不久前，上海中学国际部学生陈羿锦凭借他的“空调节能器”科创项目成功入驻上海市首家概念验证中心——环上大概念验证中心，成为该中心首批6个科创项目中年龄最小的课题负责人，其卓越的创新能力备受瞩目。5月30日，《文汇报》以专题报道的形式，详细介绍了陈同学扎实的科学素养和不断探索的科学精神，彰显了他作为年轻科研者的风采。

一、反差

     

炎炎夏日，户外散步的小陈被一滴空调冷凝水珠砸中。空调外机吹出干燥热风，但冷凝水却冰凉舒适。一热一冷的触感反差，让小陈一下子来了兴趣。冷凝水从何而来、与空调换热器有何关联、能否循环利用……一连串“问号”冒了出来。

     

他开始借助资料“拆”空调。原来，空调制冷系统主要由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀等组成，彼此以管道连接，形成密闭系统，与外界进行热量交换。冷凝器是释放热量的“出口”，其放热过程中，制冷剂转化为液态，产生冷凝水。

     

“一热一冷”的反差由此而来。进一步琢磨空调制冷原理，探究冷凝水如何诞生，少年津津有味地探索着。他发现，实验条件下冷凝水占用了空调耗电量约20%，一个奇思妙想一闪而过：如果将冷凝水雾化后，喷射在空调外机的换热器上让机器迅速冷却，空调能少做功，冷凝水也循环利用，岂不一举两得？

     

紧紧抓住闪现的灵感，小陈逐一拆解冷凝水的成分构成，从理论和实验层面对自己的设想反复求证。实测结果显示，相当于蒸馏水的冷凝水成分纯净，既不造成腐蚀，也不会导致空调换热效率下降。

     

大胆设想、小心求证。这些科学素养在小陈的生活中有迹可循。

     

他善于演讲、喜欢辩论，辩论时喜欢“玩”逻辑推演，演讲时善于“玩”创新表达。他还在“玩”中结朋识友，在学校牵头组建兴趣社团，集结了一群爱好绿色低碳的同学。

     

二、验证

     

科学实证验证了可行性，如何让飘在半空中的创意落为现实？

     

答案，还是“玩”。

     

步入小陈的房间，仿佛闯入了一个“科学极客”世界。长条形原木色桌上，摆满3D打印机、电钻及各类异型装置。桌面一侧灰色壁挂板沿墙面铺展开，被各种款式规格的钳子、剪刀填满。

     

家里的这间微型实验室，常让埋首案头的小陈忘记了时间。

     

一次次“玩”实验，一次次推倒重来。最初设想的水雾喷射，实践起来处处遇挫。小陈尝试了高压水雾化、超声波雾化两种方案。前者寿命短、造价高；后者缺点在于水雾很难吸附于换热器表面，降温效果不佳。最终，小陈找到了气液两相的混合雾化方式，通过微型气泵打散水滴表面张力，形成微小水滴，从而紧密吸附于换热器，提升降温效率。

     

至此，距离空调节能器原型机的诞生还差关键一步——建模。

     

业内有“打印十分钟，建模十年功”的说法。建模之难，难在要精确到毫米，确保所有零部件严丝合缝；也难在对材料的熟悉度，掌握其延展性，甚至提前计算好热胀冷缩幅度。

     

但对小陈来说，这些都不是问题。多年前，学校开设了3D打印兴趣课程，父母为兴趣浓厚的他添置了一台3D打印机。他自己不断试材料、玩设备，甚至提前“啃”下高中物理课本，储备知识。输入参数、建好模型，各类材料有组织地堆叠起来，随着机器颇有节奏感的“吱吱声”响起，小陈头脑中的“天马行空”一步步具象落地。

     

就这样，一滴冷凝水迸发的创新灵感在两年内化为空调节能器实体原型机。ISEF现场，历时7天的比赛，选手需动手布置展台、阐释创新理念。有故事、有实品，小陈自信满满、志在必得。

     

三、玩伴

     

小小少年逐梦科学创新，“玩伴”何其重要。

     

彼时，脑海中蹿出制作空调节能器的创意火花，小陈第一时间就想到了父亲。

     

当不少同龄人被“按”在奥数班或补习室时，小陈的回忆里还是清一色的“玩”，与身为工程师的父亲一同“玩”实验，寻觅科学探究的乐趣。被一滴水启发后，小陈也收到了父亲的鼓励。老陈从不会手把手教他如何做实验，却总在关键时刻给予支持；缺乏灵感时，父亲带着儿子外出采风；缺少理论支撑，父亲帮助小陈四处搜罗专业书籍……

     

在“玩”中，空调节能器初现雏形，也将小小少年推向国际顶尖科创大赛的舞台。拿了大奖，小陈却不甘心。“如果只在大赛展示有些可惜，希望更多人能用上它。”

     

他自己有过一番测算，按这款空调节能器约10%的节能率计算，全世界每台空调都能安装的话，意味着可节约全世界总耗电量的1%，相当于2200万辆燃油车的碳排放量。

     

父亲看出了小陈的心思，恰逢他任职的绿色节能企业有中试生产线和实验室。于是，把小陈带去继续“玩”起来。

     

在这里，丰富的设备参数和实物品类，让小陈得以开始琢磨如何将空调节能器性能稳定下来。

     

最初设计方案，小陈运用了机械传动装置，为微型气泵运转提供绿色“风力”。想法虽好，但放在部分新款变频空调上实测时效果不佳。由此，小陈决定更迭为电动模式，适配性更广、雾化效果更稳定。

     

随着设备测试场景增多，主攻工业领域的企业实验室也快“装”不下这个热辣滚烫的创新产品了。如何找到面向消费市场的中小型试验产线，寻觅稳定性更高的复合新材料，采购更专业的建模软件……小陈面前，又是一堆难题。

关键时刻，环上大概念验证中心主动伸出援手。背靠专业高校科研力量的服务团队，成了小陈新的“玩伴”。

     

作为一种新型创新形态，概念验证中心主要针对新创企业在研究投入与市场化之间的空白，通过资金支持、商业技术咨询、创业教育和创新人才培养等加速科研成果初期转化，以一体化创新链条，迭代和优化初期科研成果，快速实现从创新想法到商业化的跨越。

     

他们不仅能从生产工艺上帮助推敲产品的稳定性能，也从商业角度剖析其应用前景、市场价值，成为“科技成果转化合伙人”。

     

“进驻概念验证中心，相当于距离产业化只差临门一脚了。”科学少年眼中，满是光。

在未来的日子里，期待陈同学继续保持对科学的热情和对创新的追求，不断探索、突破，为人类的科技进步和可持续发展贡献更多的智慧和力量。

本文转引自：《文汇报》

原文链接：https://dzb.whb.cn/2024-05-30/6/detail-852484.html