在《大眾科學》雜誌，我們熱愛DIY計畫和兒童發明家。因此，我們一直在尋找那些正在為我們所有人創造更美好世界的年輕人。
最近， 《大眾科學》雜誌在3D設計軟體製造商Autodesk舉辦的展示會上採訪了三位創作者——11歲的喬丹·里夫斯、15歲的雅各布·斯佩里和17歲的亞歷克西斯·劉易斯。這三位年輕的發明家設計可列印專案的原因各不相同，但他們的目標卻不謀而合：激勵和幫助他人，並改變世界。
認識喬丹·里夫斯
喬丹·里夫斯出生時左臂只到手肘上方就斷了。這位11歲的女孩從小就戴著義肢，這讓她特別適合設計義肢。 2016年3月，在由Autodesk和舊金山灣區非營利組織KidMob聯合舉辦的夏令營中，她正是這樣做的。她的「獨角獸計畫」是一個3D列印的義肢，可以噴射五管閃粉。
為什麼要用閃光粉？為了向年輕的發明家們展示設計和印刷過程同樣簡單易行。 「創造和建造東西很有趣，」裡維斯說。 “如果孩子們開始設計，他們就能讓未來變得更美好……哪怕是最小的事情也能產生巨大的影響。”
訓練營結束後，喬丹和一位名叫薩姆·霍比什的酷哥搭檔，山姆是歐特克公司的設計師。兩人經常透過谷歌環聊聊天，期間他們共同打造了「獨角獸計畫」的新版本。這個升級版的機械手臂包含一個噴嘴和一個裝有閃粉的罐子，閃粉罐透過橡膠軟管連接到一罐壓縮空氣。喬丹扣下板機時，閃粉就會噴湧而出。
認識雅各·斯佩里
雅各從小就喜歡動手做東西。早在對3D列印產生興趣之前，這位15歲的少年就已經開始使用CAD（電腦輔助設計）軟體設計作品，並練習一種更傳統的技藝：木工。 「我最早的項目之一，也是對我幫助最大的項目之一，就是用木方和膠合板在車庫裡製作我的工作台，」他說。 “這對我之後的所有項目都起到了至關重要的作用。”
雅各的父親從事產品開發工作，公司裡有一台3D列印機。雅各立刻就愛上了這項技術，他用建模軟體在家用電腦設計產品。他會把設計圖發給父親，隔天父親下班回家就能收到印好的成品。
不過，真正讓他登上這個展示台的項目，是一款專為像雅各布自己一樣患有註意力不足過動症（ADHD）的人設計的指尖陀螺玩具。老師們提供的設備差強人意，於是決定自己動手做。 “我簡直不敢相信，我竟然能在電腦上做出來的東西，還能拿在手裡，”他說，“而且它真的解決了一個實際問題。”
在瀏覽 Thingiverse（一個 3D 設計師可以上傳文件供他人下載、修改和列印的網站）時，斯佩里發現了一個由兩個相互連接的圓環組成的設計。 「我當時想，『我可以把它做成一個指尖陀螺。只要把中心部分做成球形，然後在它周圍製作一些可以互相旋轉並相互連接的圓環就行了。』」最終的成果就是 Gyrings，一個由五個同心圓環圍繞球體組成的裝置。 （這款產品也已上市銷售。）
史佩里的朋友們成了他的測試對象，在學校裡玩起了早期版本的旋轉環。這些原型有好幾種尺寸，直徑從一英寸到三英寸不等，但環的內側棱角比較鋒利。 「我知道我可以改進設計，因為用起來有點疼，」斯佩里承認。 “其他人的反應也差不多。他們說，’哇，這太酷了！雖然它很糟糕，你可以做得更好，但這已經很酷了。’”
自從改進設計以來，斯佩里已透過他的網站和波士頓的零售店售出了超過1000個Gyrings玩具。他剛剛與Ceaco公司簽署了授權協議：Gyrings將成為其Brainwright玩具品牌的一部分，這意味著它們很快就能在Target、Barnes & Noble和Wegmans等商店買到。
認識艾麗克西斯·劉易斯
可以說，解決高風險問題的天賦早已融入17歲的艾莉克絲劉易斯的血液。她的祖父曾是阿波羅計畫的火箭科學家，劉易斯形容他對科學的熱愛「極具感染力」。她說：“透過這種視角——認為一切都可以用一組方程式來定義——來看待世界，或許是我熱愛科學乃至整個世界的最根本原因。”
2013年夏天，艾莉克絲讀到一篇報道，講述一位母親為了避免兩歲的孩子因吸入濃煙而窒息，不得不將孩子從燃燒的二樓扔下。艾莉克絲心想，肯定有更好的辦法，一定有某種裝置可以保護被困火場中的人的肺部，直到他們獲救。事實證明，確實有──它叫做緊急呼吸面罩。
劉易斯發現，問題在於如何將口罩送到需要的人手中。無論急救人員（急救員、警察和駕駛民用車輛的志願消防員）到達現場的速度有多快，他們都沒有配備安全衝進燃燒建築物的裝備。因此，在配備防護裝備的消防員到達之前，他們能做的非常有限。面對這個難題，路易斯開始思考如何將緊急口罩送到被困在燃燒建築物二樓的人手中。
她首先研究了各種拋射器，例如氣動發射器和馬鈴薯炮。為了測試這些方法，她找到了體育吉祥物，他們經常向人群發射T恤衫和毛巾。她說，當吉祥物用氣動發射器瞄準目標時，命中率「簡直是零」。但當吉祥物把東西丟出去而不是發射時，命中率卻接近一半。之後，劉易斯開始設計並3D列印手持式拋射物，並與消防員一起進行了測試。
她目前研發的緊急面罩保護盒是塑膠材質的橄欖球形盒子，可以裝下Xcaper公司的緊急面罩，還能起到額外的防護作用，防止煙霧進入使用者的眼睛。包裝內還包含一根螢光棒，讓使用者在煙霧瀰漫的房間裡更加顯眼。劉易斯聲稱，從安全距離內，將這個保護盒丟進二樓敞開的窗戶，命中率高達70%。
Xcaper帶著緊急面罩艙參加了一次消防員大會，據Lewis說，資深消防員們對此「非常感興趣」。她現在正努力實現緊急面罩艙的大量生產，並將其運送到全國各地的消防局。
更正：本文最初指出 Autodesk 目前是一家 3D 列印機製造商。雖然 Autodesk 確實生產過 Ember 3D 列印機，但目前已停止生產，因此目前不生產 3D 列印硬體。 《大眾科學》對此錯誤深感抱歉。
