“超级电容器是一种功能类似于蓄电池的新型储能装置，可以把过期的馒头制备成活性炭，用得到的活性炭制成电极极片，构建成超级电容。”中国人民大学附属中学（下称人大附中）高三年级学生王彦博近日在接受中国知识产权报记者采访时，对他的创新成果侃侃而谈。这一系列看似不可能完成的事在他的创新构想和实践下顺利实现，为过期淀粉类食物的处理开拓了一条新路径。
实际上，与大多数发明人一样，王彦博的创新构想来自于日常生活。“每次吃完午饭后，我们学校食堂都会剩下很多馒头，如果不能进行有效处理，就是极大的浪费。”王彦博告诉记者，伴随着这样的想法，他查阅了大量资料，发现现有的处理方法往往存在成本高或产生二次污染等弊端。王彦博通过自己掌握的化学知识了解到馒头中碳元素含量高，他想到，能不能将淀粉转化为活性炭来实现废物利用?在深入了解活性炭的应用后，王彦博最终确定了“过期馒头——活性炭——超级电容器”的研究方向。
“我一直对理工科十分感兴趣，因此完成这个项目的过程并不感到乏味。”王彦博告诉记者，为了得到精确的实验数据，他在人大附中老师的帮助下联系上了清华大学的实验室，在清华大学材料工程学院副教授及其学生的指导下进行实验。在高二上学期利用周末和暑假的时间进行实验，成果显著。“我用4种不同的对比实验制备活性炭，用其制作的电极极片进行化学测试，找出最优的一组数据。”王彦博兴致勃勃地向记者分享着自己的实验成果，“根据对比实验结果，我得出过期馒头碳化材料与碱活化剂用量的建议配比为1：2，以较经济的碱活化剂用量，可以制备吸附性能高、电化学性能良好的活性炭。”
当然，王彦博在实验中也遇到了一些挫折。王彦博表示，正是在解决困难的过程中，他对科学研究有了更深的认识。他向记者举例，在一次对比实验中，对不同条件的样品，他得到了完全一样的数据。仔细分析后，王彦博发现，原来他的实验需要把馒头蒸发干，研磨后分别放入500至800摄氏度不等的高温反应炉中，但他把样品放在了同一个炉子里，在高温下，馒头里的碳升华为碳蒸汽流通，最终使得每个样品刻蚀出的表面积出现了相似。“失之毫厘，谬以千里。这让我认识到科学研究一定要秉承严谨的态度，才能得出正确结论。”王彦博感慨。
如今，王彦博已经凭借“利用过期淀粉质发酵食品制备活性炭及构建超级电容器”的研究项目获得北京市青少年科技创新大赛一等奖，并在全国创意大赛上获得“创意之星”称号，还获得了实用新型专利权。同时，他还针对该成果提交了发明专利申请。“随着电动汽车等产品的发展，市场上对于电子储能器材的需求逐渐增长，对高性能的储能器件以及电极材料的研究成为当前热门研究领域。通过数据对比，我研究制备的活性炭比市场上一般超级电容器用木材制作的活性炭有更高的储电量。同时制作原料成本低廉，我希望有一天自己的研究成果可以投入市场，让过期食材有更大的用武之地。”言语中，王彦博道出了自己对研究成果实现产业化的殷殷期待。
采访感言
从提出想法、完成实验，到后期的独立完成论文、撰写专利申请材料，尽管研究内容不那么“高精尖”，但王彦博的探索热情和钻研精神却丝毫不输于专职科学研究者。思维模式尚未固定，创新热情已经被点燃。作为国家的未来和希望，中学生的创新力量不可估量，将成为我国双创事业的后备力量。 （知识产权报 吴珂）