一名大學生和他的發明

     隨著科技日新月異的發展，太陽能已經逐漸成為人們日常生活中經常利用的能源之一，太陽能熱水器、太陽能路燈、太陽能電動車……越來越多的電器已經能夠或者正在研究利用太陽能驅動。郭東鑫是黃淮學院新能源科學與工程專業的大三學生。擁有一項太陽能路燈與垃圾桶組合裝置專利的他，最近又有新作品了：一款節能環保的太陽能越野除塵小車。這款小車利用太陽能驅動，可以幫助人們清理垃圾，既環保又實用。

一名大學生和他的發明

□     蘇弼坤  劉  迪  文/圖

“和我的小車合個影。”

郭東鑫發明的太陽能越野除塵車。

郭東鑫（左一）和“創客空間”的部分成員。

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一張照片引發的思考

郭東鑫告訴筆者，這款太陽能越野除塵車是他參加學校“創客大賽”時的作品，而靈感來源于學校網站上發的一張照片：清晨的馬路上，一名清潔工正在清掃地上的垃圾，為天亮后大家出行提供方便。“寒冬里，我們還在熟睡時，清潔工們一天的工作已經開始了。”郭東鑫說，這張照片為他的發明提供了不小的啟發。

沒過多久，學校舉辦的“創客大賽”開始了。雖然學習的是新能源專業，但是郭東鑫想參加這種發明比賽，于是便報了名。比賽要求選手的作品做到兩點：創意與實用，參加的同學須利用賽方準備的一些小零件，發揮想象，動手制作一個初具雛形的作品，然后交由評委老師評定，如果可行的話，就繼續制作完善。

拿到零件后，郭東鑫開始思考：究竟該做什么？他走到操場上，看見綠草坪上被人丟棄的瓜子殼、紙屑，突然想到了前陣子大家討論的那名清潔工。“我想，瓜子殼、紙屑這種小垃圾被丟到草地里，清潔工打掃起來更困難，如果能做出一種東西，幫助他們清理這種垃圾就好了。”郭東鑫說，后來，他聯想到家庭用的掃地機器人，但是在室外沒有足夠的電源，用起來不方便。聯系到自己所學的專業，他想，可以利用太陽能驅動，解決續航問題。他將小時候玩過的玩具小車進行創新，將越野小車和吸塵器合二為一。這樣的一款太陽能除塵車價格低廉，既可以幫助人們清理垃圾，又能節約資源。

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不斷學習  不斷改進

有了方向后，郭東鑫開始著手制作樣品。老師看過后，認為這個作品既充滿了創意又有實用性，鼓勵他進行下去。然而，后期的完善工作讓他很是費了一番功夫。

郭東鑫學的專業是新能源，除塵車上用到的太陽能電池板對他來說不是什么大問題，但是其他方面實行起來就困難了。郭東鑫說，因為專業限制，自己在計算機程序方面的知識比較薄弱，做控制裝置時基本是邊去圖書館查閱資料邊動手做，有時實在搞不明白還要上網查找相關信息，或者請教老師。制作過程中，郭東鑫等于學習了一遍計算機程序知識。

“雖然只用了3周時間就完成了作品，但是后期的調試又花了一番功夫。”郭東鑫說，最初由于選擇的電機功率小，吸塵器電機轉動帶動風葉轉動，風力不夠，除了碎紙片外其他的垃圾都吸不進去。后來，找到問題所在，郭東鑫加大了電壓，誰知道風力又太大了，不該吸的也吸進去了。后來，郭東鑫一遍一遍地改進，改變吸塵器電機的功率、改進吸頭和風葉的距離，經過多次試驗，吸塵器的功率基本穩定了。

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申請專利  展望前景

郭東鑫告訴筆者，隨著科學技術的發展，玩具小車越來越多，但這些小車大多只有娛樂功能，用途單一，很多玩具小車使用的是一次性電池，對資源浪費的同時，也造成了環境的污染，因此對小車進行功能創新和能源利用的改進勢在必行。

據郭東鑫介紹，他發明的這款太陽能越野吸塵小車組合裝置，包括越野小車組件、控制裝置、繼電器、太陽能電池板、充放電控制器、小型吸塵器、蓄電池。吸塵器在小車正下方，控制裝置主要由8051單片機控制，太陽能電池板設在小車上方作為車蓋，控制裝置、繼電器、充放電控制器和蓄電池放置在小車車體內部，充放電控制器分別與太陽能電池板、控制裝置和蓄電池相連，繼電器分別與蓄電池、控制裝置和小型吸塵器相連，小車電機與控制裝置相連。

這項發明能夠充分將太陽能利用在小車驅動上，并且具有吸塵功能。在有陽光的時候直接用光伏板產生的電能驅動小車運動和除塵；在沒有陽光的時候，可以利用小車蓄電池提供的電能工作。

他發明的太陽能越野吸塵小車，充分利用太陽能，功能多樣，在娛樂的同時還具有吸塵的功能。學校操場上的瓜子殼、紙屑、小石子等小型垃圾不易拾起，清潔工打掃起來很困難，如果用這款太陽能越野吸塵小車，放在操場內，太陽光線強時它可以不間斷地工作，太陽落山之后，它可以利用白天儲存的能量工作。

“十三五規劃，國家提倡優先發展新能源，我覺得未來會有越來越多以太陽能為驅動的產品走進千家萬戶。”郭東鑫說，他的這款太陽能越野除塵小車正在申請國家專利，希望將來這款除塵車可以走進人們的日常生活。它不僅可以幫助清潔工打掃衛生，也可以在普通家庭作為一款節能的玩具小車提供娛樂功能，并且幫助人們清潔房間。

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創意還在繼續

采訪結束時，郭東鑫向筆者介紹了自己的其他作品：可以測試PM2.5的小掛件、戶外商用太陽能發電遮陽傘、可以幫助交換室內空氣的太陽能百葉窗……學有所長，他在新能源利用方面還有很多奇思妙想。

現階段，郭東鑫主要在研究一項太陽能水質檢測裝置及其檢測控制系統。“前段時間大家都在討論自來水錳超標問題，所以我想試著做一個可以監測水質的設備，方便大家隨時隨地查看水質。”郭東鑫說，太陽能板可以保證這個水質檢測裝置的能源供應，傳感器探頭可采集到水質指標情況，控制處理器連接電腦可以對相關指標進行分析。最后，利用互聯網技術，把采集到的信息發送到用戶的手機和電腦上，從而實現在線監測。它可以放置在水體的任何位置，方便居民監測家庭用水的情況。

鏈接

現代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸氣和電力。開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔能源之一。中國蘊藏著豐富的太陽能資源，太陽能利用前景廣闊。目前，中國太陽能產業規模已位居世界第一，是全球太陽能熱水器生產量和使用量最大的國家和重要的太陽能光伏電池生產國。中國比較成熟的太陽能產品有兩項：太陽能光伏發電系統和太陽能熱水系統。

在《國家能源局綜合司關于做好太陽能發展“十三五”規劃編制工作的通知》中，太陽能光熱發電被作為重要內容予以提及，這意味著光熱發電將成為我國“十三五”期間著力發展的重要產業。