张恩春在画设计图
携带行李箱出行时，你有没有遇到过行李箱轮子“罢工”的尴尬瞬间？上海市奉贤中学高一学生张恩春就遇到过！不过这次尴尬遭遇并没有让她抱怨，反而触动了她的思考：能不能设计一种可以拆卸的轮子，让大家出行更方便？经过近一年的“攻关”和实践，张恩春设计出了一种可以快速拆卸且带刹车的万向箱包轮。这几天正在举行的第八届中国（上海）国际技术进出口交易会上，张恩春的这一创新发明引发了不少关注，而目前“搭载”了这种新型万向轮的箱包也已在天猫有售。
生活中的小细节“催生”科技发明
张恩春设计的万向轮示意图
“有一次我带着行李箱出去玩，轮子突然坏了，特别尴尬，而且拖着非常难走，很不方便。”说起自己的小发明，张恩春说“萌芽”自一次尴尬的旅行，“后来在学校里也看到有同学（箱子）的轮子掉了，就想着能不能设计一种可以拆卸的轮子，让大家出行更方便。”
有了初步想法之后，张恩春并没有想好怎么去落地实践，学校的科技活动上，她把想法告诉了科技总辅导老师翁燕燕。随后，在翁老师的指导下，张恩春开始“攻关”。
为了让轮子适配各种形状的箱子，张恩春给轮子配套了一个底座，底座直接连在箱子上。而拆卸的方法则是采用了比较简单直接的物理方法——设计一个按钮，按钮按进去时，就可以安装、拆卸轮子。不过，在实践过程中，张恩春也遇到了各种问题，比如，卡口太大，轮子卡的位置不牢甚至会掉下来，“后来就把卡扣做得更精确，刚好能卡上，又不会松动。”
设计到第二稿时，张恩春又突然来了灵感：有时遇到斜坡，如果刚好要接个电话，箱子会自己滑动，很不安全，能不能让箱子也带个“刹车”？于是，她就又在轮子里设计了一个卡槽，按一下卡在中间轮子就“锁”住，再按一下就松开继续滑行。“这样遇到斜坡或接电话就会比较方便。”张恩春说，增加了卡槽之后，问题也接踵而来，“刚开始设计的时候，卡槽有点卡，不太顺滑，后来想了各种方法，比如加润换油等，终于可以灵活操作了。”
目前，张恩春设计的这一可快速拆卸且带刹车的万向箱包轮正在申请专利，因为她的妈妈从事旅游用品行业，已经有箱包品牌采用了这种新型万向轮，而“搭载”了这种新型万向轮的箱包产品也已在天猫有售。
对自己的创新发明能在上交会上展出，张恩春觉得非常有成就感：“平时多观察一下生活中的小细节，原来也是可以做出一个东西帮到大家的。”她透露，受到这项小发明的鼓舞，现在整个家庭的创新氛围非常浓厚，“大家都开始留意平时生活中的小问题，并记录自己的一些新想法，想着如何让生活更方便。”
青少年要有勇气去实践自己的创新想法
翁燕燕（右一）老师指导学生开展科技创新项目
在奉贤中学科技总辅导老师翁燕燕看来，张恩春的这个创新发明是一个完成度比较好的项目。“她发现的这个问题，本身是生活中一个真实的问题，提出这样一个设想，说明她认真去思考了。”翁燕燕认为，对于高中生来说，就是应该培养他们关注生活中的问题、主动去发现问题并解决问题的创新思维。
“怎样把自己的想法表达出来，表达出来之后要怎样把它做出来，做出来之后要进行测试，然后再改进，这样一种方法的掌握对他们来说很重要。”翁老师坦言，这个过程中，会存在比较多的技术问题，而遇到技术瓶颈怎样寻找外部资源和途径去突破，也是学生们需要应对的。比如，一个设想，学生自己在实验室里打印的，可能在强度、精细度等方面都不够，这个时候就需要一些更专业的力量。“这个过程中，学生要从课堂内的学习思考到真正实际应用的需求，而不是只是停留在模型上，还要考虑到产品在实际应用中的可靠度、市场受众度，从理想化的方案到最终大众接受的产品，要考虑到的细节有很多。”
对于张恩春的这项创新发明，翁老师认为，这个项目看起来不是很难，但在实际落地过程中，很多细节比如材料问题、技术问题等对一个高中生来说其实还是蛮难的，而这一过程中，奉贤区青少年活动中心以及市科技中心第5期创新创业专家团队也给予了指导和支持。
“对于青少年来说，有了创新想法，要有勇气敢于去做，要有决心一步一步去克服每一个困难。”翁老师认为，科技创新不能有畏难情绪，也不能因为觉得想法太简单而不屑去做。
37项申城青少年作品亮相“上交会”
翁燕燕（左二）老师指导学生开展科技创新项目
在本届上交会上，共有37项申城青少年科技创新成果集体亮相上海市青少年科技发明成果展。
据介绍，自2020年11月启动以来，“上海市青少年创新创业（模拟）团队行动”活动得到了来自全市16个区有志于创新创业青少年们的积极响应，本期活动从众多作品中选出一批项目进行培育。今年孵化参展的37个项目，已有12项获得或正申请专利。
包括张恩春在内，不少青少年都将目光投向身边的生活场景。复旦大学第二附属学校吴增阳注意到病人输液吊针时也有移动需求，他从一款球迷饮料帽获得启发，利用充气颈枕设计了一款可移动输液装置。这款创新产品展开时两边的透明挂兜可以放置输液袋或输液瓶，使用时像颈枕一样固定在脖子上，折叠后小巧方便，既能帮助患者解放双手，又能当做靠枕使用。此外，这款可移动输液装置还安装了蠕动泵和报警器，能调节滴输液量和状态提醒。目前，该产品已经申请专利。
华东师范大学松江实验中学的蒋宇陆在一次3D模型打印时发现，打印到一半时因耗材断裂或剩余耗材不足而引起作品报废，造成浪费。于是他发明了一款结构简单却能实现耗材高强度连接的3D打印耗材连接器，原型机成本仅3元。
据悉，今年首次以“三导师制”深入开展项目指导，每个项目由发明家、高校教师、设计专业导师等组成导师团，从实用性、科学性和艺术性等角度进行辅导。在疫情防控常态化形势下，通过每两周一次的分组三对一连线指导，28位特聘导师为学生团队带来了20多场专题培育和七百余次个别指导，参与孵化的学生、教师及家长获益匪浅。
