NO.1,我高中还在学化竞时,有一次没有用玻璃集气瓶或气罐,而是用矿泉水瓶子装了压强比大气压大一些的氢气、氦气混合气体,一星期后瓶子变成真空了;又用塑料瓶密封存储氦气,一星期后瓶子又变真空了,就发现了一定条件下只透过氦气的选择透过现象。
于是我就想,氦气非常贵,而瓶子的材质是PET膜,非常便宜,比已知气体分离膜便宜得多,且分离更彻底。可以不经或减少深冷分离液态混合气(例如天然气)的步骤,来提纯制备氦气,节约能源。然后我查资料发现市场现有的气体分离膜分离所得氦气的纯度远不如PET膜。于是后来的五年,我把不同厚度、夹层、空间布局的塑料膜进行了选择透过实验,又发现氢气、氦气的透过速率不同,先氦后氢。最后我优选一些方案,发明了PET膜分离氢气、氦气装置,并已授权发明专利。
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NO.2,把水刀作为盾构机掘进工作面的掘进组件,并改变盾构机结构,在此思路上我发明了水刀掘进式盾构机,可以减少对地下水的抽取,并通过水压、水量、泥水成分有效预警突水事故。适合川藏铁路、宜万铁路等突水多发的隧道建设。
水刀掘进式异形盾构机的型号,还能整体取出大块玉石、晶洞,用于开采矿物晶体和宝玉石,提高矿山产值。这种水刀掘进式盾构机已授权发明专利。
NO.3,又是我还在学化竞时,试出来一种热缩冷胀,防冻裂,又有不错耐腐蚀性的锑合金。以此为基础发明了“综合利用废热的盐溶液制冷机”,能制冷-50摄氏度,已授权一项发明两项实用新型专利。这一系列发明创造可以辅助NO.1相关的天然气液化储运、深冷分离节能化,和NO.2的冷冻隧道、冻土施工场景,形成专利布局。
这个发明创造还有一段小插曲:发明出来两年后,矿大有个教授抄袭我这件高中时的发明。