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校园发明家环保有妙招:双底花盆节水促生长

花匠小妙招
2024-10-29 18:33

2014年7月22日讯，进入夏天以来，一波波的高温天气不断袭来，城市的用水、用电迎来高峰。象牙塔内的学子们在这大热天儿里也没闲着，纷纷开动大脑，利用自己的智慧，从身边的生活场景出发，发掘出节水小窍门，成为一个个节水小达人。

浴室系统：提醒拔卡，警示浪费

公共浴室，是不少人关于大学生活的共同回忆，在一个“坦诚相见”的公共空间里，女生们说说悄悄话，抱怨唠叨下即将到来的考试，卸下一天的疲劳。不过，就读于北京航空航天大学的梁潇和室友李媛媛，却有个困扰：她们经常因为忘记拔卡，而不得不在回到寝室之后，再顶着一头湿漉漉的头发回到浴室。两个人聊天时也提到，如果不拔卡的时候，系统能发出警报提醒该多好。

想到就干，梁潇和李媛媛决定自己动手，打造一个更加自动化和智能化的浴室。

“最初我们想得比较简单，就是想要安装一个报警器，安装一个红外测距的装备，当测距装备感应到人已经走出1米的范围之外时，就给单片机也就是类似大脑功能的部件，发送一个指令，然后，单片机启动报警电路，蜂鸣器就发出警报声，提醒人将卡取出。”

可是，单单把单片机、报警器、测距的热释电红外传感器等这几个部件组合起来，就让梁潇她们两个人忙活了好一阵。项目开始运作的时候，两个人还是刚入大学没多久的学生，专业知识掌握得不多，凭着初生牛犊的勇气，完全靠自己看书、上网查资料来啃这块“硬骨头”。

第一个难题就是怎么把这些部件组装起来。两个文文静静的小姑娘，操起了电烙铁。最开始时，由于经验不足，梁潇经常连手套都不戴就直接上阵，“我们的衣服都不知道被烫了多少件了”。跑批发市场，上网淘……两个女孩子化身无所不能的“女汉子”，而买回来的东西却常常达不到预期的效果。“最让我们崩溃的是，从理论上来看，元件应该是没问题的，但就是运行不起来。那时候我们经常在宿舍楼下的自习室里通宵达旦地工作。”

安装成功之后，红外测距的准确性又成了问题，由于性能不稳定，设备会受到周围洗澡的人的干扰，导致测出的距离不准确，频频发出错误警报。梁潇和李媛媛决定潜入浴室做实地试验改造。

虽然最后做成的系统只有一本书大小，但是抱着一个盒子进浴室，很难不引起浴室阿姨的注意。“我们那段时间就跟做贼似的，常常趁着阿姨不在的时候，偷偷跑进浴室。”

为了记录试验的进度和状态，为未来的改良提供依据。有的时候，两个人还需要在浴室现场拍摄视频。这个行为让两个女孩子尴尬不已，“在浴室里拍视频，本身就很容易被认为是不太正常的行为。我们只好不断地跟别人解释，我们是在做实验，好在大家也还比较理解。”不过，浴室里不时发出的警报声，还是经常让两人成为整个浴室的焦点。

在调试设备时，梁潇和李媛媛发现，除了忘拔卡容易导致校园卡丢失之外，浴室还存在用水浪费、湿度过高等问题。两个人想要让其设计更加完善，于是又进行了新的改造：从人开始淋浴起，液晶显示屏上就开始显示用水流量和淋浴时间，如果淋浴超过设定的时间，那么，8 个发光二极管将同时点亮，提醒用户节约用水。

让两个人略感遗憾的是，刚开始做设计时，只是沉浸在动手能力带来的成就感中，而没有想到大规模的推广。“未来有机会的话，我们想要把这个项目进一步完善起来。”

双底花盆：一个小创意节水促生长

罗琳方是一名就读于北京市第二中学的高一学生。她的姥姥家住一楼，每到夏天，楼上邻居家摆满的五颜六色的盆栽，虽然为夏日平添了不少风景；不过，滴落下的浇花水，却总会弄脏姥姥晾在下面的衣服。于是，琳方想到，能不能有一种新式的花盆，让浇花的水不会从花盆的底下流出呢？

因此，在做改造时，琳方首先想到的是解决花盆的漏水问题。要防止漏水就要把多余的浇花水保留下来，这样也能达到节水的目的。普通花盆要留住水，只有把花盆底部的排水孔堵上，这样虽然留住了水，但过多的水积存下来，会造成植物的根部腐烂，琳方将这种节水方式排除。

不过，琳方从中倒也得到了一些启发：如果在传统花盆下面，加上一个不漏水的花盆，将多余的浇花水收集起来，这样不仅防止了浪费，而且也不会使浇花水滴落得到处都是。于是，罗琳方用废弃的饮料瓶，做了一个能充当储水功能的简易花盆，成为下层的“储水池”。

但是，问题又来了，如果浇花水过多时，就会使上边的花盆（内盆）浸泡在下边的“储水池”中，同样容易造成植物烂根。为了解决这个问题，琳方在“储水池”的侧壁、距离上边花盆底部下方0.5厘米处，用小刀开了一个孔，这样多余的水就可以被排出来，防止植物烂根。

琳方还不满足，如果为了实现节水，每次都要将“储水池”的水，再次倒回到上边的花盆中，那就太麻烦了。有没有什么办法能够解决水的循环利用呢？

一番思索之后，节水型的花盆初步成型了：琳方利用两个大小刚好可以摞在一起的普通花盆，上盆种花，下盆做储水池。并将上边的花盆底部用电钻打了许多小孔，以使植物的根可以由这些小孔中长出；再将下边花盆的底部排水孔用水泥封死，在侧壁距离上花盆底部下方0.5厘米处打孔，这样就可以将多余的水排出，防止“储水池”中水量过多，造成植物烂根。“植物的根从上部花盆底部生长出来后，根就可以吸收充当储水池的下面花盆的水，这样就可以实现循环利用了。”

后来，琳方又发现，上底花盆在10天浇水一次的情况下，花盆中的土壤还是感觉不够湿润，说明水的循环利用还不够理想，有什么方法可以提高水的循环利用呢？受到在学校做实验时见到的酒精灯灯芯可以源源不断地提供酒精燃烧的启示，利用这种毛细现象原理，琳方用棉布条和吸管制作成简易的导水管，巧妙地解决了问题。

琳方还不满足，有一天她在网上查找有关花盆的资料时，看到有文章介绍说如果植物根系长期处于通气状态，则更有利于多发新根和侧根，使得植物生长更加茂盛。于是，琳方就又增大了“储水池”侧边的溢水孔的数量及孔径，增加了根的通气量，同时又带来另一个好处，那就是“溢水孔”变身“注液孔”，可以通过这些溢水孔向“储水池”中，添加植物所需的营养液，实现了“一举三得”。

琳方还细心地做了实验对比，对比后发现，在保持相同的土壤湿度情况下，普通花盆平均浇水间隔为7.53天，而双底花盆平均浇水间隔为22.43天，浇水周期之比约为1比3。也就是说，普通花盆平均浇3次水，而双底花盆只需浇1次水。此外，双底花盆比普通花盆节约用水45%，也就是说普通花盆的浇水量，是双底花盆浇水量的将近2倍。

凭着这个设计，罗琳方获得了国家知识产权局授予的实用新型专利，并斩获多项奖项，其中包括第六届北京发明创新大赛铜奖、第六届北京发明创新大赛NEC创新种子奖等。

本文来源：北京晚报-北晚新视觉网记者：牛伟坤/文