让“机器人”为水流失关闭闸门

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  武优是美国麻省理工学院的一名华裔博士研究生,在2018年的一项工程设计竞赛中,他凭借一款名为“武氏灯塔”的检测水管泄漏机器人,一举斩获詹姆斯·戴森国际设计竞赛奖的冠军。
  武优从小生活在中国的一座小城,水资源的紧缺使城市供水常常受到限制,因此,武优家所在的片区几乎每周都会停水半天,这让幼时的他对水资源匮乏状况有了切身的体验,并自小萌生了节约用水、造福地球的科技梦想。
  十八岁时武优来到美国求学,扎根心底的梦想开始慢慢发芽生长。在学习的过程中,武优非常注重培养自己的发明创新能力,立志将所学知识运用到实际生活当中,服务于人类社会。他从美国土木工程师协会的一项调查结果中了解到,由于检测设备不够完善,全球每天约有20%的清洁用水常因管道爆裂而白白流走,仅美国每年就有24万个水管发生破裂泄漏,相当于每年有超过7.5万亿升的清洁水被浪费掉。这让年轻的武优陷入了深深的思考:假如能发明一种迷你设备,放置于管道内部进行导航巡逻,搜集各种数据,对细小微弱的泄漏点进行定位并报警,从而及早发现管壁隐患,并使泄漏故障得到有效控制,减少清洁水流失,该是一件多么有意义的事!
  于是,武优开始在课余时间潜心研究起这项课题。他通过实际调查研究发现,市面上检测泄漏的技术和方法,大多是依赖侦听管道振动和减压所引起的声音来判断故障类型,对于管道的实时巡航检测还是一项空白。由于噪音水平的影响,常用的声学检测装置并不能准确判断泄漏点的具体位置,这使得管道维修的难度增大,恢复供水的时间相对滞后,清洁水浪费的问题得不到更好的解决。为此,武优在选材和设计上进行了多种尝试,边学习边研究,五年的时间里,他选用过几十种材质,做过上百次试验,克服了很多实际困难,最后终于从一次次的失败中找到了解决的办法。
  通过各种对比试驗,武优最终采用了一种低成本的软性材料,设计出一种羽毛球状的迷你机器人。在不中断供水的情况下,将其通过消防栓放入管道中,并随着水的流动而进行管道内壁的导航巡检,能在第一时间感应到穿刺漏洞的吸力,从而准确定位泄漏点。后台的分析系统会同步创建出管道地图,并显示泄漏发生的位置、泄漏程度等信息,使得检测更便捷高效,为泄漏故障的及时排除提供了保障。这项发明不仅确保了水资源不被白白浪费,还填补了一项世界空白。为此,武优也被福布斯杂志评为2018年制造业和工业界30岁以下的30位杰出青年之一。
  (编辑 之之)
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