工欲善其事,必先利其器
2021-11-22 教育

■创客小达人档案

创客小达人:徐子忻

创客格言:我思考 我动手

现就读学校:复旦大学第二附属学校

推荐单位:杨浦区青少年科学技术站

指导老师:赵伟

工具是我们日常生活中随处可见,又必不可少的东西。农民锄地需要锄头,厨师做菜需要锅铲,科学家们做实验需要各式各样的仪器……俗话说,工欲善其事,必先利其器,好的工具能让我们事半功倍。今天创客故事的主人公,来自复旦大学第二附属学校的徐子忻,就靠着自己聪明的脑瓜和优秀的动手能力,走上了自己优化工具的别样科创路——

记者 朱筱丽

由不满足萌生出的创造欲

徐子忻是一个爱动手的女生。

从小时候折腾着帮芭比娃娃换衣服开始,徐子忻已经这么动手“折腾”了十几年。这十几年里,从芭比换装到乐高搭建再到模型制作,从图形化编程到电脑应用,她统统都“折腾”过了几遍,还越发沉浸其中。特别是模型课,当看到一块块小料在自己的手下逐渐变成房子、桥梁、车辆时,她心中的成就感满满!

尽管喜欢模型课,可是模型课也有让徐子忻不满足的地方,就是不能全程参与器件的切割和锯削。锯子等工具的危险性让老师们不能安心放手给她们独立使用。这让喜爱自己动手制作模型的徐子忻越来越不满足。于是她有了改良锯子,能使自己动手参与的想法。

当她向老师提出这个想法后,幸运地,她获得了老师的鼓励和支持。在老师的启发和引导下,徐子忻对日常可见的刀、剪、锯、斧及配套辅助工具等进行观察,结合自己在科学和物理课程里学到的物理知识,渐渐有了利用杠杆原理设计“剪切式锯子”的思路。

用实践把想法变成现实

在“剪切式锯子”的创作想法得到老师的肯定后,徐子忻开始尝试画出初步草图。草图完成后,她继续对细节进行思考、打磨,最终她有了一个较为完善的设计思路:她要做的是一把锯削工作和夹件装置结合在一起,利用电机驱动,操作简便、安全、省力的小锯子。

但是要怎么才能实现自己的这个想法呢?徐子忻又开始了冥思苦想。锯子的主体应当选用怎样的材料?电动装置应当放置在什么位置?锯子的安全性要如何保证?锯子的电力要如何满足锯子锯削的需求?等到实际操作时,徐子忻才意识到要实现自己的设想,可不是一件简单的事。最终她决定寻求老师的意见。

与老师进行沟通后,徐子忻和小伙伴们用激光雕刻技术、3D打印技术制作了模型零件,再安上电机、锯条……一番努力后,剪切式电动手锯的雏形初现。可是在实验使用过程中,她们却发现锯子工作时还有不少问题,如电机的速度和扭力不匹配,夹件工具容易松动,锯条不符合往复锯削的要求等等。

发现问题就要解决问题

为了解决剪切式电动手锯在实际使用过程中的种种问题,徐子忻和团队再次开始了实验。通过对不同的锯条和电机的比选试验,她们终于选到了能满足模型需要的材料,驱动轮——工作轮的设计也有了让她们满意的结果。

对于推料臂和夹件装置,从夹块、U形夹件到曲臂夹件等等,她们通过反复的尝试和实验后,又用金属部件提升了锯子强度。又是一番折腾,终于锯子可以顺利工作,完成了对多种材料的实验切割,徐子忻的设计目标总算实现了。

“剪切式电动手锯样机”项目参加了上海市创新大赛、明日科技之星以及国家宋庆龄基金会举办的多个科技赛事,取得了一个全国银奖,两个上海市一等奖和一个上海市二等奖的荣誉。

这次的小小成果,只是徐子忻成长道路上的一个小小的里程碑。比赛过程中专家老师的肯定,更坚定了她学好科学、学以致用,在生活中多动手参与小发明、小制作的决心和信心。

记者 朱筱丽

来源:学生导报

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