便携式紫外线消毒牙具盒

我的爸爸经常出差，每次回家打开牙具盒时都会闻到一股难闻的气味，他说这是被“捂”出来的。能不能想个办法将牙具盒内的细菌消灭掉呢？通过查找资料我了解到，牙具在使用过程中，其表面会沾染很多对人体有害的细菌和微生物。特别是便携牙具盒内的湿度大且不通风，更加有利于微生物的滋生。

我还注意到，现有的牙具消毒装置大多为柜式或箱式，体积较大，且都是针对卫生间等固定场所使用。于是，我萌发了发明一种具有消毒功能的便携牙具盒的想法。

一、基本思路

借鉴现有牙具消毒设备的消毒方式和结构，针对现有便携牙具盒中密闭、潮湿、易滋生细菌的弊端，在便携牙具盒的盒盖内侧安装紫外线发射装置。设计电路并进行实验，最终进行组装。结构如图1所示，实物如图2所示。

二、工作原理

使用牙具后，将牙具盒体底部的磁条靠近盒盖，干簧管继电器触点在磁条的作用下闭合，电源电压经过电阻R1加在三极管VT1的基极，三极管VT1导通，紫外线二极管通过发射紫外线对盒体进行消毒。

磁条与盒盖分离后，干簧管继电器的触点断开。电容C1通过电阻R1向三极管VT1释放电荷，定时电路开始工作，一次消毒时间预设为3～5分钟。电容C1的电荷释放完毕后，定时结束，紫外线二极管熄灭，消毒完成。电路处于待机状态。

三、实验测试

经过试用，发现2个紫外线二极管的消毒效果较差。将紫外线二极管增加到4个后，对密封在塑料袋的脏抹布进行消毒效果实验。将磁性胶条粘在牙具盒底部，将电路组装到便携牙具盒的顶盖部并进行防水处理。

试用组装好的牙具盒，牙具盒中那股难闻的气味基本消除，证明消毒效果良好。

四、创新点

利用紫外线二极管和定时电路，对便携式牙具盒的内部环境进行消毒，杜绝对人体有害的细菌在牙刷上滋生，把住“病从口入”关。消毒电路的开关采用干簧管继电器，提高了电路的防水性能。

五、进一步设想

（一）在消毒的同时，将牙具盒内的湿气排出盒外。

（二）当牙刷的使用次数超出使用期限后，语音提示使用者更换牙刷。

专家点评

李杰瑞同学的便携式紫外线消毒牙具盒，是一件创客作品。这个作品的完成，首先体现李杰瑞同学富有爱心和强烈的责任心。因为高中阶段的学习压力大、时间紧，要完成这个作品就得花一定的时间，付出一定的精力。如果不具备这种情感和品格，这项作品就不可能完成。其次是体现李杰瑞同学具有初步的科技创新实践能力。这个作品看似简单，但要很好地实现设计要求，达到真正给牙具消毒的目的，材料的配备、电路的设计、制作装配、实验测试等，有一定的难度。因此，通过对这个创客作品的探究实践，李杰瑞同学相关的知识与技能等无疑都有提升。

这里提出的建议是，高中生进行科技创新实践活动的目的，就是要在有限的时间尽可能使批判性思维、跨学科知识与部分新技术的应用、创新能力与创新品格等得到培养，因此在科创实践时，应尽可能做具有原创性的课题，这样才更有利于自身的创新成长。

本期点评专家

谭迪熬 中国发明协会院士专家咨询工作委员会首任专家，中国发明协会中小学创造教育分会会长，科技创新教育特级教师，教育部国培计划专家库专家。