翁慧霖 巧制切割器 让3D打印更美观
来源:广东科技报作者:记者 毛永彬2017-06-15


    她,快言快语,活泼开朗,既喜爱游泳、打网球,也喜读散文;她,从游学中看世界,坦言获益匪浅;她,在拆器物、学焊接等探究经历中,遇水叠桥,面对困阻不止步;她,针对3D打印成品支撑结构及其边角修削的不便,联手队友创作“3D打印支撑电热切割器”。她,就是本期封面人物——广东实验中学附属天河学校高二级学生翁慧霖。  

活泼开朗  游学看世界

    现读高二理科班的翁慧霖的爱好有不少。她既喜爱游泳,也热衷于网球运动。常常徜徉书海并乐在其中的她既喜读散文,也常思考有关哲学与人生的话题。她喜欢读当代学者、作家周国平的著作,书作字里行间所透露的一些观点,曾不止一次地引发她从哲学角度去思考身边遇到的不少问题。“比如说,关于死亡的话题,这是大多数人都忌讳的。其实,这其中有很深的学问和智慧,值得去思考、去探究。而我就在老师的指导下,曾写过一篇关于死亡的小论文。”她介绍道。

    读过上文“关于哲学与人生的思考”,似乎会以为翁慧霖的个性就是“老到而深沉”。恰恰相反,说话快言快语的她活泼而开朗。她既是现任的班长,也当过活动的主持人,积累了不少校内大小活动的主持经验。都说“读万卷书,行万里路”,在家人的带领或支持下,她利用假期出外游历,用脚步去丈量世界。每到一处,在感受当地的风土人情之余,她也争取到访当地的展览馆、博物馆。除此以外,她也参加过“游学”课程,在游历中学习,在学习中游历,其足迹遍及英国、法国、意大利、加拿大、日本、新加坡等地。

    在一次游学旅途,“一位有点秃发的演讲者,戴着眼镜面带微笑地走下讲座的讲坛,来到听众席中,与我们互动。” 翁慧霖回忆说。从其和蔼而亲切的谈吐,以及落落大方的肢体语言,乍一看,那位演讲者与做研究的普通学者没什么两样。“然而,那位演讲者其实是诺贝尔奖得主,他没有一点架子,反而通过贴近生活的提问,循循善诱,告诉我们不要轻易放过生活中的每一个想法或细节,要有发散性的思维,而且你的每一个新点子都极可能在未来是极具创意的创新点。就算当下全世界都不相信你,哪怕周围人都觉得你‘荒唐、可笑’,你也不应否定自己而轻言放弃,而应该学会去坚持、去尝试。”那位学者即兴画了一个思维导图——一个看似孤零零的(知识)点,当把思维发散开来后,却与多个学科有着紧密的联系。学者的一席话,当时就让她感到醍醐灌顶。她回忆说:“现在看来,牛顿第二定律是联系力学与运动学的桥梁;而对于构成物质的元素,其发现历程和实验科学的探究与应用也密切相关。理论总是要用于实践的,那位学者说得对,发散性的思维对学习、工作用处都不小,还告诉了我要坚持,不要轻易放弃。”

遇水叠桥  求知不止步

    翁慧霖小学时期在广东外语外贸大学附属小学度过。年幼时的她与小她一岁的弟弟均对拆东西有着莫大的兴趣,“总想知道里面会不会藏着什么机关或秘密”,例如家里的电话机、DVD播放机先后被姐弟俩“解体”。“(把器物)大卸八块后,通常是装不回原样的了。即使那样,我们仍把拆下的各部件视若珍宝,想着日后会有用,就把电路板、各零部件等都装入箱子存起来,还不许家人乱动。”此外,身为姐姐的她还曾“营救”出上厕所遭遇门锁故障而被困于洗手间的弟弟。她回忆道:“那时,能找到的工具我都用上了,门锁已被我拆下一部分。但是,门依旧未能打开。后来,我找来硬物,使劲砸门锁,门就开了。”

    后来,翁慧霖升入广东实验中学附属天河学校就读初中、高中。在初中,她和同学参与了物理兴趣课程。至今她回想起来,当时在物理教师刘峰的带领和指导下,他们一起学电路知识、逛电子元器件市场、在洞洞板焊接电子元器件等情景,依然历历在目。那时,选修兴趣课的每位学员都采购有一个工具箱,里面电烙铁、焊锡、松香,以及LED灯、电阻等常用电子元器件一应俱全。师傅领进门,修行在自身。电烙铁如何使用、元器件的辨识、焊接元器件的要领、焊接效果评价……从未学过电学知识的她边看边学,边学边模仿。她曾设想在洞洞板上,模仿“广州塔”形状,用多个LED灯元件焊出一个二维构型的“小蛮腰”。“谁知却焊出了‘水桶腰’。”她笑道。曾经因为不慎,在使用电烙铁时被烫过多次,例如曾被受热融化的松香将手背烫起水泡,但她没有心声退意,依旧继续坚持。在假期,她在家中摆出工具箱的各个宝贝,自个儿练习焊接。受其影响,她弟弟对此课程也产生了浓厚的兴趣,随后添置了同样的工具箱。姐弟俩一起学习、钻研,共同进步。

巧制切割器  助3D打印出品美观

    升学高中后,对创新实践兴趣有加的翁慧霖参加了学校开设的垃圾分类机器人拼装及其编程的课程,先后报名参加过2015年、2016年广州市中小学智能服务机器人(垃圾分类专题)竞赛活动,尤其在机器人编程及其调试过程,面对诸多困阻的她一次又一次选择了坚持。她坦言,“很享受专注于调试时那种心无旁骛的感觉。”

    2016年的一天,在信息技术科教师办公室,她发现了学校新引进的3D打印设备,还有一个由老师打印制作的高约10厘米的白色半透明的“卡通小黄人”(以下称小黄人)。她的目光一下子就被“小黄人”吸引住了。细细端详后,她发现“小黄人”背部有隆起的部分,影响美观。经请教老师,原来3D打印并不能悬空打印,要依靠底座支承打印后的成品。而“小黄人”背部的隆起正是底座对成品的支撑结构,无可避免。她想,要把支撑结构削去,“小黄人”才更好看,而成型后的成品支撑结构坚硬,用常见刀具并不易切削。而且即使找到合适的刀具,在带有弧度的“小黄人”背部来去除支撑部位,也不容易也不好操作。联想到蓬勃发展的3D打印技术以后的普及面会更广,为解决此项不便,她突发灵感,提出利用通过改造电烙铁的烙铁头,使之成为电热切割器,来清除支撑结构,以及修削成品的其他边角。此想法获得老师的支持。她联合何广千、梁冬盛两位同学参与制作。功夫不负有心人,历经设计、材料筛选、打磨等环节,一个近似圆锥状的烙铁头终于被打造成功,其与配套电烙铁组成的“3D打印支撑电热切割器”实现了她的设计预想。此作品获得第12届中国青少年创造力大赛暨第68届德国纽伦堡国际发明展中国区选拔赛发明作品奖金奖、第五届广州市青少年科技创意与发明大赛三等奖。