新疆库尔勒市第九中学   帕提古力·热木吐拉

　　辅导老师    赵  婷

　　对于传统的便携照明设备(如钥匙灯和小手电灯)，通常使用纽扣电池供电，电池废弃后如不能得到妥善处理，将造成严重污染。充电电池虽然可以反复使用，减少了浪费和污染，但是需要复杂的充电电路，不然很容易损坏，过度充电还会发生爆炸，甚至引发火灾。过度放电也会导致电池寿命缩短，损坏了没有办法修复，丢弃了污染环境。通过什么办法可以减少电池的使用呢？

　　通过学习课外无线电知识，从哥哥那里我知道了电子设备中的电容器，在电路中它的作用是把电能储存起来，在需要的时候放出储存的电能，电容可以反复使用且寿命长，反复使用次数可达几十万次不损坏，充电时间短，而且可以回收再利用，如果用电容来代替电池，就可以解决电池容易充坏和污染的问题。于是，我就想如何用电容存储的电能来代替电池呢？

　　我在哥哥的帮助下画出了简单的电路图并从电器店买来了16V 2500μF的电容和高亮度发光二极管，这些是为做小手电准备的实验材料。但是这时候出现了新的问题，就是怎样才能给电容器充电呢？我想到了太阳能，可是怎样才能用太阳能充电呢？我就找到赵老师，把自己的想法告诉给了她，赵老师非常支持我的想法，帮我找来了实验用的太阳能板，并帮我一起连接电路对电容进行充电。在老师的引导下，我做了一个太阳能板充电的电容小手电，充电后接上发光二极管真的可以发光了，我心里别提多高兴了，因为这说明我的想法是可行的。但是我也发现了新的问题：充电受天气影响，在没有太阳的时候，阴天或者到了晚上怎么充电呢？还有小手电发光的时间太短了，二三十秒就没电了。我一定要找到更方便的充电方式，还要找到更大容量的电容才可以把我的想法变成现实。

　　我又求助赵老师，看看能不能帮我找到更大容量的电容，和赵老师一起上网查阅有关电容的资料，终于我们找到了一种叫做超级电容的电容器，在老师把资料拷到U盘时，我发现U盘后面有个指示灯一闪一闪的，我突然想到，要是使用电脑USB口为小手电充电多方便啊！一个新的想法在我的脑海中出现了：将小手电与常用的U盘组合到一起。在老师的帮助下，我购买了一款体积小、重量轻适合做小手电的超级电容和U盘，经过反复改造，我终于做成了这款节能环保的应急小手电。

　　我发明的这个U盘小手电不需要专门的充电设备，当U盘接入电脑后，电脑USB接口电源开始为超级电容充电，我们不需要担心会过充，你可以继续使用U盘工作，这样是不会损坏电容的。我还在电源正极串入二极管，使电流只能单向流入超级电容。断开与电脑的连接，按动照明开关，超级电容开始向发光二极管供电发光。给它充电2分钟可在黑暗环境中，1米远处辨明物体形状及颜色的时间达到8分钟。给它充电2分钟放置6天后，可在黑暗环境中，1米远处辨明物体形状及颜色的时间仍然能达到6分钟，可满足办公过程中突热断电、需要照明来关闭用电设备以及其他需要应急照明的场合使用。

　　如今，U盘已成为现代办工必不可少的必需品，我的小发明是以U盘为基础设计，将U盘和利用电容工作的小手电结合在一起，其最大的特点是节能、环保、充电时间短、使用寿命长、能耗低、重量轻，在不影响U盘正常工作的情况下同时还能满足日常生活中应急照明的需要。并且U盘的体积没有增加太多，便于携带，方便实用，以一家三口为例：每个人一个月充电30次，一年1080次，若以法拉电容20万次使用寿命来计算可以使用185年，185年可以节约多少电池啊！可以减少多少废电池对环境的危害啊！

　　现今U盘使用量非常大，若工厂大批量生产我发明的这个节能环保(长寿命)应急U盘小手电，在其原有U盘成本上附加成本不会超过五元钱，再加上大家都是用这种U盘小手电，可以减少多少电池的使用啊！

　　第24届全国青少年科技创新大赛一等奖

　　【作品点评】帕提古力·热木吐拉同学使用成本低廉的普通U盘、超级电容以及发光二极管，制作成了U盘小手电。它不需要复杂的充电电路，不必担心类似普通充电电池的过充、过放等问题，且环保节能，使用寿命较长。如果这项小发明推广开来，势必会受到人们的欢迎，对环保做出巨大的贡献。