为手机充电的头盔你见过吗?这位美国中学生因此获勒梅尔森早期发明家奖

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据societyforscience.org网站报道,美国一名来自俄勒冈州比弗顿的中学生梅森·路易斯,因为发明在外出时为手机充电的头盔设备,获得勒梅尔森基金会在全国中学生联谊会上为杰出的年轻发明家颁发的100美元奖金。

该奖项的设立是为了奖励年轻的发明家,他们的项目通过发现社区里的困难和创造改善生活的解决方案,体现了创造性思维的理念。

据了解,勒梅尔森奖是麻省理工学院的重大发明奖,由美国多产发明家杰罗姆·勒梅尔森于1994年在MIT设立。包含重大发明奖和学生发明奖两个奖项。学生发明奖主要针对美国在校大学生,旨在鼓励大学生积极投身发明事业,进而成为优秀的工程师、科学家或企业管理者,在美国享有极高声誉。由勒梅尔森基金会提供资助。获胜者获得50万美元。创始人杰罗姆·勒梅尔森(1923-1997)是美国历史上最多产的发明家,他一生发明有550多项,涉及人们日常生活的方方面面。

西北科学博览会上,梅森的项目为梅森·路易斯赢得了勒梅尔森早期发明家奖

想象一下:你正在公园里玩着神奇宝贝。突然,你的手机没电了,你成为神奇宝贝大师的梦也戛然而止。这时,你会怎么办?如果你是梅森·路易斯,一个来自俄勒冈州比弗顿的中学生,这将会促使你创造一个可以在外出时为手机充电的设备。梅森的发明为他赢得了西北科学博览会上的勒梅尔森早期发明家奖。

梅森设计了一种头盔,头盔上覆盖着太阳能电池板,电池板上还连接着一个电池组。“在家时,你可以更换电池组。而在外出时,头盔的太阳能电池板可以利用来自太阳的清洁能源为电池组充电,”他解释道。

梅森设计了一种头盔,头盔上覆盖着太阳能电池板,电池板上还连接着一个电池组

为了计算头盔的潜在输出功率,梅森把头盔放在白炽灯附近,这样头盔就能吸收尽可能多的光。他发现,在中等到高光照水平下,太阳能电池板会产生24到96毫瓦的电能,这大致相当于iPhone7充电5%的电量。梅森指出:“这些测试是在11月份进行的,当时阳光不太充足。“要是我的项目可以在夏天完成,我肯定会利用真正的太阳光,这样可能会得到更高的瓦数输出。”

在发明过程中,梅森也遇到了挑战。“对于电子硬件,很多‘随机的东西’都可能出错。当然,那些错误并非真正意义上的随机,而是我遗漏了一些小细节。”起初,太阳能电池板的电荷无法正确转移到电源砖上,但梅森没有放弃。“这还需要一些微调和探索,但我完成了这些之后又使它恢复了工作。”

梅森还必须修改他的一些设计元素。梅森解释说,虽然头盔上的太阳能电池板提供的电力是直流电,但我们家里的大多数电器都使用交流电。逆变电路本来可以让梅森的头盔为手机以外的其他设备供电,但梅森无法让它完全按照他的设想工作,因为电流读数总是太低。

尽管梅森在工作中遇到了很多困难,但他还是从中获得了很多乐趣,并学到了更多关于电是如何工作的知识。“在发明过程中,我最想要看到的是,它的每一个部分都在工作。经过几个月的研究、规划和组装,看到我的设备按照我所希望的方式工作,这给我带来了很多的回报。我喜欢做好全部的规划和绘制原理图,“虽然他不会对这项发明做额外的研究,但他想从事电气工程和计算机科学的其他项目。无论他的下一个项目把他带到哪里,梅森都将继续努力成为一名发明家。”

【在线君点评】问题从生活中来,有的人敏锐地发现,并且通过自己的创新能力提出解决方案,克服困难,一步步地验证、实现这个方案,真的非常赞。从这个中学生身上,你学到什么了吗?欢迎给我们留言,发表你的看法或讲述你的故事。