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广东普宁16岁高中生造“多功能冰箱”获国家专利
来源: 羊城晚报    时间: 2018-06-19 15:21

  “刚刚采摘下来的水果蔬菜,由于离开了母体,物质与能量供应中断,只能慢慢死去。但如果为其创建适宜的人造环境,让果蔬可以继续进行缓慢的光合作用,就能够让它们保持活体状态,继续慢慢活着,并在新陈代谢的过程中降解农残。”这是广东揭阳普宁“父子创客”吴健与其尚在读高一的儿子吴杰阳,对自己发明创造的“多功能冰箱”的原理总结。

  据悉,吴健和吴杰阳父子口中的“多功能冰箱”,在过去3年多时间里,通过了数千次的设备实验和技术攻关,已经成功获得了国家知识产权局授予的发明专利证书,并与广东工业大学合作获得2017年广东省应用型科技研发及重大科技成果转化专项资金300万元的扶持。而在去年底和今年3月份,吴杰阳更是凭借着这一发明创造,分别获得了“2017年粤东青少年创客大赛”特等奖和“2017广东省中小学(含中职学校)创客大赛”特等奖。

  那么,这款“多功能冰箱”究竟有何神奇之处呢?记者近日专程前往普宁市,到吴健与吴杰阳的实验室里一探究竟。

  “异想天开”的创意获国家专利授权

  在吴健与吴杰阳的实验室中,记者看到这台“多功能冰箱”外观其实与普通冰箱并无太大差异,冷藏室里安装有一排五颜六色的LED灯并不断闪烁和变换着颜色,加湿装置喷出的雾气在冰箱内弥漫。

 

  得知记者来访后,吴健父子还专程从菜市场买回来了一些水果蔬菜,等记者到达后,吴健打开他的“多功能冰箱”,一边将刚买回来的蔬菜水果放了进去,一边讲述他发明创造的经过。

  原来,毕业于广东仲恺农学院的吴健,工作后一直关注着农业领域的新研究成果,他与多名志同道合的普宁籍硕士、博士一起,组成了涵盖农学、光学、营养学、生物学、生物化学等领域的民间创客团队,通过自筹资金、自购设备、自建实验室,开始研究适合植物生长的“植物生长箱”(即吴健父子创造出来的第一代“多功能冰箱”)。

  受父亲的影响,现年16岁的吴杰阳也对这项实验抱有浓厚的兴趣,提供了很多创意设想,并着手制作设备、参与实验。

  据介绍,吴杰阳是普宁二中的一名高一学生。自小喜欢观察植物的他,经常对着家里的盆栽发呆。还时不时会向父亲提出一些“异想天开”的问题,如“人是要多晒晒太阳才健康,那家里蔬菜和水果是不是也可以用这样的光来照一照?”对于儿子的发散思维和奇思妙想,父亲吴健总是鼓励他搜集相关资料,自己动手去试一试。

  有一天,在阳台上帮忙的吴杰阳,看着几台植物生长箱突发奇想,对父亲说:“爸爸,我看我们的生长箱跟家里的冰箱外形差很像,如果将它们结合起来做一台多功能冰箱,既能够降解农药,还能利用脉冲光让植物‘复活’,岂不是更好?”

  于是,一款“多功能冰箱”的创意就此诞生。吴健和吴杰阳很快将这一想法变为现实,2016年5月,经过不断改装和测试后,这款“多功能冰箱”终于成功面世。

  为了进一步证实这款冰箱的与众不同,吴健父子搬出了一摞国家知识产权局颁发的发明专利证书和实用新型专利证书,以及PCT国际专利申请通知书。吴健介绍,他们的这些发明创造包括植物生长灯、多功能冰箱、果蔬运输车、智能共享食品柜、智能超市保鲜柜、基于LED脉冲光降解农药的方法等。

  记者清点了一下发现,截至目前,吴健和吴杰阳已经拿到了2本发明专利证书、8本实用新型专利证书,另有14项专利正在公开实审,此外还有11项PCT国际专利申请已被受理。其中,“一种植物生长灯”更是获得了日本的实用新型权。

  神奇冰箱可“复活”果蔬能降解农残

  那么,吴健父子俩创造出来的“多功能冰箱”是如何达到果蔬保鲜和降解农残的呢?

  吴健告诉记者,传统冰箱的保鲜方法是用低温让果蔬慢慢死去,而他们的思路则是根据光合作用是植物生长的重要过程这一规律,找寻一种果蔬离开母体后可以继续存活的适合的光。

  原理听起来很简单,不过在实际操作中却非常复杂了。吴杰阳告诉记者,“多功能冰箱”中核心的技术就是控光,他们刚开始使用的是白炽灯照射,但白炽灯的光颜色单一,而植物需要的是红蓝光。后来,他们采用了霓虹灯才解决了光的颜色问题,不过霓虹灯是玻璃材质,用220V的电压,不仅耗电还容易发生爆炸等事故。

  经过数千次失败的试验之后,他们才终于克服了这个技术难题,采用红光、蓝光、紫光及其它多种类的辅助光组合成的LED灯光,并在特定转换器的作用下,为果蔬提供植物生长需要的六种特定波长的光,让果蔬在冰箱中仍能保持光合作用,保持慢速生长,达到保鲜作用。

  吴杰阳从冰箱里拿出一颗长有根须的卷心菜告诉记者,这颗卷心菜买回来的时候根部的切口是平整的,放进“多功能冰箱”十多天后,竟然长出了多条根须,“说明它是在慢慢‘复活’。”吴杰阳说,他还曾用荔枝做实验,原本保鲜期只有几天的“娇贵”荔枝,放进多功能冰箱20天后,依然新鲜水嫩。

  除了能让果蔬更好的保险,这款“多功能冰箱”还能一定程度上降解农药残留,甚至是促进植物营养物质的生产。吴杰阳告诉记者,植物本身有新陈代谢功能,通过脉冲光让植物保持新陈代谢降解残留农药,此外,LED灯模拟太阳光发射出来灯光,也能催化降解农药。

  为了证明果蔬在“多功能冰箱”中可以有效降解农药残留,吴健父子曾在每天的不同时段,根据果蔬保鲜的时长,从“多功能冰箱”里拿出苋菜、空心菜、油麦菜等,进行农药残留检测。经过测试后,他们发现在“多功能冰箱”中放了几天的果蔬,农药残留有明显的下降。

  为了得到权威部门的认证,并验证实验的准确性,吴健父子还曾把植物生长装置中的果蔬样品送到农业部蔬菜水果质量监督检验测试中心(广州)和“中国广州分析测试中心”进行检测。记者查阅检查报告单发现,在对菜心、芹菜、白菜、通菜等送检报告中,测试结果均显示“未检出”。

  “这些试验品我们都用敌百虫浸泡过,然后再降解过2到3天。我们希望能够把降解时间缩短到一天甚至半天之内。”吴杰阳告诉记者,他们的这一项创造发明也得到了广东工业大学的青睐,目前双方已签订了技术合作协议,共建果蔬农残降解和保鲜方面的研究机构,加快研发成果的产业化。

  值得一提的是,吴杰阳作为一名高中生,虽然学业负担比较重,但他所在的学校历来有鼓励学生创新的传统,对他的课外科研也是十分支持,甚至特地为他安排了罗卓荣、赖能仲两位物理老师作为他的指导老师。(记者 赵映光)

(责任编辑:彭森)
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