人们用杯子装茶水、咖啡、牛奶等，时间久了，杯壁和杯底会有一层污垢，特别是杯底内圈的“顽固”污垢，只用手无法清洗干净，而污垢残留会滋生细菌，对人体健康产生一定的危害。如何彻底清洗杯子里的污垢呢？我研制出了一种方便实用的清洗杯子装置。

二、调研经过

（一）研究污垢

我通过研究发现，杯子装的东西不一样，里面的污垢会有差别。

茶杯：茶水长时间装在茶杯里，其中的鞣质和碎渣会附着在杯壁和杯底，形成茶垢。茶水倒掉后，如果不及时清洗茶杯，茶锈会和空气接触氧化，最后变成不易清理的茶垢。

刷牙杯：卫生间里很潮湿，牙刷杯里如果有水残留，很容易滋生霉菌，时间长了会形成黄色的污垢。这种污垢通过漱口水进入口腔，可能引发口腔黏膜病，甚至引发呼吸道疾病。

牛奶杯：牛奶杯易残留奶渍，滋生细菌，有损人体健康。而用水冲洗牛奶杯很难清洗干净。

（二）研究现有的刷瓶器

我去小商品市场和网上调查了现有的刷瓶器，发现刷瓶器的种类虽然很多，但大多是圆柱形的，侧面和底部都装有刷子。这些刷瓶器可以轻松地清洗杯壁和杯底的污垢，但是刷洗不到杯底的那一圈。

另外，我驚喜地发现一部分刷瓶器上装有电动机，可以更省力。

三、设计过程

一次数学课上，老师讲到了圆规，圆规可以画圆，且能张开成不同的角度，我想到将杯底内圈污垢清洗装置做成圆规形状的，再在圆规支脚上装上毛刷，应该能洗干净杯底四周的污垢，且适用于杯口大小不一样的杯子。电动刷瓶器给了我启发：将杯底内圈污垢清洗装置设计成电动的，可以省力。接着，我开始制作杯底内圈污垢电动清洗装置。

我在创客工作室看到3D打印机和它打印出来的各种各样的物品，了解了想打印什么就可以让3D打印机打印什么，只要先在电脑上画好图，然后操作3D打印机即可。我请工作室的老师打印了一个圆规，但是拿到圆规后，我有些惆怅：放入杯子后，圆规的角度如何固定？电动机装在哪里……一系列的问题等着我去解决，原来发明不是那么容易的。

工作室的老师鼓励我继续动脑筋，不能轻易放弃。在老师的帮助下，我将毛刷嵌在圆规支脚最下方，再对圆规支脚的弧度进行调整，使圆规放入杯中后，底部的毛刷能够更好地贴合杯底。然后，我在圆规支脚分叉口装上两个对称的弹簧，这样可以对杯底产生更大的压力。

电动机如何装呢，装在圆规的哪个地方？我走进学校科学实验室，向老师请教。

将电池和电动机安装在圆规的上端后，我又遇到了问题：虽然电动机可以控制圆规转动，但是清洗力度太小会导致杯底洗不干净。这个时候老师告诉我，可以试试减速电动机。在调试了几个不同减速比的电动机后，我们发现用1∶220的效果最好，于是，我将装好的电动机换成减速比为1∶220的电动机。至此，杯底内圈污垢电动清洗装置制作完成。

杯底内圈污垢电动清洗装置形似圆规，上端装有电池和电动机，有一定的夹角，可调节角度，两根杆子底部嵌有毛刷，分叉口装有两个对称的弹簧，适用于不同口径的杯子。

往杯中倒入清洗剂后，打开开关，杯底内圈污垢电动清洗装置的两根杆子快速转动，毛刷在杯底“画圈”，可快速高效地清洁杯底特别是杯底周围那一圈的污垢。

四、收获和体会

发明来源于生活，生活的需要促使我们不断创新，而且生活中的事物也会给我们启发，我们要善于观察和思考。遇到困难不退缩，要勇于尝试，试验对发明创造非常重要。集体的力量远远大于个人的奋战，有想法时，可以与他人分享，积极寻求老师、同学和家长的帮助。

指导老师  束旭红  邹春

傅琳珊同学善于观察生活中的现象，并且喜欢动脑筋，经常提出改进思路和创新想法。杯底内圈污垢电动清洗装置便是基于解决常见的生活问题——杯底尤其是杯底内圈清洗不方便而制成的，具有非常高的实用价值，能达到快速方便清洁杯底特别是杯底周围那一圈污垢的效果，是一款与众不同的刷瓶器。

作者：傅琳珊  来源：发明与创新·小学生