节水杀菌的“超级光洁霸”

作者: 刘奕呈湖南省衡阳市石鼓区人民路小学

去年夏天,我家连续停了好几次水,大热天没水可用真的很难受。于是,我做了一次调查,发现导致水资源紧张主要有以下几个因素:人类可以直接利用的水资源太少,水资源分布不均,水体受到污染等。

水是生命的源泉,是人类赖以生存的基础。因此,节约用水、珍惜水资源迫在眉睫。我们该如何保护水资源呢?我认为可以从改变传统的洗涤方式入手。

每到阳光强烈的天气,我就嚷嚷着让妈妈晒被子,因为每次晒过太阳的被子都非常温暖舒服。我以前看过科学类杂志,知道这是因为太阳照射的温度可以杀死很多细菌,同时太阳光中的紫外线能够破坏细菌的分子结构。

因此,我设想发明一种仅利用光能就可以为我们日常衣物、身体杀菌除尘的设备,这样就可以大大减少水的浪费,也避免了对水体的污染,既环保又经济。

查阅资料后,我知道了光是地球上一切生命赖以生存和发展的基础,太阳光能是一种人类取之不尽用之不竭的可再生能源,也是一种清洁能源。如何利用这种无污染的能源代替水作为洗涤净化的介质呢?

太阳光是由不同光波组成的,紫外线就是其中的重要组成部分。紫外线是指阳光中波长为10~400纳米的光线,其中波长200~280纳米的短波紫外线,消毒、杀菌效果最好,也被称为“杀菌紫外线”。据测量得知,紫外线在波长为253.7纳米时,杀菌作用最强。

了解了紫外线杀菌的原理后,我认为只需要设计一种只产生波长253.7纳米的紫外线装置,作为衣物消毒、灭菌的主要设备。但紫外线只能杀菌、消毒,除尘对它来说就鞭长莫及了。通过查阅相关资料,我了解到光是一种物质,具有波粒二象性,既有波的性质又有粒子的性质。既然光具有波动和粒子的二象性,且光的传播实际就是粒子在它的波源振动的频率下传输的,光的传输速度和射程足以说明它的振动频率的强度。这点类似于超声波清洗,它也是靠足够强度的高频振动对物体进行清洗的。

通过多次查找资料和向老师请教,根据以上特性和原理,我想:未来科技更会迅猛发展,制造一种发射特定波长的紫外线,其强度控制在杀菌能力超强而又不会对人体造成任何伤害的“超级光洁霸”应该是可行的。

使用超级光洁霸时,只需要打开开关,设备就会产生一种频率超强而射程在一两米以内具备强波动性和粒子性的光源,使粒子产生强烈的波动,设备发出特定紫外线和波动的粒子,对衣物、身体等物体进行短时间的照射就可以使表面上的污物进行撞击、剥离,并杀死所有有害细菌,达到彻底清洗目的。清洁后,人的精力会变得特别充沛,马上可以投入工作学习中,既节约时间又可提高效率。如果是下雨天没有太阳光,那怎么清洁呢?不用着急,我们可以利用预先储存的光能。如果储存的光能也已用尽,还可以运用充电式或电池使这种设备产生光波粒子以达到清洁的目的。

在我的设想中,超级光洁霸至少可以设计成以下几种款式。

1.手柄式

这种款式的超级光洁霸总长度只有不到20厘米,最大的特点是方便携带,可以随时随地对衣物、沙发或车内进行清洁处理。

正视图

效果图

2.吸顶沐浴式

这种超级光洁霸适合在家庭使用,就像洗淋浴澡一样,可以对人进行全身清洁。在它下面待上几分钟,就像享受了一次半小时的日光浴。

3.安检门式

这种款式的功能最强大,适用范围也很广,可以安装在科研或医疗场所的无菌车间、病房,还能使用于火车站、大型商场等人员密集场所,免除人员进入无菌室繁复的消毒程序,以及彻底消除人员密集场所的传染病毒源的流通。

4.路灯水晶球式

这种全透明路灯水晶球式的“超级光洁霸”可以自动旋转,跟踪太阳光线,并对其进行集中。这些集中后的太阳光线能量更强,被漫射到四周后,可以进行更好更彻底的清洁。

这种款式适用于室外空气、地面和花草树木的清洁净化,可以对穿梭于道路的车辆行人进行秒杀式的消毒、杀菌。

以上就是我设想的“超级光洁霸”,如果它能够研制成功,一定可以大大缓解水资源短缺的问题,同时阻断病菌传播。据太阳能热水器行业调查统计报告显示,目前中国人均洗澡用水量为50升左右,而目前最常见的滚筒式洗衣机一般用水量为40~70升。也就是说,如果能发明这种“超级光洁霸”并大量推广使用,人均每天可以节约近100升水,全国一年可以节约500多亿吨水。

我认为,未来是光能的世界。利用光能这种环保的能源,将会引领未来技术的新潮流。形形色色的光处理装置,将会作为人类的守护神,不断地走出实验室,走下生产线,飞入寻常百姓家!

(指导老师/罗倩 插图绘制/三公主)