失败中寻成功之门 中学生科技创新并非遥不可及【2】

　　创新发明比电玩游戏更有乐趣

　　本报记者 王柏玲

　　人物：周浩冉（上海市新中高级中学高一学生）

　　作品：环保盆栽花卉自动给水装置

　　荣誉：第八届上海市明日科技之星

　　在医院打点滴的时候突发灵感，找到了自动浇花器的设计思路；在高手如云的创新比赛中不断突围，最终获得“上海市明日科技之星”称号。上海市新中高级中学高一学生周浩冉的科技创新之路充满着很多“意外”，对他而言，比获奖更值得珍贵的是自己获得了一种前所未有的学习体会。

　　生病输液找到设计灵感

　　周浩冉说自己对科技创新感兴趣，很大程度上是受父亲影响。父亲喜欢动手，家里的小修小补都是自己搞定，还申请过专利。父亲的工具箱对周浩冉来说无疑就是个“百宝箱”，他在父亲指导下，用锯子、榔头做过不少东西，最得意的是用有机玻璃做的相架，比店里买的更精致。

　　父亲喜欢养花，家里有五针松、米兰，都是比较娇贵的植物，土壤不能太干也不能太湿，把握好度并不是一件容易的事。去年暑假，全家到香港旅游，出发前特地给花花草草们都浇足了水，但一周后回来，米兰还是枯死了，这让周浩冉很是心疼。

　　周浩冉和爸爸一起到附近花鸟市场买来“自动浇花器”，但用了一个多月，陶瓷头就阻塞失效了。之后，他们又尝试了多种浇花器，都不实用。有的结构太简单，只是通过小孔让瓶里的水持续流到花盆里，不能根据土壤湿度的变化作自动调整；有的利用土壤湿度仪调节水泵开关，但代价太高。周浩冉就一直琢磨着是不是可以自己动手做一个装置，来解决浇水难题。

　　一次，周浩冉生病，在医院吊针，看着药水一滴一滴地输入，他突然有了灵感——是否可以利用大气压强的原理来做一个给盆栽花卉自动浇水的装置。病愈后，他就在家里动手实践。

　　养兰花需要非常精心，因为水滴到兰花叶子上会导致烂叶，爸爸就在花盆底部的漏水孔里塞一些定型棉，浇水就浇在花盆底盘里，定型棉会吸收底盆里的水，把它输送到土壤中。周浩冉参照这个办法，利用废弃饮料瓶、细软管和吸水无纺布制成了一个简易的“自动浇水装置”——在花盆底部漏水孔内塞入具有较好毛细吸水效应、耐腐蚀的织物，并将织物的一端塞入花盆内的土壤中，使其与土壤紧密接触，另一端放在花盆的底盆内；在饮料瓶的盖上钻个孔插上软管，装水后倒置，通过软管与花盆底盆连接，伸入底盆的织物会将水吸到花盆的土壤里。依据水分能在土壤中自动扩散、土壤含水量达到田间持水量时毛管水停止运移的原理，这个装置能自动根据土壤湿度的变化调整给水量。

　　周浩冉把这个装置在家里养的一盆吊兰上试用，其生长状况明显比依靠人工浇水的另外一盆吊兰好。

　　评委“刁难”触发改进思路

　　实验的成功让周浩冉信心倍增，在学校老师的建议下，他报名参加“上海市明日科技之星”的比赛。周浩冉坦言，当时完全是抱着试试看的心态参与，因为年龄小，之前也没有比赛经验，关键是感觉自己的参赛作品科技含量不够高。

　　区里的预赛就高手如云，很多作品都很“高科技”，如沙地里行走的机器人、自动吸灰的黑板擦等。相比之下，周浩冉的作品就显得“幼稚”多了，只用到了简单的大气压强原理。但他这个朴素的设计最终获得了评委肯定——中学生的创新实践不在于多少科技含量，而是如何把简单的想法付诸实践。周浩冉没有想到，进入决赛的高一学生只有他一个。

　　比赛的评委个个都是专家，他们对选手的提问都很挑剔。因为是自己的创意，自己完成制作，周浩冉并没有感觉很大压力，倒是觉得评委不少带有“刁难”性质的问题，给他进一步改进装置提供了思路。复赛时候有评委问，这个装置能不能为多盆花浇水。回来之后，周浩冉就一直在想办法解决这个问题。他买来水箱、浮球阀、流量仪、导管等材料，制作出一个“多盆花卉自动连续给水装置”，并进行了实验，效果相当不错。

　　正是这个改进，让周浩冉在决赛中脱颖而出。因为它为城市高架道路悬空盆栽绿植养护提供了一个造价低廉、运行可靠的自动给水新方式。目前普遍使用的人工浇水或滴灌系统，都是在土壤表面给水，经常发生给水过多渗漏出花盆，淋湿高架下汽车行人的情况。

　　而周浩冉设计的装置可根据每盆花卉的情况，将水分直接输送到中深层土壤植物根系集中的区域，不会造成水分满溢。“如果这一装置得以普遍应用，可改变目前高架盆栽绿化只能选择耐干旱、耐贫瘠的黄馨等少数品种和一段道路通常只种植一种花卉的情况，实现扩大花卉品种的选择范围，用一个管网系统就可以同时自动养护不同品种、不同大小的植株，并能节约水资源，不消耗电能，节省大量人力。”周浩冉对这一设计的应用前景非常看好。