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看看脑洞大开的大学生创意
2014-12-08 来源: 阅读量:3.3万

 内容导读  

12月7日,第三届“首都大学生科技创新作品与专利成果展示推介会”在北京建筑大学大兴校区落下帷幕。一升汽油能行走不下500公里的汽车,“Z”字形的无人飞机,给盲人使用的“点显器”,服务出国旅行者和留学生的点评网站……种种精妙的构思,令人不禁眼前一亮,仿佛未来生活已然近在眼前。

 看看这些脑洞大开的大学生创意  

文并摄/记者 马之恒

下面,就让我们来看看本届展会上,都有哪些酷炫的展品吧!

1.如果坦克与潜艇“混血”

如果把坦克的履带“移植”到潜艇上,会得到一个怎样的“怪胎”?北京化工大学的学生就进行了这样的尝试,并得到了一种能在水下复杂环境中高效移动的机器人——履带式内置桨水下两用移动机器人。这种机器人既能在水中或潜水状态下行进,又能在浅水区的水底行进,更可以依靠两条履带,实现两栖登陆。

事实上,这件作品的灵感,来自一则关于深海潜水器“蛟龙”号的新闻报道:“蛟龙”号在水下需要谨小慎微,如果不慎让螺旋桨缠上水草就会难以脱身。但如果使用履带,恼人的水草就不会再构成多大的威胁。虽然这种机器人目前的性能还弱得有些可怜:下潜深度2-3米,水底速度每秒0.1-0.5米,水中速度每秒0.1-0.25米,而且只能承重20公斤;但是,谁又能说它一定会止步于此呢?

2.直升机“嫁接”固定翼

直升机不用跑道就能起降,可惜飞得慢;固定翼飞机能高速飞行,却依赖于跑道。为了结合这两者的优点同时弥补缺点,国外航空界已经有了一些解决方案,比如X翼飞机(可以锁定旋翼再以常规喷气式发动机推进的特种直升机)、倾转旋翼机和垂直起落飞机。但这些飞机往往因为系统过于复杂而带来了新的问题,比如可靠性低或者油耗过大。

北京航空航天大学的学生们,则带来了一种简洁的方案。他们为直升机“嫁接”了升力机翼和水平推进装置,并改装旋翼使之可以锁定变为固定翼。在飞机起飞和降落的时候,由旋翼旋转提供升力;而在平飞阶段,旋翼就会停转并锁定,转变为固定翼,与固定机翼一同提供升力,像固定翼飞机一样巡航。这种飞机可以应用于抗震救灾、物资运输、探测侦查、高速打击等多类任务,亦能作为航母舰载机使用。

3.一本给盲人的电子书

盲人无法像正常人一样用眼睛观看事物,通常依靠耳朵的听觉及手指的触觉获取外界信息。为了便于盲人进行文化学习及信息交流,文献资料常被转化为盲文,让盲人能够依靠触觉进行阅读。

随着信息化的发展及个人电脑的普及,越来越多的资料以电子形式存在。不过,虽然现在已经有能够安装在电脑上的“汉字-盲文”转换软件,但盲人肯定无法阅读电脑屏幕上显示的盲文,所以这种软件的转换意义不大。有鉴于此,北京交通大学的几名学生开发了这种“盲文点显器”。它可以与电脑读屏软件配合,将软件读取的信息转换成盲文,也就是点显器上一个个“文字模块”的自动凸起,让盲人有可能通过触摸来阅读电子文档。在技术成熟之后,这种设计还可以变化为由数十个乃至更多文字模块组成的阵列,从而形成一本给盲人阅读的电子书。

4.海外旅行专用的“大众点评网”

在国内各个城市旅游的时候,人们都会习惯性地掏出手机,登陆大众点评网或类似的网站,搜索附近有什么好吃的、好玩的一类的信息。但如何让出国旅行、留学的同胞也能享受到类似的便利呢?中国地质大学的创新作品“四万公里华人境外服务平台”(下文简称“四万公里”),就是一款覆盖全球的“大众点评”。

“四万公里”主要针对商业人士和旅行者设计,考虑到旅途中手机端的应用更为方便,“四万公里”没有PC端的应用。为了让受众的信息资源更加广泛,不仅能锁定用户所在国家地点周围的美食和娱乐项目,软件还集中了几乎所有世界社交网站的点评,例如脸谱网、推特和微博等等,打造境外旅游中上佳的“旅伴”。

5.一升汽油旅行500公里

汽油越来越贵,想要买车的人们,除了土豪,大多在为汽车百公里油耗差上一两升而纠结。但这辆梭子一般的赛车,足以在油耗这方面,“秒杀”世界上绝大多数汽车,因为它只需一升汽油,理论上就能在特定的赛道上行驶超过500公里。

当然,这500公里大多是在滑行。这辆赛车的发动机经过了全新设计,不仅去除了多余的传动机构,而且能在必要时通过切断燃料(而非像普通的汽车那样给火花塞断电)的方式停机,就连点火时气缸所在的位置,也都经过了精确的计算,以“全方位”地节省燃料。因此,这辆赛车从静止加速到时速40公里之后,发动机便会停止运转,直到车速降低到18公里,才会重新点火加速。而在这段没有动力的时间里,轻盈而且风阻极低的流线型车体,已经让这辆赛车滑行了大约1500米的距离。

6.压路机技术哪家强?

烧油的汽车都能用一升油行驶500公里了,电动汽车也同样不能示弱。这辆来自北京建筑大学的电动汽车,就以一种颇为另类的设计,实现了尽可能节约能源的独特目标。虽然外观有些像压路机,可是这辆电动车却绝对没有压路机的笨重,反而因为铝合金骨架和玻璃纤维外壳而相当轻盈,与普通的电动自行车不分伯仲。放置在车体中间的电机,为兼具推进和驱动功能的前轮提供动力,有效地简化了机械结构,从而赋予了电动车更佳的传动效率,而这也就意味着更有效的节能。

7.给95式步枪配上“皮轨”

对于现代突击步枪来说,皮卡丁尼导轨(简称“皮轨”)的价值至关重要。作为一种轻武器标准化附件安装平台,这种导轨可以让突击步枪安装各类瞄准镜和战术手电等形形色色的配件。但在中国大陆,解放军装备的95式突击步枪,却只有提把而没有“皮轨”。

于是,装甲兵工程学院的学生带来了这个颇具“军旅风”的发明:将95式步枪的提把拆除,安装上一套专门设计的导轨系统。导轨被分成了互为90度角的两段,以便分别安装瞄准具和战术手电。这种导轨的接口与西方国家流行的“皮轨”兼容,这就意味着国际上最先进的轻武器附件,也能为解放军所用。

8.总理的“国礼”是怎样炼成的

在今年10月的第七届中德经济技术合作论坛上,国务院总理李克强把一件中国传统的智力玩具“鲁班锁”,作为“国礼”送给了德国总理默克尔。这件“国礼”的产地,就是位于天津的中德职业技术学院。

考虑到“鲁班锁”可能会在赠送现场被演示,天津中德职业技术学院师生有意改进了这种玩具的传统设计,在玩具的核心部位增加了一种特殊设计的精密的机关,使它不会因为晃动而被拆散。基于这种设计,师生们用一台进口自德国的精密机床,克服工件窄小带来的刀头转向的困难,将铝合金加工成鲁班锁的构件。这样的工艺,让鲁班锁的每一个构件的转角处,都留下了奇特却也优美的斜角。经过转印以得到不同颜色外观的鲁班锁,与斯特林发动机的模型等物品一起,供国务院工作人员挑选。一款纯色的鲁班锁雀屏中选,成了李克强送出的“国礼”。

9.自行车?还是摩托车?

山地自行车一样的前轮和车把,摩托车一样的宽大座椅和后轮,这无疑又是一个“混血儿”。这辆“一半对一半”的奇特自行车,是装甲兵工程学院学生的创新成果。但这样的设计思路除了让车子行驶得更为稳定,还有另外一个目的,那就是呵护骑车人的膝盖。

我们知道,如果“不幸”骑到一辆座椅比较矮的车,那么不仅骑不快,而且路程稍微长一些,膝盖就会酸痛。这是因为,座椅到踏板的距离有限,使每一次蹬踏都不能让腿完全伸展开,膝盖也就因此而处在一个很不舒服的状态之下。这样的骑车方式,对膝盖的健康实际上非常不利。但这辆“混血”自行车使用了类似摩托车的长座椅,车座与踏板之间变成了斜线,让腿长的人能通过稍微向后坐一些的方式,延长腿蹬踏的行程。这就延长了腿能够舒展的空间,不仅提高了效率,而且让长途骑车的过程变得更舒服。

10.“Z字形”飞机,一立方米能容16架

这货是什么?俄罗斯方块?印第安土著的武器?正确的答案是河北科技大学的学生研发的一种无人机。

不同于绝大多数双翼对称的固定翼飞机,这架无人机使用了不对称的布局,并通过对机翼的特殊设计和对襟翼的精确控制,让飞机的机翼不仅满足飞行所需,还具有尾翼的功用,从而提供与传统布局别无二致的遥控飞行体验。更重要的是,这种飞机的机翼可以折叠,将飞机“压缩”成一个长方体以便储存。这种“缩骨功”的结果,就是一立方米的空间,便可以放下16架这样的无人机。

11.快递盒也有春天

大多数城市人想必都有网购的经历。每次网购之后,瓦楞纸制成的包装盒往往只能卖作废品,或者干脆作为垃圾扔掉,尽管这些纸其实还很干净。随着网购业务越来越发达,网购包装盒已经成了一个不容忽视的纸张浪费源。

有鉴于此,北京科技大学的学生设计了这种名为“纸的二次方”的包装盒。它的表面有一些用机器加工出来的五瓣花形的切割线,在作为包装盒使用的时候,基本不会影响盒体强度和损坏内部货品;但只要包装盒结束使命,网购买家就可以沿着切割线按压,在盒子上开出若干不同大小的五瓣花形孔洞,再根据盒子上的说明书进行折叠,只需几分钟,就能把快递包装盒变成化妆品收纳容器、电脑架等生活用品,实现包装的二次利用。

12.小区里的另类“蓄能电站”

在目前的技术条件下,电站生产出来的电能,如果找不到用户,是很难大量储存的。但考虑到现代社会缺乏电能供应是难以想象的,我们很多时候只能忍受浪费一部分电能的局面。另一方面,人们在白天和夜间的用电量通常也有很大差别,因此一部分水库会选择在用电低峰时将水抽到山上去,用电高峰时再放水发电。这样的水电站被称为“蓄能电站”,北京市昌平区的十三陵水库就是如此。

所有这些信息,让北京交通大学的学生们设计了这种自带太阳能电池板和蓄能电站的新概念楼房。太阳能电池板可以提供一部分电能,以弥补市电供应的不足;同时,在用电低峰时间,楼宇的水泵可以抽取一部分存在楼下水槽里的水,灌进设在楼顶的水槽里。待到用电最高峰的时候,这些水就可以用来驱动楼宇自带的小型水能发电机产生电能。如果很多小区都有了这两个平衡的“砝码”,电站乃至整个国家的电网就可以调整生产计划,减少发电量或者改变电能输送的权重。对于中国这样一个以煤电为主的国家来说,减少发电量也就意味着对煤炭资源的节约,以及更少的污染。

13.三块钱拯救你的手机

相比于前面那些或者“高精尖”,或者“身世不凡”的创新成果,这款出自装甲兵工程学院学生之手,成本只有三块钱的创新作品看起来有些“老土”,但它也是生活中不可或缺的——除非您从来没有过把手机、钥匙或者钱包掉在水里的窘迫经历。

这种不起眼的塑料小管,其中一端是一个活门,蒙着一片气球上使用的橡胶;另一端则塞着一个折叠起来的气球。在气球与活门之间,有一段用带孔的挡板与气球隔开的空间,里面装着一小块维生素C泡腾片的碎片。只要将这个小装置牢牢地系在手机、钥匙圈等小物件上,它看上去便是个普通的装饰物;但只要系着它的物品掉进水里,泡腾片就会因为产生大量气泡充满气球,其浮力足以拉起绝大多数手机,更不要说更轻的钥匙链了。一次“救险”之后,您还可以把气球晾干之后折叠回去,并且装好泡腾片,以便下次出糗时救急。

(本文由《科技生活》周刊采编制作,欢迎个人转发,转载须得到授权。合作联系微信:掌上科普)

 背景介绍  

本届展示推介会由北京市科学技术协会联合北京市教育委员会、北京市总工会、共青团北京市委员会、中关村科技园区管理委员会、北京市知识产权局、北京市工商业联合会共同主办,北京科技咨询中心、北京建筑大学承办,共有55所高校参加。

“首都大学生科技创新作品与专利成果展示推介会”是促进大学生的科研创新成果走向产业化的平台,致力于建立科技、人才、企业之间的纽带,实现高校大学生科技创新成果与企业的直接对接,以促进高校大学生科技创新成果向产业应用转化。

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