让梦想起航 访全省青少年科技创新大赛一等奖选手刘浩炜（图）

刘浩炜向评委介绍自己的项目设计——汽车电吸门防夹手装置

　　4月13日至15日，来自甘肃省各市州的千余名青少年科技爱好者汇集永靖县太极中学，上演了一场激烈的强强“对决”。

　　在太极中学的展厅里记者见到来自武威一中的刘浩炜时，他正在进行汽车电吸门防夹手装置的演示。在这里，记者和这位充满着英气的17岁少年，进行了一场心路历程的交流。

　　“私家车，为百姓生活提供了极大便利。如今，越来越多的高科技配置出现在了私家车上，电吸门就是其中之一。”浩炜边演示边介绍，“电吸门的使用越来越广泛，在车门未关好的情况下，车门会自动吸合直到完全关闭。其工作原理是在车门框上(或门板边缘)装有电磁线圈，当车门打开时，线圈中就会有电流通过，形成电磁场。由于磁力的作用，当车门关到与门框距离较近时，车门就会被自动吸上。电吸门虽然能使关门动作更优雅，但也存在着安全隐患。一不留心，就会让乘客发生手指被夹的‘流血事件’”。

　　说到这里，浩炜给我讲了他的故事：2013年，在好奇心的驱使下，他想切身体验电吸门的力量，念头一起，他便把手指放在了车门内侧。不料，电吸门启动后，他的小拇指瞬间就被夹进了门缝，虽然他反应快，一下拉开了车门，但手指还是血流不止，送进医院缝了6针，伤口好长时间才愈合，并留下了明显的印痕。幸运的是，电吸门没有完全吸合，没有对他造成更大的伤害。“当时那个剧痛啊，一辈子忘不了。”说到这里，小浩炜腼腆地笑了。

　　经历了这次刻骨铭心的“事故”，刘浩炜便对电吸门夹伤事件进行了相关搜集。通过查阅资料，他发现，国内外此类手指夹伤事故不在少数，大多数受害者是儿童，个别孩子由于好奇心强烈，把手放在车门缝间经历“噩梦体验”，甚至导致儿童被迫截肢的悲剧发生。“当孩子手被夹伤，对未来的生活造成影响，父母该有多么痛心啊！为什么电吸门的夹手威力这么大？这是我研究电吸门防夹手装置的初衷。”浩炜说。

　　经过研究，浩炜发现，乘客要完全关闭车门时，车门需要“甩”几十厘米才能顺利关上。电吸门关门路径短，所以需要花更大的力气，才能让车门关闭。但电吸门很少自带防夹功能，电吸门的力量大概在600牛(61公斤)左右，如果手指被电吸门夹住，相当于被一个成年人穿着铁鞋单脚站立在手指上。“简单的说，这个力夹断铅笔是轻而易举的，如果成年人手指被夹，巨大的疼痛还不是最让人恐惧的，更可怕的是，手指很有可能被这个力量生生夹断。如果是孩子遭遇，后果更不堪设想。”浩炜说。

　　一想到“夹手事件”，小浩炜的心就隐隐作痛。“能不能在特定的位置安装防夹装置，让乘客安全地使用电吸门？”他心里暗暗琢磨。

　　于是，他开始尝试在车门上加装传感器来解决这个问题。几年来，他利用中学所学的物理知识，对电吸门的原理和构造进行分析研究，发现可以通过在汽车门框边缘安装传感装置。当手触碰到门框边缘时，立即断开电吸门工作电路，使电吸门停止工作。与此同时，报警装置一并启动，从而保证不会将乘客的手夹伤。

　　研究初期，他多次尝试了用光敏电阻、压敏电阻、热电阻、红外感应器和电容等感应装置来探测手指等障碍物。经过反复试验，他发现用红外感应器来做探测器，是最合适的选择。“在车身边缘和汽车门框边缘分别安装红外发光二极管和红外光敏二极管来感应障碍物，如果手指等障碍物在车门缝隙之间，红外感应器就会探测到障碍物，电吸门便会立刻停止工作，同时蜂鸣器发出“嘀嘀嘀”的报警信号，提醒乘客注意安全。”小浩炜说。

　　在模型制作过程中，小浩炜变身“木匠”，利用刨子、线锯、码钉枪等工具，用实木板做车门的模型，将细细的铜导线一圈又一圈地绕成通电磁铁。制作时，他被工具伤到手，也被热熔胶烫伤过，但他还是在指导老师牛黎全的陪伴与帮助下，坚持了下来。

　　在实际操作过程中，他也曾遇到过不少难题。“我需要设计一种有着密集光路的红外感应器，来提升装置的可靠性。在对红外发光二极管和红外光敏二极管的参数性能研究之后，我将两个二极管之间的间距设计成了1cm，做到了红外线扫描“零盲区”。基于整套系统的独立性、完备性、可靠性，我还设计了独特的电路，加上了独立于汽车行车电脑的MCU和蜂鸣器，使整套装置的设计更人性化，更方便操作。”浩炜这样告诉我。

　　功夫不负有心人。在汽车电吸门防夹手装置的项目设计中，他遇到问题，和牛黎全老师一起探讨，度过了无数个不眠之夜。在牛老师的点拨下，他克服了项目研究制作的瓶颈，依照原有的设计理念和设计目的，最终成功设计出了汽车的电吸门防夹手装置，并做出了它的模型，带到了这次科技创新大赛的演示现场。

　　采访中，我见到了刘浩炜的老师牛黎全。由于工作性质和对科技创新的浓厚兴趣，牛老师注重培养学生的创新意识和超前意识。孩子们在他的“活动沙龙”中，对感兴趣的技术、技术前沿的报道畅所欲言，对技术创新有着强烈的动手实践的欲望。对孩子的点滴成功，他都给予极大的支持和鼓励，通过实验与操作，帮助他们将理想变为现实。

　　“在我看来，完成一项科技创新作品，过程比作品本身更重要。制作历程需要背负种种顾虑和压力，孩子们一次次修改完善图纸，一遍遍摸索操作设备的方法，面对的是一场非常艰难、不知成败的创造。参加全省科技创新大赛，至少要有9个月的时间去准备，从发现问题到创新的终极目标，从检索查询相关信息到设计方案的构思与呈现，从模型制作与测试评估优化等，是一个动态的反复修改完善优化的过程，离不开孩子们不懈的坚持与刻苦的努力。所为一名辅导教师，我被学生的自强不息、锐意追求感动着，说实话，我为我的孩子们感到骄傲。因为有他们，我甘为人梯，与他们一同艰辛，并分享快乐！”说这番话时，牛老师的眼中，分明闪动着无以言表的自豪。

　　喜讯传来。汽车电吸门防夹手装置的项目设计，在刚刚结束的第三十三届甘肃省青少年科技创新大赛中获得了全省一等奖的佳绩。4月15日晚上的闭幕式上，高二学生刘浩炜佩戴着奖牌，青春洋溢的脸上，焕发着夺目的光彩。当晚，和他一同参赛的伙伴于朝阳的自行车ABS系统装置和以裴子杰为代表的可变距登阶车轮模型，也喜获嘉奖。

　　“根据现有的资料我发现，我的汽车电吸门防夹手装置的设计，在全国乃至全世界尚属首例，没有任何一种设计与之相同或相似。我想在之后的日子里完善设计，将现用的普通电路板和常规二极管改为超薄的柔性电路板和贴片式的红外二极管，使装置体积更小，更加灵活，更加便于安装。日后，我想为我的这一设计申请专利，推广至实现生活之中，让更多的人受益。”眼前的小小少年，目光坚毅，露出了自信的微笑。

　　【记者手记】

　　4月16日清晨，刘浩炜和一同参赛的小伙伴们，载着满满的收获，在牛老师的陪伴下，坐上了返回武威的大巴车。

　　我的心中，小小少年的英俊形象，一直晃动着。眼前，浮现的是他们娴熟的操作展示；耳边，还在隐隐回响着他们自信流畅的表达。

　　感慨现在的少年，做到了当年我读书时想不到的的事情。感慨创新的源泉能有如此的年轻活力，让我对祖国未来的发展更是信心满满。

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　　突然想到一句话：“少年强，则国强。”只有这句话，才能代表我此时此刻无法平复的心境。

　　青少年科技创新大赛上，每一份作品、每一个论点，无不闪烁着创造性思维的光芒。出自中小学生之手的发明创造新奇独特，其实用性和新颖性让人称赞不已。思维开阔的小“创客”们，玩转的科技创新生活味儿十足，立意巧妙，不乏“接地气”的奇思妙想。小小“科学家”们用无拘无束的思维火花和简单易懂的生活创意，编织了一曲美妙的科技创新生活交响曲。他们稚气的面庞，自信的目光，在缤纷、富有创新精神的展台和作品中激情飞扬。

　　只要努力，一切皆有可能。在青少年科技创新教育事业的飞速发展的今天，青少年创新思维的开发，创新行为的普及，创新活动的推广，创新意识的增强，创新能力的提高，是整个民族和社会的责任，是我们义不容辞的使命。希望通过这场比赛，能够进一步激发广大青少年科技爱好者探索科学的兴趣，全面推动青少年科技活动的蓬勃开展，培养青少年的创新精神和实践能力，提高青少年的科技素质，让青少年在爱科学、学科学、用科学的道路上见证梦想在起飞，展示他们对未来的向往，体会创新的速度激情和科学的无限魅力。

　　通讯员 郭红