数据证明，P3-B配方具有应用的广泛性。     为了检验研制的（P3-B）样清净剂对改善汽油机的动力性，进行了发动机台驾实验。验证了（P3-    B）对降低尾气中的CO,HC化合物及油耗均有较为显著的效果，达到了预期的目的。     在行车过程中，据驾驶员反馈：在93#标准汽油中加入0.25%（P3-B）样，比直接使用 93#标准汽油，体会到汽车发动机的噪音减少，怠速平稳，行驶有力。主油箱的油即将耗尽时未出现发动机抖动加大及点火迟缓的现象。同时在进行汽车日常保养时，发现添加自制的燃油清净剂的机油格的清洁性比未加的要好得多。 五、认定     综合以上各方面，鉴于其阶段最优性，认定P3-B配方即为所要研制的“三位一体”汽油清净剂（NAEEC）配方。 六、进一步验证     在进一步验证实验中中，作者通过折光系数同燃油清净剂在水中浓度关系的测试实验，证明NAEEC的微乳化效果具有最优性。     同时，对于各样品的尾气排放量在发动机不同转速时的值作者也做了检测，并经回归分析,分析出NAEEC在各个转速条件下均可达到降低尾气排放量的效果，尤其是在转速较大时对尾气的处理效果更佳,因此,对于长途的高速行驶是十分有利的。     七、成本分析     在NAEEC的成本方面，可打一个简单的比方，若NAEEC的市场售价是其成本的2倍，则每行驶100公里将可为消费者至少节省5元钱，如果考虑到NAEEC所能产生的环保效应以及给延长汽车寿命带来的好处，其意义就十分巨大了。 八、总论     综上所述，NAEEC是一款自主研制的，具有环保、节能、经济三重效应的概念型汽油清净剂。这个研究的意义不仅在于研制出了这样一个基于全新理论的产品，实现了社会价值、经济价值与环境保护价值，而且提出了一个全新的清净剂研制理念，并提供了合理化的循序优化的实验范例，对于整个清净剂市场的规范化研究都是大有帮助的。 从小，对于汽车，我就有着特殊的爱好，我曾经无数次地拆装仿真汽车模型，对于汽车的构造，便早已了如指掌。进入了高中，在已有的知识基础上，我选择了环保作为自己研究的方向，并花费了大量的时间对汽车环保技术的过去、现状以及未来进行了全面的研究学习。     众所周知，在目前的技术条件下，我们还很难看到汽车对于环境的污染得到了有效的控制，于是我就着当前的技术寻找着改进的思路。在相当长的一段时间内，我试图在物理构造方面，寻求突破口，针对现有的三元催化装置的构造进行改进，并进行了系列的模拟实验，取得了一定的效果，但离既定的目标仍相去甚远。一次，为了更加细致地了解发动机及其附属装置的构造及制造过程，我来到了福州东南汽车城的一家工厂，在那里，我却有了意外的收获。我发现工人们都在使用乳化液对机件进行打磨、清洗，通过化学的学习我知道，乳化液是一种介于水与油之间的特殊状态，于是我就联想到了自己曾读到汽油会被乳化而导致效能大幅下降的有关知识。而当前人们多采用汽油清净剂来实现破乳功效，我意识到或许通过化学方面的创新会比物理方面更有效。带着这样的思路，我把我的研究方向转为了对汽油清净剂的研究。在我们的高中化学中，曾对化学反应速率进行系统的学习，这使我一看到能用清净剂配方后，就立即产生了一种想法，配方里的高分子有机胺类除炭剂应改为小分子以提高其作用效率。此后的一天，由于生病，我上医院看病，而一位富有经验的医师给我开了一纸简而又简的处方，我纳闷这顽疾怎么能只用一两种药剂就可以治愈，而医生的回答使我突然产生了新的想法。他告诉我药太多了反而可能相互作用，这样就得不偿失了。我迅速联想到了清净剂的配方，那配方是否过于复杂了，会不会是由于一些组合之间的拮抗效应抑制了它的功效？我更进一步地研究了这些组分，它们大多为离子型表面活性剂，针对表面活性剂进行研究学习后，我发现存在一种多效型的非离子型表面活性剂，用它来代替原有的组分，似乎是很好的选择，但它们对于体系稳定性的要求比较高，而现在的清净剂破乳做得不甚出色，但这个理论是绝对不可行的，于是，对于清净剂，我已经逐渐构建起了我的革新理念。     带着汽车环保节能的话题，在去年夏天，我代表中国来到了英国伦敦参加了一年一度的伦敦国际青年科学论坛并作了主题演讲。然而此行令我颇为惊讶与欣喜的是一个核心理论的诞生。在英国华威大学Burt教授的关于物质状态的讲座中，他所提及的乳状液知识引起了我极大的兴趣。他提到了一种名为微乳状液的状态，是在上世纪80年代为硅谷所发现的，现今广泛地应用于化妆品行业内，其有点是兼有乳状液和胶团溶液的双重性质，能构建一个极为稳定的体系。我瞬间感到脑海中划过一道闪电，破乳无法实现，如果用逆向思维，改为微乳，其不是能把那部分本为祸患的水转变为可利用的实现微乳的助剂，我在会后马上与Burt教授交流我的思想，他表示此想法完全可行，但可能需要一定量的实验，我欣喜若狂，当晚即理出了“三位一体”汽油清净剂研制的核心理论。 在归国后的日子里，我按照计划进行了大量的实验，由于理论的正确性，实验结果很成功，我优选出了一组最优方案作为今天我的研究成果－－NAEEC。这个过程可以说是痛苦的，甚至是充满血与泪的过程，但我无怨无悔，因为今天的成果给予的不仅是个人的成就，更是社会、环境的改善与发展，我感到欣慰，感到幸福。 水洗式光催化空气净化器克服了市场上一般空气净化器结构复杂,成本高,更换不易,易产生二次污染,不能增加空气的湿度,不能吸收空气中二氧化碳的缺点.创造性的采用了气-液-固相结合的结构.把物理净化和化学净化结合到一起.采用了纳米光催化技术,紫外线杀菌技术,高压静电吸附技术.经厦门大学国家物理化学重点实验室和福建省疾病预防控制中心检测能够达到有效的去除空气中的尘埃颗粒物,悬浮微生物.能有效去除空气中的有机污染物(主要是苯,甲醛,三氯乙稀等),吸收空气中的二氧化碳,并能的增加空气中的湿度和适当的降低周围温度,达到高效净化空气的目的.水洗式光催化空气净化器利用其独特 简洁的水喷泉结构而制成.工作原理为:将钠米光催化二氧化钛粉末悬浮在水中,制成光催化水悬浮液;光催化水悬浮液由水泵喷出,形成钟型环状水膜,水膜上方有一高压静电网,静电网与水膜之间形成高压静电场,空气通过时,空气中的尘埃颗粒物 气体分子等被荷电,被有效吸附在水膜上,进入水中.在紫外线的照射下,水膜面因有紫外线照射光催化反应具有强氧化能力,故能将有机污染物降解为水和二氧化碳.并能吸收空气中的二氧化碳;同时空气流经水膜,使空气中含有一定湿度;因水的蒸发,也能使周围温度适当的降低.水洗式光催化空气净化器新颖性和创新点在于采用独特,简洁水喷泉,高压静电网结构,成功地运用光催化水悬浮溶液态技术高效地净化空气.探索出了一条净化空气的新途径.本装置适用于家庭,办公楼,医院,商场,宾馆,会议室等使用,尤其适用于空调的房间和气候干燥的地区使用. 水洗式光催化空气净化器，以简单独特的造型结构，采用与水有机结合的气—液相方式，成功地运用了先进的纳米光催化作用技术，结合了物理净化和化学净化，研制成一种低成本而高效净化空气的装置，能除去空气中尘埃颗粒物，具有消毒杀菌，除去有机污染物、吸收空气中二氧化碳，增加空气湿度等功效.经过科技检索查新，该项目具有创造性、新颖性和实用性。 一、研制的设想与依据 在经济发展的现代社会，科学技术日新月异，形形色色的新型污染也随之产生，空气污染就是一种头号杀手，严重影响人们的健康。室内空气污染尤甚，它的来源主要有 尘埃颗粒物、细菌悬浮微生物和化学污染。化学污染是指挥发性有机气体和无机气体。挥发性有机气体类，如甲醛、苯、三氯乙稀等；无机气体：一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等。人们为对空气污染设计了各式各样的空气净化装置 目前市场的空气净化器，基本上采用活性碳或高效过滤吸附式，这种吸附式大多运用物理拦截可吸入尘埃颗粒物的办法，使用一段时间后便会吸附饱和，失去效力，使用寿命短，而且在滤网上易产生新的二次污染。近几年来光催化技术应于空气净化，在除去挥发性有机污染方面有很好效果，但这些净化大都是采用固相二氧化钛光催化负载和物理吸附过滤相结合方式，时间长了，催化剂也有失效问题，需及时更换。除了结构复杂成本高外，在较为密闭的空调房中使用，还有两个方面难以克服，一是无法增加室内空气的湿度；二是无法除去室内空气中人体呼出积累起来的二氧化碳。为克服解决这两方面不足，只有将水的因素考虑在内才能较好地解决问题。因此，我希望设计一种空气净化器，既有上述净化器优点，又能简化结构，降低成本，扩大使用功能。 本发明涉及一种安全保护系统，特别是一种具有声光报警、切断气源和排出已泄漏燃气等多功能的家用燃气保安系统。     煤气、液化气等作为近代兴起的新型燃料，它具有污染小、热效率高、输运和使用方便等特点，因此已被人们广泛认识和使用，同时也存在一系列的安全问题。其中，我们经常在电视和报刊的新闻栏目听到和看到关于燃气泄漏所造成人身伤害和财产损失的报道，这些事故往往是在晚间人们熟睡的过程中，燃气缓慢的泄漏会使人们燃气中毒，有时还会发生爆炸。虽然人们认识到了燃气泄漏的危害，发明了燃气报警器，但是往往已经熟睡或中毒的人们是无法采取措施来解救自己的。而本发明可以解决上述问题。     本发明的目的是提供一种防范和消除燃气泄漏的机电一体化安全系统。它能够在出现燃气泄漏的情况下，向人们发出声光报警，同时能够自动地切断燃气气源，并将泄漏的燃气向室外排出，以阻止燃气的进一步泄漏，从根本上排除了燃气泄漏对人们生命和财产所造成的威胁。     本发明的目的是这样实现的：该装置由探测电路、控制电路和工作电路等几部分组成的，其中控制电路是通过探测电路的气敏元件探测燃气来控制电磁阀、排气扇和报警电路等工作电路。当室内燃气发生泄漏时，就会被探测电路探测到，控制电路工作，进而报警电路发出声光报警，同时气源电磁阀关闭、排气扇排气。     本发明创造性地运用带有智能电路的机电一体化安全系统来防范燃气泄漏，能够从根本上排除了燃气泄漏对人们生命和财产所造成的威胁、危害和损失。并且制造、安装容易，使用方便。因此本发明极易推广和应用。     其新颖性体现在：实现了家用燃气防泄漏装置的机电一体化。具有声光报警、切断气源和排出已泄漏燃气等多功能。     其先进性体现在：实现了对煤气泄漏的有效控制。它能够在燃气泄漏时向人们发出声光报警，同时能够自动地切断燃气气源，向室外排出泄漏的燃气，从根本上排除了燃气泄漏对人们生命和财产所造成的威胁。     其实用性体现在：适用于所有家用燃气供应管线的控制上。并且该装置制造容易，在使用时又极为方便。大连市是一个煤气使用历史悠久的城市，随着时间的推移，煤气管道老化、锈蚀，煤气对人身安全的威胁也越来越大。甚至在某些地方，悲剧已经发生，电视、报纸时常有这方面的报道。这引起我的关注。     有一天，我与我的辅导老师谈到了这个问题：“现在有很多煤气泄漏事件发生，导致人身及财产损失，我想做个发明”。老师不解的问：“不是有煤气报警器吗”？我说：“煤气报警器有时根本没有用，特别是当人们不在家或者人们熟睡的时候；即使当人们在家发现煤气泄漏，他也无法切断已泄漏煤气的管线。已有的报警器不能从根本上解决这些问题，可以说形同虚设”。但是如何从根本上解决问题，当时我心里也没有底，老师对于这个设想也将信将疑。     突然有一天，妈妈的一句话点醒了我，那天晚上，妈妈叫我睡前关闭瓦斯阀。对！我突然明白了，在根本上解决问题就是一个阀的问题。如果在煤气管道刚入户的地方安一个可自动控制的总阀，当煤气泄漏的时候，总阀能够自动关闭，那么一切问题就解决了。     第二天，我把想法告诉了我的辅导老师，得到了她的认同，她补充说：“通过探测电路探测煤气、通过控制电路控制总阀以外，为了防止已泄漏的可燃气体引起事故，通过声光报警，引起主人与邻居警觉；安装一个小型电风扇，驱散已泄漏的可燃气体”。于是，我们便着手制作发明作品。     制造发明作品是一个艰辛的过程，在这过程中你必须任劳任怨，一丝不苟，但你最终获得的快乐和欣慰是无法言喻的。首先，电路对于我这个初入高一的学生有很大的难度，于是，在老师的指导下，我查阅了大量的书籍、刊物，又在网上查阅了资料，最后敲定了电路图。     其次，需要买相关的材料，有些材料一般少有人用，也就只有在某些地方才能买到，我一连跑了几家商店才完成，真不容易。     但是作品的制作又是一大的难关。之前，我没干过这种活，所以很多工具都不会用，像使用电烙铁这样的“危险”工具焊接电路的时候，我更是两手发颤。为了做这样一个装置，我甚至还得锯木头……不过，功夫不负有心人，经过了一个多星期的奋斗，一个完整的“家用燃气保安系统”赫然立在我面前。     万岁！我高兴得跳了起来，当我想到还没调试的时候，我的心又沉了下去，调试时更是十分紧张。但当调试成功的时，我真的“飞”了起来！成功了！     我想，参加比赛时我一定要到现场去，为来参观的人一一解说，我要让他们更加了解我的发明，让他们知道的煤气泄漏问题解决了。我真高兴自己能为社会造福，让人们生活得更美好！ 作品情况介绍     一、选题的出发点：     说起晚上，我经常听同学们讨论这样一个话题：睡觉前最害怕的就是熄灯！因为熄了灯房间里黑洞洞的，总给人一种联想翩翩、非常恐怖的感觉，导致难以入眠。于是很多同学晚上都不敢熄灯睡觉，让灯亮到天亮，这样不仅浪费电，有时还烧坏光管；有的是家长等其睡熟后才帮他熄灯睡觉，但这对家长来说是多了件麻烦事。我想发明一种既能让同学亮灯睡觉又会自动关掉电源的节能型定时光管。     二、目前的市场调查：     我通过大量的市场调查，发现市场上还未出现有能自动控制熄灯的定时光管。而家庭常用的光管都是手动熄灯的，未有人使用过有定时功能的光管。于是我决定自己来研究，帮同学们解决这一难题。     三、创意设想和创新点：     有一天，我发现爸爸睡觉前打开了风扇，并把定时器调到一个小时处。我突然灵机一动：电风扇不是有定时关电的功能吗？我只要把电风扇的定时器移接到光管上，不就能实现对光管实施定时控制的功能了吗？   　     于是，在老师的辅导下，我围绕这个思路画了个设计的草图，开始了对光管第一次发明改进。     四、研究过程：       （1）初次发明设计的一些限制条件：     要完成这个定时光管的制作，就要在安装好的光管上重新布线和安装，并且定时器也不好安排恰当的位置来控制，这就给一些家庭带来一定的困难和不美观的因素，同时也影响了定时光管的实用性和推广性。另外，如果是让小孩在睡着过程中的一个小时都亮着普通的大光管的话，这也没有更好地发挥节能的实效。     根据这一限制条件，我就改用小的节能灯来代替大光管，并把定时器安排在方便取放的小插座上，这样就解决了上面的难题了。   （2）发明设计方案的选择和测试：     根据上面的思路，我改进了设计方案，画好了草图。     在老师的指导下，我找来一台废旧的电风扇，把它的定时器给拆了下来，再找来一台坏了的台灯，把它的底座拆下来，给定时器做了一个外套，并在外套上挖出两个空隙，装上从坏插座上拆下来的插孔零件，然后把它跟光管连接起来，一试，成功了！     选用这个设计思路，我完成了一个模型，进行测试后，效果非常满意。     五、科学性、先进性与实用性：     这种定时光管既解决了小孩子晚上睡觉前怕熄灯的难题，充分体现了它的科学性，又起到了节能的功效，体现了它的先进性。     同时，我在这个定时光管底座的两边多加了两个多用的插座孔，这使这个底座不仅可用于定时光管，还可广泛用于家用电器上，例如离家煲汤时、听歌入睡时、手机充电时等各种可节能的情况下使用，体现了它强大的实用性。     六、进一步改进设想：     当我完成了定时光管简易的设计后，我又对自己的作品进行了沉思：既然可以对光管进行定时熄灯，是不是也可以对光管进行定时开灯？     我把自己的疑问跟老师提出后，张老师建议我对定时器进行市场调查，看能否找到合适的定时器改进我的设计。我偶然跟爸爸提起这事，没想到爸爸以前在公司里碰到过一种我设想的既可定时开又可定时关的定时器。     于是，我设想：假如能找到一个微电脑定时控制器，然后我在原来的定时光管上作了一些改进，就能制作成一个多功能多用途的定时光管了。这种多功能光管，不但可定时开灯，还可定时关灯；既可对24小时进行任意定制时间，还可对星期进行任意的控制设置。同时，它配有10个时间段可任意进行开灯或关灯的设制。此种多功能光管不仅适合于小孩晚上怕睡前熄灯的定时需要，还可用于自动控制工厂或实验室里进行间断性照明的需要，更可适用于一些家庭全家外出旅游时为防盗而对房屋进行晚上自动开关灯的控制，甚至可适用于孕妇因胎儿的需要而对光照的自动设制。     七、收获和感受：     通过这次的科技小发明制作，我收获很大。这个创新活动不仅培养了我自己动手解决实际问题的能力、养成了爱动脑筋的好习惯、学到了很多科学知识，还培养了我的创新能力、实践能力，更培养了我对科学的兴趣和良好的科学素养。我深深体会到，只要肯动脑筋，平时多留心观察，原来科学就这么简单，科学就在我们身边。 “胆小鬼”的发明     我从小就对各种事物感兴趣，尤其喜爱“打破沙锅问到底”，弄清个为什么来。我经常遨游于科学知识的大海里，沉醉于科技小制作的天地中，这让我成了学校出了名的“小爱迪生”。     一天早上，同学们围在教室里议论纷纷。为弄个明白，我也凑也上去。     高小如同学说：“我昨晚差点被吓死了。我熄了灯上床后，老是觉得蚊帐后面有什么东西在晃动，房间里黑洞洞的，那个黑影的形状很恐怖！我越看越害怕，连动也不敢动一下，气都不敢出一点。过了一会儿，窗前又好像出现人形一样的影子，我便怀疑有小偷进来了。哇！房间里只有我一个人在，这可怎么办啊？”高小如同学越说越激动，我们都替她捏了一把汗。     “后来怎样了？”大家急着问。     高小如继续说：“后来我把被子蒙在自己的头上不敢出声，在床上吓出了一身汗，爸妈又在隔壁。我只好假装睡着了，耳朵却在听动静。但听了很久也没发现一丁点声音。这时我更害怕了，难道不是有小偷，而是……”     “是什么？”     “我怕有鬼啊！后来我终于鼓起勇气，伸手把光管的开关一拉，睁开眼睛到处看了看，却发现什么也没有。唉，可能是风吹动蚊帐和窗帘的缘故，自己吓了自己。但我不敢再熄灯睡觉了，一直把灯亮到了天亮。”     这时，王静瑶也插进话来：“我也是经常不敢熄灯睡觉，熄了灯总给人一种联想翩翩、非常恐怖的感觉，导致难以入眠。我都是叫我爸爸妈妈等我睡着后帮我熄灯的。”     庄冰也大声说“对，对，我也非常害怕熄灯，常把灯亮到天亮，为此被爸爸妈妈骂过好几次，还说我是胆小鬼，亮着灯睡觉，不仅睡不好觉，还浪费电，并会烧坏光管。”     在我旁边的吴晓敏对我说：“刘蕴苇，你不是发明大王吗？你能否发明一个东西来解决我们的这个怕熄灯的难题啊？”我还没来得及回答，上课铃却响了。     但吴晓敏的话却引起了我强烈的兴趣。是啊，我也是个胆小鬼，晚上也怕熄灯睡觉，如果我能发明一种既能让同学们亮灯睡觉，又能自动熄掉电源的光管的话，那该多好啊！     这件事一直挂在我的心上，我开始搜集有关光管的资料，并整天在思考如何才能控制光管自动熄灭。终于有一天，我发现爸爸睡觉前打开了电风扇，并把定时器调到一个小时处。我突然灵机一动：电风扇不是有定时关电的功能吗？我只要把电风扇的定时器移接到光管上，不就能实现对光管实施定时控制的功能了吗？就这样，经过努力，我终于发明出了这个非常满意的作品——节能型定时光管。 当我把我的作品拿给同学们去试验后，大家都说既方便又实用，并争着说要买我的作品回去一直使用呢。 自控臭氧消毒、照明电话     一、    课题的提出     电话已成为当今最常用的通信工具，给人们的生活和工作带来极大的便利。然而，从我的亲身体验和调查中发现有两个问题需要解决  ①公用电话亭和电话超市里的电话，大多数的话筒都有一股怪味，话筒格子里面藏污纳垢，附着在上面400多种细菌和病毒，可“肆意妄为”没见任何“阻挡”。有消毒药为什么人们不对电话消毒？其原因是喷洒药和粘贴药片使用有效期短，人工维护量大，用在公用电话上效果很差；紫外线能杀菌但不能分解细菌，在一定条件下还能引起二次污染。因此，要人们对电话消毒，只有采取新的方法发明新的消毒剂。 ②很多家庭的床头柜很窄小，都希望在电话上有一盏灯，这盏灯能方便他们接电时查号码     一次偶然的机会，我看见一份关于臭氧消毒水的资料，这份资料介绍臭氧能杀灭一切细菌和病毒，使细菌的物质发生通透性畸变，导致细菌的溶解变性灭亡；臭氧还能去除异臭味，消毒后无残骸，留下的是有益于人健康的氧气…。臭氧，正是我想寻找的理想消毒材料。我调查了广州市10余家大小商埸，并在网上搜寻确认了无我要发明的，便开始了设计和创作。     二、设计的基本思路     1、选择、制作臭氧发生电路；2、设计、制作控制电路；3、设计安装臭氧与电话元件间的“隔 断”；4、设计、制作光暗时来电自动照明电路等。       三、发明的基本过程     为了改变人们对电话不消毒的现状和创作出在光暗或无电时方便人们打、接电话的照明灯，我在邓老师的指导下，首先针对要解决的问题构思解决方案，然后，进行设计制作。     1、选择臭氧发生电路，制作臭氧发生器。     在《无线电》杂志和《实用电子电路》中，选择了两种实用的发生臭氧电路，并对这两种电路进行制作、实验，最后，在电流、电压相同条件下，确定一种高效率臭氧产生电路，制作出包括高频控制、高频升压变压器和臭氧管三部分组成的臭氧发生器。     2、对控制开关的研究和延时电路的制作。     这部分的设计和制作，是我发明的关键。为防止消毒灭菌时间过长、臭氧浓度过大，达到自动控制消毒、臭氧浓度符合国家卫生标准和保证杀菌效果的目的，设计制作出控制电路。在开始的实验中发现：当把话筒拿起时，臭氧电路接通产生臭氧；放下话筒后臭氧电路断开。这样不但达不到灭菌、除臭的目的，打电话的人因不断吸入臭氧而对他呼吸道不利。为了使产生臭氧的时候与前面所述相反，经过分折实验，在放电话听筒处安装了一个微动开关，用它把臭氧发生电路和延时电路连接起来。当每次拿起话筒时，延时电路接通，此时臭氧发生电路不工作，当放下话筒后，在微动开关、延时器、继电器的共同作用下臭氧发生电路工作，对话筒进行灭菌、除臭，约50秒（该时间是根据杀菌阀值浓度、符合国家卫生标准点浓度、臭氧发生浓度和消毒环境条件等测算出来的）后延时器停止工作，继电器触点断开，臭氧发生电路工作停止，此时对话筒的灭菌、除臭完毕。这样，每次使用电话后都能自动对话筒灭菌、除臭一次。     3、臭氧对电话机元件氧化的防护措施。     臭氧是强氧化剂，为了避免臭氧对电话机元件的氧化，制作了臭氧与电话元件之间的隔“断”——塑料盒。     4、对光暗时来电自动照明的设计、制作。     为了达到光暗时来电自动照明，采用555时基集成电路，制作了电话自控照明灯电路。在实验中发现：用220伏电压的白炽灯作照明，安全性差，耗电较大，受停电影响，于是改用超高亮度的发光二极管作照明。这样，既安全、不受停电影响，又节能。同时,为了方便光暗或晚上打电话及其它用电,设置了一个手动开关,可控制照明灯亮、灭。         四、本发明的特点     1. 新颖性：     把灭菌消毒、除臭和除异味功能极强（比紫外线高20％；杀灭速度是氯的600倍、紫外线的3000倍）、世界公认的最佳绿色臭氧消毒法，首次应用到电话消毒上。     2. 先进性：     ①.用“自控”臭氧消毒代替了人工贴、喷洒药物的传统消毒，用“无二次污染”的臭氧消毒，克服了紫外线消毒的不彻底，为电话的即时彻底消毒提供了保障。  ②用一般电话不具有的、自动与手动点亮相结合的、超高亮度发光二极管组成的节能照明灯，为人们在可见光不足、哪怕是停电的情况下的记录、查号等提供了方便。     3. 实用性： 自控臭氧消毒的效果、功能等是以往任何电话消毒方法都无法媲美的；节能照明灯既省电﹙如用12颗发光二极管组成的照明灯，其亮度相当于15w的白炽灯，因每颗耗电20mA，所以在照明时间相等条件下，发光二极管照明灯耗电量是白炽灯的1/14﹚又给人们打接电话等提供了方便；臭氧发生器和延时器等成本低（不足50元），所以本发明应用推广价值极高。         五、 进一步完善的设想：     为照明灯造型，调配发光二极管颜色与形状让灯成为一种漂亮的装饰。           发 明 小 故 事     一天，我忘了带手机，但又有急事需要打电话，无奈只有去生意兴隆的电话超市。到了电话超市转了一圈，终于找到一个较干净的电话，可是一股怪怪的气味冲鼻而来，“好脏呀，为什么不消毒？”我冲着电话管理员嚷了一句，这位管理员没说什么只“白”了我一眼就转过头去了，我只好拿出纸巾擦了一下话筒。     走出电话超市的路上，我心里涌出了一个问题：从阻击SARS后，人人开始重视健康，注意卫生，又加上还有多种电话消毒药，但为什么电话超市和很多家庭都不对电话消毒呢？周末放学回家，父母给我作了分析，他们说：“药物喷洒和粘贴电话消毒膜，使用有效期短，人工维护量大，特别是用于公用电话效果更差；用紫外线杀菌只能在一定的时间内杀死细菌不能分解细菌，在–定条件下细菌可以复活而引起二次污染”。原来是这样，难怪人们终止了对电话的消毒。看来, 要改变人们不对电话消毒的现状，就要发明一种能自动消毒的、不会产生二次污染的消毒方法。一次偶然的机会，我看见一份关于臭氧消毒水的资料，这份资料介绍臭氧能杀灭一切细菌和病毒，还能去除异臭味，消毒后无残骸，留下的是有益于人健康的氧气。臭氧，正是我想寻找的理想消毒材料。     为了改变人们对电话不消毒的现状和创作出在光暗及无电时方便人们打、接电话的节能照明灯，我上网和到新华书店、图书馆买回和查阅有关资料，在科技活动小组听老师讲解电子电路基本知识及实验、制作的方法；在邓老师的指导下，首先针对要解决的问题，构思、设计方案; 然后，设计制作了：臭氧发生器、延时电路、臭氧与电话元件之间的隔断、光暗时来电自动照明电路等。在这一过程中,重点研究解决了为避免消毒中臭氧给人们带来的不利和保证消毒效果等向题， 即 ,臭氧应发生的时候和臭氧浓度的控制问题。     据有关资料介绍： 当臭氧浓度高于1.5ppm以上时，臭氧会剌激人的呼吸系统，造成呼吸系统应激性反应，严重的会造成可逆性伤害；臭氧浓度达不到消毒浓度，消毒效果就会不好。为此，经多次实验分析：①在控制电路中，增加了微动开关等元件，使臭氧在话筒放回话机原处时，才产生臭氧对电话消毒。②由于消毒的空间极小﹙话筒口与臭氧发生器相隔5毫米﹚、消毒空间湿度大﹙臭氧在相对湿度70％左右时，灭菌效果最理想。打电话后的话筒口处附着一层唾液沫等废水汽，加大了消毒空间的湿度﹚；综合了杀菌阀值浓度、臭氧发生浓度及符合国家卫生标准点浓度﹙0.15ppm﹚等量，测算出50秒的消毒时间。     这样，一个具有灭菌消毒、除臭、除异味能力极强（比紫外线高20%；杀灭速度是氯的600倍、紫外线的3000倍）的、消毒时对环境和人体无任何副作用的、在光暗时哪怕停电都能提供照明方便打接电话的、成本低的发明成功了。当然，我的发明还将在人们的使用中不断改进，以求更好。 “智能新型灌溉装置”简介 广东省中山市石岐中心小学：黎炜霖 辅导老师：冯冠祥 目的： 实现城市绿化灌溉、温室植物灌溉的智能化、高效化。 设想： 首先在土壤里面放置土壤湿度传感器，土壤湿度传感器检测土壤的湿润程度，当土壤干燥、缺乏水分时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，这时电脑时间继电器就会启动水泵，水泵就会抽水，执行浇水任务，同时湿度传感器继续检测土壤的湿润程度，当土壤湿度达到一定程度时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，微电脑时间继电器就会关闭水泵。 科学性： 利用湿度传感器检测土壤湿度实现控制的自动化。 先进性：     根据土壤的湿润度，进行灌溉，较传统的灌溉方法更加智能、节能、环保。 实用性：     在园林灌溉、城市绿化灌溉、温室灌溉等有广泛的应用空间。 创新性：     智能新型灌溉装置是集智能、节能、环保与一体的灌溉装置。1、它利用微电脑和湿度传感器等检测设备，实现对土壤湿润程度的检测，从而达到自动的无人职守的进行灌溉的目的。（这体现了它的智能）2、装置本身充分利用了太阳能作为自身工作的能源，而不再需要外部电能。（这体现了它的节能）3、它高效的利用了水资源，可以对雨水、每次灌溉没有被土壤吸收的自来水等循环利用，实现水资源最低程度的浪费。（这体现了它的环保）                             作品介绍   智能新型灌溉装置是集智能、节能、环保于一体的灌溉装置。装置的原理是这样的：首先在土壤里面放置土壤湿度传感器，土壤湿度传感器检测土壤的湿润程度，当土壤干燥、缺乏水分时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，这时电脑时间继电器就会启动水泵，水泵就会抽水，执行浇水任务，同时湿度传感器继续检测土壤的湿润程度，当土壤湿度达到一定程度时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，微电脑时间继电器就会关闭水泵。智能新型灌溉装置的工作原理就是这样的。   在这个装置的工作过程中，需要说明的还有两点：1、装置还利用了现在的新型能源——太阳能。我们把太阳能板放在户外，通过太阳能板把太阳能转化成电能，同时储存在蓄电池内以满足水泵和微电脑时间继电器工作时的能源消耗。2、  我们还可以在需要灌溉的绿化带开挖一些引水渠，把每次灌溉时没有渗进土壤的水分引导到储水池，同时储水池还可以储存多雨季节的雨水等，这样水泵先从水池里抽水（水池没有水时，在利用自来水），达到充分利用水资源的目的。   智能新型灌溉装置的创新意念和实际意义：智能新型灌溉装置是集智能、节能、环保与一体的灌溉装置，说它智能是因为它利用微电脑和相关的检测设备，实现对土壤湿润程度的检测，自动的无人职守的进行灌溉；说它节能是因为装置本身充分利用了太阳能作为自身工作的能源，而不再需要外部电能；说它环保还因为它高效的利用了水资源（根据资料显示，我国水资源总储量约2.8万亿立方米，居世界第六位，人均水资源量不足2400立方米，仅为世界人均占水量的1/4，被列为全球13个人均水资源贫乏国家之一。），实现水资源最低程度的浪费。如果这个装置能制成产品推广的话，它一定能在很大程度上帮助城市绿化事业和温室栽培事业等等，同时将对保护人类的生存环境和环保、节约能源等方面作出重大而又有实际意义的贡献。   在这个装置的工作过程中，需要说明的还有两点：1、利用了现在的新型能源——太阳能。我们把太阳能板放在户外，通过太阳能板把太阳能转化成电能，同时储存在蓄电池内以满足水泵和微电脑时间继电器工作时的能源消耗。2、我们还可以在需要灌溉的绿化带开挖一些引水渠，把每次灌溉时没有渗进土壤的水分引导到储水池，同时储水池还可以储存多雨季节的雨水等，这样水泵先从水池里抽水（水池没有水时，在利用自来水），达到充分利用水资源的目的。 如果它能够真正的投入生产，应用在人们的生活、工作当中的话，它肯定能很大程度的解决城市绿化灌溉、温室植物、花草灌溉，浪费水资源，浪费人力资源的问题，它将会使灌溉智能化，从而提高效率，造福人类。 “智能新型灌溉装置” 背后的故事 广东省中山市石岐中心小学  六（6）班黎炜霖   在和表弟到公园玩耍的一个中午，我第一次注意到了公园里的自动灌溉装置，我和表弟对这个装置非常的感兴趣，于是请教了护林员，护林员告诉我们，这个装置是通过人工控制水阀来达到灌溉的目的，要专人专时看管，很不方便。当时我就想能不能定时的控制水阀的开关呢？为此我请教了从事电子行业的爸爸，爸爸告诉我很简单呀！只需要一个继电器开关不就行了吗！通过继电器可以设置好几个控制水阀开关时间，这样水阀就可以自动控制了。于是，我把这个想法告诉了护林员，但护林员认为这样意义不大，因为定时控制灌溉的话，那不管下雨还是晴天装置也自动灌溉，不是很浪费水吗？是呀！我怎么就没想到呢？但护林员叔叔还是表扬我，说我肯开动脑筋还很聪明呢！我很开心，心想一定要想个办法把装置再改进才行。这样，我不断的查阅资料，不断的请教老师和家长，最后有了现在这个集智能、节能、环保于一体的智能新型灌溉装置。装置的原理是这样的：首先在土壤里面放置土壤湿度传感器，土壤湿度传感器检测土壤的湿润程度，当土壤干燥、缺乏水分时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，这时电脑时间继电器就会启动水泵，水泵就会抽水，执行浇水任务，同时湿度传感器继续检测土壤的湿润程度，当土壤湿度达到一定程度时，湿度传感器把信息告诉微电脑时间继电器，微电脑时间继电器就会关闭水泵。智能新型灌溉装置的工作原理就是这样的。在这个装置的工作过程中，需要说明的还有两点：1、装置还利用了现在的新型能源——太阳能。我们把太阳能板放在户外，通过太阳能板把太阳能转化成电能，同时储存在蓄电池内以满足水泵和微电脑时间继电器工作时的能源消耗。2、  我们还可以在需要灌溉的绿化带开挖一些引水渠，把每次灌溉时没有渗进土壤的水分引导到储水池，同时储水池还可以储存多雨季节的雨水等，这样水泵先从水池里抽水（水池没有水时，在利用自来水），达到充分利用水资源的目的。   智能新型灌溉装置的创新意念和实际意义：智能新型灌溉装置是集智能、节能、环保与一体的灌溉装置，说它智能是因为它利用微电脑和相关的检测设备，实现对土壤湿润程度的检测，自动的无人职守的进行灌溉；说它节能是因为装置本身充分利用了太阳能作为自身工作的能源，而不再需要外部电能；说它环保还因为它高效的利用了水资源（根据资料显示，我国水资源总储量约2.8万亿立方米，居世界第六位，人均水资源量不足2400立方米，仅为世界人均占水量的1/4，被列为全球13个人均水资源贫乏国家之一。），实现水资源最低程度的浪费。如果这个装置能制成产品推广的话，它一定能在很大程度上帮助城市绿化事业和温室栽培事业等等，同时将对保护人类的生存环境和环保、节约能源等方面作出重大而又有实际意义的贡献。 人们在使用的螺丝刀固定螺钉的时候，由于刚开始的时候螺钉容易掉下，需要一只手拿螺钉，另一只手拿螺丝刀，这样比较麻烦，且不能保证螺丝垂直拧入，如果拧螺丝刀时用力不均匀或拧不进螺钉，还可能会造成划伤手。     防掉螺丝刀，包括螺丝刀和把手，其特殊之处在于：把手内为上端开口的套筒，刀口朝上的固定于把手底部。为防止螺丝刀滑动，把手的外部均匀设有凹槽或突起。在使用时，先将螺钉塞进套管，拿螺丝刀对准位置，轻轻向前一压，螺丝刀口就能顶住螺钉，逐渐拧紧它；平时螺丝刀口缩进套管里，离管口有一段距离，便于存放。     产品在使用中解决了螺丝刀与螺丝分离的问题，使用时不至于伤到手，螺丝刀的安全性得到了提高。使用时不会重复调整螺丝刀的方向，工作效率得到了提高。螺丝刀在使用中避免了无谓的损耗，耐用性得到了提高。     它与带磁性的螺丝刀相比，有明显的优势，一是，稳定性提高了，原来的带磁性的螺丝刀虽然通过磁力吸住了螺丝，但上螺丝时，却不能保证螺丝与螺丝刀位置的稳定和螺丝进入点的稳定。二是安全性提高了，带磁性的螺丝刀使用时要时刻提防螺丝刀不要离开螺丝，以防伤手。     防掉螺丝刀的使用空间，使用条件和原来的螺丝刀的使用空间、条件一样。防掉螺丝刀的外观、尺寸和原来的螺丝刀一样。防掉螺丝刀的制造非常简单，只需在现有螺丝刀上加上专用套管即可。完全可以制作成真正的产品供人们实际使用。 遥控消毒机器人 作品名称：遥控消毒机器人 发 明 人： 钟浩源 1989年2月6日出生 推荐单位：广州市荔湾区青少年宫 所在学校：广东广雅中学学生 辅导老师：陈志豪 发明经过和发明原理及其作品介绍 我从小就喜欢拿着螺丝刀“解剖”玩具，爸爸、妈妈对此不但没有训斥批评，反而给予很大的支持，还送我去钳工班和电工班学习，我对科技发明的爱好就是这样一点点积累起来的。 近年来，“非典”疫情和“禽流感”这些新病毒如洪水猛兽令人畏惧。在这些人类的灾害面前，不少患者和医护人员均被交叉感染甚至被吞噬生命。如何减少感染的机会成为摆在人们面前的一道难题。于是我想能否设计一个医务人员不进入疫区就能执行消毒工作的设备呢？由此，“遥控消毒机器人”诞生了。 我的主要研究过程是：把一个可加压的储液瓶安装在一辆可行进的遥控小车上，使之能控制机器人的行进，其加压器与一个可遥控控制的曲轴电动机相连，通过遥控为压力不够的储液瓶加压。另外，把储液瓶的出水管与一个遥控控制药液喷止的开关连接，并在出水口处装上一个遥控摆动的喷嘴，使其在工作时可扩大消毒喷洒的范围。通过机器人远距离操作，可实现行进、转向、加压、升降、控制喷止、控制喷洒范围等一系列连贯性动作，达到使工作人员不进入疫区就能执行消毒工作的目的。 我的这项发明作品具备了先进性、科学性和实用性。现已获发明专利，并得到了中国人民解放军第四五八医院护理部的肯定。但我并不满足，我还要进一步完善和改进，如：改为电视遥控；改变机器人的动力结构；加装红外线探测器；加装故障灯装置和语音系统等，使之达到更加满意的效果。 辅导员童军梅的辅导心得 为了更多更快地培养高素质的科技人才，我们广州市荔湾区青少年宫历来都十分重视在青少年中围绕着科技创新开展教育活动，多年来取得了十分可喜的成绩。在辅导同学们的发明创造活动中，我体会到：一、通过开展发明创造活动启迪同学们的创新思维。我们举办的发明创造班使广大少年儿童在满足自己的兴趣爱好的同时，使同学们的智慧和创新意识得到启迪。二、通过发明创造活动培养同学们优良的品德人格。发明创造活动本身就是一个互相探讨，互相交流的过程。同学们在创新活动中培养了团结协作，相互配合，勇于实践，不断进取的能力。像钟浩源这样的同学，就是具有良好的科技素养和创新思维，是有理想、有抱负的一代新人。我作为一名教师，深感自己肩上的责任重大，我们将继续努力，争取为国家培养更多更好的科技创新人才。 发明经过和发明原理及其作品介绍 上小学三年级的时候，我经常看到我们学校厕所的坑道里碗口粗的水管24小时都开着，可是粪便却还是冲不干净。看着那么多的清水白白流走，真可惜呀！我想如果来一个像浪头一样的水流，肯定就冲干净了。 我想在厕所坑道的一头装一个大水桶,到时候把里面的水倾倒出去就行了。我把这一想法向科技辅导员陈立民老师汇报后,陈老师认为这想法很好，建议最好让水桶能自动翻转，并向我介绍他在学生时代曾看过关于欹器的文章。老师建议我上网搜一搜，后来我真地在网上搜到了关于欹器的介绍。欹器是一种盛水的容器，一般用它来告诫人们不要自满，因为水满了它就会自动倾斜而流出来。我想要是水桶里的水满了头重脚轻，水桶就会自然扣过来；要是水桶底下加一块重物，水桶里的水倒空了，水桶又会自动翻转过来，于是整个发明的雏形就有了。 在实际制作的过程中，我又遇到很多困难。一是制作欹器的球体不好找。二是在圆球上打孔穿过铁轴后圆球的开口总也不朝上——那样没法存水呀！三是欹器注水后该翻转的时候不翻转，可水还不到一半时它就翻转了。经过反复试验，反复琢磨，我发现问题原来出在圆球底部的配重太轻。问题终于得到了解决。在此基础上陈老师又帮助我不断改进完善，使这个小发明越来越好，越来越科学。 看，这就是我的“杰作”，这次没想到我获得了宋庆龄少年儿童发明奖的金奖！今后我一定好好学习，多动脑筋，将来长大争取当个大发明家！ 辅导员童军梅的辅导心得 在辅导学生的过程中，我的体会和具体做法：一是培养学生的好奇心，鼓励他们提出问题。刨根问底是孩子们的天性，有问题说明孩子在不停地观察思考。通常我会把这些问题定为科技活动的一个个研究项目，与同学们共同研究。二是激励学生的自信心，鼓励他们提“牛顿级的问题”。我们在学生中提倡提“牛顿级的问题”。即：类似“苹果为什么会落地？”等，以激发同学们的观察能力，并对其进行积极的引导和鼓励。张岩同学的发明就是由此开始的。三是引导学生“温故”，鼓励他们在实践中得到“知新”。四是启发学生灵感和他们一起寻找解决问题的方法。让学生利用对所学知识的记忆和理解，达到以科技活动促进学生主动学习的目的，这也是我们作为一名教师的职责。                         设计思路：1、给螺丝刀柄内安装上小手电筒，让手电筒的光线集中在螺丝刀的前端，在需要照明或光线昏暗的情况下使用；2、手电筒的开关设置在螺丝刀手柄的末端，不会影响螺丝刀手柄的形状和手感；3、手电筒的灯泡是由八个小灯泡呈圆周状分布在螺丝刀杆的周围，以便集中光线；     完善方案：1、将螺丝刀设计为可折叠式，在不需要用它的时候可以当作手电筒使用；2、将螺丝刀设计为拆卸方便的活动卡口式，以便根据需要安装“十”字形或“一”字形螺丝刀头； 手电筒式螺丝刀     我的发明小故事：我现在是一名三年级的小学生，去年9月份的一天晚上，我看到爸爸在修理走廊里的灯罩，由于天花板与灯罩之间的光线比较暗，人又是站在梯子上，一只手抓住梯子，另一只手使用螺丝刀时几乎没有光线，而我在地上站着，即使打手电光线也照不到拧螺丝的地方，很不方便，于是我想到了将我平时使用的小手电和螺丝刀结合起来，发明一种可以照明的螺丝刀，在需要照明或光线昏暗的情况下精确地使用者照明。 一、发明项目选题的由来 本发明单从外观上来看，它与普通的手电筒相似，但从其内部的结构与原理分析则完全不同，那么本选题我们是怎样发现的呢？ 大家都知道，手电筒都是需要采用电池来作为照明电源的,现在我们通过市场去调查了已有的“手动式充电电筒”，并直接从市场上新买来了好几个“手摇式电筒”，不撩要使用中只用了2天就不会发光了，我们解剖了所购买来的多个“手动式充电电筒”后，发现其中的奥秘是，线圈、磁铁滑块等是一种装饰和假象，根本不能充电，其照明用的电源就是常见的纽扣式锂电池外加塑料带包装而成，而纽扣式锂电池的容量很小，但是价格昂贵，作为照明电源来使用，不一会儿时间电量就会消耗用尽，完全不能适用普通照明的。 我们经过实际使用和拆装，分析其存在的缺点主要有以下几点： 1.内部装有2-3节微型纽扣电池。电池的价值8-15元左右。因为电筒内装有电池。在长期不使用时，电池自身也要慢慢地被腐蚀。从而造成电筒损坏或不能充电。 2.当手摇式电筒给电池充电时，因线圈产生的感生电流在给电池充电时是瞬间式电流，造成电能转换化学能的效率不高，这就不可能达到应有的使用效果。 3.由于内部使用的还是电池，与一般电筒没有根本区别。 4.原有产品中产生感生电流的线圈只有一个，对电池充电效果当然不好，其设计中有较大的不科学。 针对上述存在的问题，我们选取了本项目作为研究课题进行探索。 二、研究设计本发明的基本思路 1、    采用高亮度发光二极管替代小灯泡作为发光源； 2、    用多个线圈并联起来以增大感应电动势和感应电流量； 3、    各个线圈的两端分别与桥式整流器相联接，其各个输出端的“正端”合并后与电容器的“正端”相联接； 4、    滑块采用强力磁铁，并采用一种耐压低、容量大的电容器来替代原有的锂电池，从而可以将感应电流直接以电荷的形式储蓄在电容器中，这就大大提高了充电效率，完全可以省去锂电池，这对环境保护是非常有利的。 5、    当需要照明时，只要将充电后的电容器通过单刀双掷开关的转换和限流电阻，就可以将电容器中电荷慢慢地对发光二极管进行放电发光。 三、本发明的结构与原理 本发明由线圈（线径为0.12mm）、支架、整流器（1N4001）、电源开关、高亮度发光二极管、会聚凸透镜、滑管及高强度磁铁等组成。其工作原理就是根据“不论用什么方法，只要穿过闭合电路（线圈）的磁通量发生变化，闭合电路中就会有电流产生”的法拉第电磁感应理论设计而成。它不需要任何电池供应电能，而采用新式“直线运动发电机”，能促使强力磁铁来回穿梭于三个线圈的中心，不断地感应出电流，经整流后向大电容器充电。当按动开关时，其电容器就会向发光二极管回路慢慢放电，从而使高亮度发光管发光，并使用透镜进行会聚使发光管的发光效果更明显。 四、本发明的创新设计和制作过程。 我们经过解剖、分析、研究以及请教老师后，认为完全可以将学过的物理科学知识组合创新出一种“无电池实用手电筒”。 1、直接将照明用的电池改用电容器作为电源。将感生电流以电荷形式直接贮存在电容器中，不再将电能转化成化学能形式进行储电，其效率接近于100%，几乎不存在能耗。当需要快速充电时，只要分别与低压电源的正、负极联接，即可在1秒钟内完成充电，以备急用。 2、将原有的1个线圈分成3—4个等多个线圈，其线圈总匝数不变，然后将每个线圈感应出的交流电分别通过3个桥式整流器变成直流电，再给电容器充电。使用时，只要摇动5-10次，就可照明10分钟。 3、本发明采用普通的电子元件进行电路的创新组合与设计，它不需要任何电池供应电能。经实际使用验证，充电后在搁置90天时间不使用的情况下，闭合开关后，其手电筒仍然能正常发光，这就证明了电容器的漏电极小，电容器可选取用耐压低、容量大、漏电小、价格便宜的一种，完全可以作为储存式电源使用。 4、将高亮度发光二极管与开关的b端连接，在塑料管上绕制3个线圈，塑料管内放置强磁铁，塑料管两头设置弹性物质。三个线圈输出端分别与桥式整流器相联接，整流后电流输出正端与开关a端连接，整体安装在一个大的塑料管内即可成型。 五、本发明的特点 本发明在于将单个线圈改用多个线圈使得产生感应电流大大增强，将电容器充电替代电池作发光电源。采用新式“直线运动发电机”，促使强力磁铁来回穿梭于三个线圈中心，不断地感应出电流向大电容器充电，当开关按动时，其电容器就会向发光二极管回路放电，从而使高亮度发光管发出光线，通过会聚后效果更好。 本发明结构简单，符合科学原理，创新性和实用性强，容易推广。适用出差、旅游及日常家庭生活，属于环保节能型的发明创新型项目。因此，它具有很好的创造性和实用性。 本发明荣获第十七届浙江省青少年亿利达发明奖第一名，它已申请国家专利。 六、本发明进一步完善的设想 我们在完成本发明的过程中,我们不但应用了创造学中的《组合发明法》和《移植替代法》原理进行重新组合和加工，并且还利用物理学，电子和电工学等知识进行创新设计和改进而成。当然，本发明还需进一步改进，即体积更缩小些，延长照明时间和提高照明亮度。希望大家给予提出宝贵意见。