街头常见的共享单车，在他的奇思妙想中变成了可以收集能量、点亮路灯的“移动充电宝”。
近日，合肥10岁少年徐木莀，凭借其创意发明“一种可返还能源的共享单车装置”，在全球发明大会中国区全国总决赛中，与来自国内外众多优秀青少年同场竞技，脱颖而出，一举夺得一等奖。
会“发电”的单车
日前，2024—2025学年全球发明大会中国区全国总决赛落幕。赛事竞争激烈，来自中国以及意大利、比利时、西班牙、荷兰、加拿大等多个国家的国际青少年选手参加。抱得一等奖归来的徐木莀，在实验教室里向记者生动展示了他的获奖发明。
眼前这个由3D打印技术精心制作的共享单车模拟装置，虽然尺寸迷你，但车把、车轮、脚踏板等部件一应俱全。整个装置分为两部分：一辆完整的共享单车模型和一个特制的停车电源装置。
“目前这个还是模拟装置，但基本功能已经可以实现。”徐木莀一边介绍，一边用手摇动脚踏板。随着车轮开始旋转，内置在脚踏板上的微型发电机启动运转，内部的永磁体和线圈通过电磁感应产生电流，原理就像缩小版的风力发电机。当共享单车停入停车点后，就可以通过前轮的无线传输供电。
“我们设想，在未来，当共享单车停入这种特制的车桩时，用户骑行过程中产生的能量就能被回收储存，可以为路灯、信号灯等市政设施供电。”徐木莀告诉记者，他和小伙伴们还配套开发了软件，用户可以登录软件打卡获得积分奖励、兑换礼物，从而鼓励大家规范停车。
源于生活的灵感
这一发明灵感从何而来呢？徐木莀告诉记者，放学路上，看到街边的共享单车，与某些区域昏暗的路灯，在他脑海中久久挥之不去。“所以我们就想，能不能发明一款产品，既可以让大家把共享单车规范停到车桩里，又可以让路灯更亮？”
这个念头在去年冬天开始萌芽。通过查阅资料和团队讨论，他和小伙伴们明确了三个关键问题：共享单车乱停放影响市容、骑行时产生的动能被白白浪费、用户缺乏主动规范停车的动力。一个“一石三鸟”的方案雏形逐渐清晰：设计一个能将骑行动能转化为电能储存，并通过奖励机制引导规范停车的系统。
然而，从灵感的火花到成型的作品，道路并非一帆风顺。整个发明过程充满了探索与迭代。
“第一个版本我们把共享单车的停放点设置在公园里，想做那种打卡点。但后来发现在公园的场景太局限了。”徐木莀介绍，他们的发明从1.0版的公园概念点，历经四次重要迭代，才发展到如今4.0版的集发电、蓄能、无线返能、APP积分于一体的成熟设计。
为了解决技术难题和验证想法的可行性，他和团队投入了大量的精力进行调研。“问卷调查大概发了一百多份，有线上也有线下。线下发问卷时，有的人不常骑共享单车，或者不愿意回答，比较忙，所以我们很难找到愿意填写问卷的。”他们还主动寻求专业指导，访谈了安徽建筑大学的老师，获得了将停放点融入“15分钟生活圈”等宝贵建议。
在技术挑战中锻炼科学思维
技术实现环节更是挑战重重。徐木莀回忆，他们需要自学并运用激光切割技术制作车架，自己动手连接电路，还要进行编程控制显示屏。“困难是有的。”徐木莀坦诚地说：“比如，我们最初设想在轮胎上安装压电陶瓷发电，但发现可能会损坏轮胎，骑行体验也不好，太颠了。后来在老师指导下，改成了更高效的脚踏板旋转发电模式。”
编程和让两个脚踏板联动也曾困扰他们，经过反复试验和老师的点拨才得以解决。就连显示电量的部件，也经历了从试图自制到选用成熟模块的务实调整。这些看似挫折的经历，恰恰是对他们“发现问题-解决问题”科学思维的最佳锤炼。
谈及参加全国总决赛的感受，徐木莀很兴奋：“比赛的时候还没那么紧张，但知道是一等奖，我们都很激动。”这份成功的喜悦，源自于长达数月的坚持与付出。
事实上，这项获奖发明只是徐木莀科创道路上的一个精彩缩影。自一年级起，他就对科学探索表现出浓厚兴趣，坚持创作科普视频，积极参与各类科技竞赛，被合肥市科学技术协会评为“科普大使”。
“我们希望未来这个发明能真的落地实际。”采访最后，徐木莀望着自己的作品，眼中闪烁着期待。
合肥在线—合新闻记者 刘小容 实习生 万天悦
