改变世界的少年儿童发明创造

小朋友们对于未来对于科技天马行空的想象力，常常会让大人们也自叹不如。这些奇思妙想大多数因为与科技发展的方向相差太远而消失在了童年的记忆里，但是确实有一部分孩子通过自己的亲手实践，将想象成功转化成了现实，并且申请了专利，其中有的发明创造甚至对世界产生了深远的影响。

时至今日，电视机几乎在每家每户的家中都占有重要的位置。然而谁知道这样伟大的发明创造，最初却来源于一个14岁美国小孩的构想。

菲洛·泰勒·法恩斯沃思（Philo Taylor Farnsworth）是电子式电视机的发明者，被称为“电视之父”。14岁时，法恩斯沃思提出用电子化的设备来传输图像，并设计了传输器草图。1927年，法恩斯沃思成功地利用电子技术把图像从摄像机传输到了接收器上，成为电视诞生的标志，这一年他仅21岁。

同年，法恩斯沃思申请了名为“电视系统”的美国专利，并获得了专利授权。该专利的附图之一如下，清晰显示了早期电子式电视机的原理。该发明无需使用任何机械运动部件，即可将连续动态的影像和声音转换为电子信号，并通过渠道传输电子信号，之后再将电子信号还原为影像和声音，完成图像的屏幕显示。

随后申请的一系列相关专利，为法恩斯沃思带来了财务自由，同时也为他传奇的一生带来了诉讼纷争。百年后的今天，法恩斯沃思的一座雕像坐落在了美国国会大厦里，以此纪念这位曾经的天才少年，为改变世界所作出的巨大贡献。

01

弗兰克·埃珀森（Frank Epperson）发明冰棒，并从联合利华收取了1.55亿美元特许权使用费的故事，已成为了美国民间传说的一部分。

1905年冬天，弗兰克11岁时将盛满苏打水的杯子连带搅拌用的一只小木棒忘在了走廊外面。第二天再看时，整杯饮料跟搅拌木棒已被冻住，成了冰块，冰棒的雏形就此诞生。1923年弗兰克在原来的基础上改进设计并申请了专利。当时的专利冰棒如下图所示，可以看出与现代冰棒的结构基本一致。

专利文件中陈述，这种冷冻甜点的优点在于，可以方便地食用，不会因手接触而受到污染，也不需要盘子、勺子、叉子或其他工具，可以用简单的设备以低廉的费用迅速实施。棒优选无味的多孔木棒，冻结牢固且是隔热体，甜点的冷不会传导到消费者手上。

就这个简单而又独特的设计，为弗兰克带来了一生的衣食无忧，也为后来人带来了一个个清凉又甜蜜的夏天。

03

1873年，15岁的彻斯特·格林伍德（Chester Greenwood）想要在缅因州的冰冻湖泊上滑冰，但因为他对羊毛过敏，他无法戴羊毛帽来保暖，于是请奶奶把两片法兰绒缝在铁丝上，让他可以弯曲并戴在头上，形成了现在耳罩的原型。1882年他经营了一间耳罩公司，将耳罩申请专利并不断改进，一年生产50,000余个。

这件141年前的专利因为过于古老，其中的文字内容均为手写，如下图，也没有现代专利清晰划分的五部分结构。但是感谢专利制度，在百年前就为发明人带来了富裕的生活，同时，也保存下了如此久远的技术进步的足迹。

04

2020年，吉坦贾莉·拉奥凭借在饮用水安全等领域的科学发明，获得美国《时代》杂志颁发的“年度风云儿童”荣誉称号。

美国密歇根州弗林特市曾因为水质问题，引发了至少8000名儿童铅中毒事件。基于此次事件，12岁时吉坦贾莉利用碳纳米管传感器发明了一个检测水源中铅含量的水质检测器，起名为“特提斯”。这是希腊神话中淡水女神的名字，她希望这个发明可以为人们带来干净的水源。

从吉坦贾莉专利公开的内容及其附图可以看出，“特提斯”主要由碳纳米管、铅探测器、微处理器和蓝牙组件等组成，基于传感器浸入液体时设备的电阻与设定电阻之间的差异，来检测液体中污染物，如铅和铅基化合物的含量。

虽然该检测器的原理并不复杂，但是“特提斯”胜在小巧便携，操作简单，成本低，效率高，很适用于一般家庭使用。

05

16岁的乔治·尼森（George Nissen）是一名体操运动员，在参加马戏团比赛时受到安全网的启发，开始发明一种“翻滚装置”，并于1945年获得了美国专利授权。如下图所示，这种专利蹦床容易搬运容易折叠，通过连接构件固定到织物表面上，不需要拉线或者安装辅助支撑设备，价格便宜结构耐用。

乔治·尼森一生一共获得了44项专利，大多与他的蹦床有关。在2008年北京奥运会上，蹦床成为了一项奥运运动。现在，蹦床出现在全世界的后院和室内公园内，年销售额近4亿美元，广受人们欢迎。

06

美国姑娘莉莉·伯恩发现祖父喝水时由于帕金森症，总是手抖而把水洒出。于是在12岁时，她发明了一种不倒的杯子。这种杯子有多个支脚，可以避免盛装的液体倾洒；不使用时，多个杯子也可以叠起来放置。该专利的附图如下。

值得一提的是，这项技术莉莉不仅在美国申请了专利并获得了授权，同时还在中国作了同族专利申请。虽然中国的申请最终被撤回，但是想必小姑娘一开始也是想要进军中国市场的吧？

想象力是发明创造的基础，而小朋友们的想象力是最丰富的。保护儿童的想象力，不仅对远大人生很重要，说不定现在就可以创造难以估量的价值呢！