“小透明”也有大用途!2024年3月22日14:00,由中國(guó)下一代教育基金會(huì)與中國(guó)平安共同主辦、科技日?qǐng)?bào)社媒體支持的青少年科技素養(yǎng)提升計(jì)劃“科技燃?jí)?middot;科技型企業(yè)開(kāi)放日”主題直播課,走進(jìn)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)建材總院),揭秘了玻璃這一應(yīng)用廣泛的材料是如何成就上天入地的大國(guó)重器的。來(lái)自全國(guó)27個(gè)省、市(自治區(qū)、直轄市)的上千所項(xiàng)目鄉(xiāng)村小學(xué)的師生們與廣大網(wǎng)友共同觀看了此次直播課,全網(wǎng)觀看量超403.8人次。
甘肅、貴州、云南各地鄉(xiāng)村小學(xué)項(xiàng)目校學(xué)生觀看直播課程。
揭秘“龍蝦眼”鏡片,了解光纖傳像材料大家族
2020年7月,“龍蝦眼X射線探測(cè)衛(wèi)星”成功發(fā)射,成為國(guó)際上首個(gè)應(yīng)用龍蝦眼X射線聚焦技術(shù)的在軌探測(cè)器。直播課中,研發(fā)工程師焦朋向同學(xué)們介紹了“龍蝦眼”鏡片的設(shè)計(jì)靈感就是來(lái)自大家吃的美味小龍蝦的眼睛,并通過(guò)一組趣味的實(shí)驗(yàn)演示,讓同學(xué)們了解到“龍蝦眼”鏡片的工作原理。據(jù)介紹,“龍蝦眼”鏡片通過(guò)微型管道多次反射X射線,實(shí)現(xiàn)了小尺寸大視角的探測(cè),提高了角分辨率和探測(cè)效率,這能精確判斷高能粒子射線的來(lái)源位置,對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)、天體運(yùn)行、暗物質(zhì)和黑洞探測(cè)有著重要意義。同學(xué)們通過(guò)焦朋的講述還了解到,盡管“龍蝦眼”鏡片設(shè)計(jì)始于1979年,但制造過(guò)程中卻遇到了諸多挑戰(zhàn),如材料設(shè)計(jì)、光纖排列、熱彎工藝等,特別是龍蝦眼結(jié)構(gòu)的微孔排列和成型,需要精確到頭發(fā)絲十分之一粗細(xì)的級(jí)別,對(duì)材料和工藝要求極為嚴(yán)格??茖W(xué)家們最終經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和工藝改進(jìn),成功制備出了性能優(yōu)越的龍蝦眼結(jié)構(gòu)鏡片,并將其應(yīng)用到天文探測(cè)器中。
焦朋老師向大家講解“龍蝦眼”鏡片的工作原理。
“龍蝦眼”鏡片還是光纖傳像材料大家族中的一員,本次直播課程中,焦朋老師還向同學(xué)們展示了這個(gè)家族中其它具備獨(dú)特技藝的成員——光纖光錐,它像一個(gè)神奇的光學(xué)變形術(shù)士,能夠把圖像或文字放大或縮小,主要應(yīng)用領(lǐng)域是微光夜視成像和攝像;有趣的光纖倒像器,能將正面的圖像或文字倒轉(zhuǎn)180度,倒轉(zhuǎn)后的圖像十分清晰且不發(fā)生畸變;還有僅0.38毫米厚的微通道板,它通過(guò)具有特定角度的微孔陣列讓電子在通道內(nèi)壁不斷碰撞前進(jìn),實(shí)現(xiàn)了電子倍增效應(yīng)。焦朋老師現(xiàn)場(chǎng)展示了士兵佩戴的夜視儀,讓同學(xué)們體驗(yàn)了即使在伸手不見(jiàn)五指的黑夜中,借助微光夜視儀也能看得很清楚。
石英革命:從0到N的創(chuàng)新之旅
石英玻璃,被譽(yù)為“玻璃之王”,因其獨(dú)特的性能和廣泛的應(yīng)用而備受重視。石英玻璃杯外觀與普通玻璃杯相似,如何進(jìn)行分辨呢?高級(jí)工程師符博在直播中教大家識(shí)別,經(jīng)過(guò)敲擊,相較于普通玻璃,石英玻璃的聲音更加綿長(zhǎng)。據(jù)符博介紹,這其中原因在于普通玻璃的主要成分是純度為70%左右的二氧化硅,而石英玻璃主要由高純度的二氧化硅制成,其純度可達(dá)到99.99%甚至更高。“就好比黃金,普通玻璃像是K金,石英玻璃則像是999足金,純度遠(yuǎn)超普通玻璃。”符博說(shuō),這種高純度和穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)賦予了石英玻璃優(yōu)異的性能,如良好的紫外和紅外區(qū)域透過(guò)性能、出色的熱穩(wěn)定性、耐強(qiáng)酸性以及低熱膨脹系數(shù)等。石英玻璃不僅能適用于特殊光學(xué)設(shè)備,還能在極端溫度和化學(xué)環(huán)境下保持穩(wěn)定。這些特性使得石英玻璃在各個(gè)領(lǐng)域都能發(fā)揮重要作用,從大國(guó)重器到日常生活,它的身影無(wú)處不在。石英玻璃的神奇世界,讓同學(xué)們紛紛表示大開(kāi)眼界!
符博老師向大家講解石英玻璃的廣泛應(yīng)用。
符博老師還向同學(xué)們介紹了石英玻璃充滿了創(chuàng)新與挑戰(zhàn)的研發(fā)故事。自1957年起,中國(guó)建材總院不斷創(chuàng)新石英玻璃技術(shù)。1983年,在顧真安院士的帶領(lǐng)下成功研制出國(guó)產(chǎn)濾紫外石英玻璃,提前美國(guó)通用公司十年應(yīng)用于石英強(qiáng)光源。1993年,成功反駁美國(guó)GE公司在中國(guó)申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利,保護(hù)了國(guó)家石英玻璃生產(chǎn)權(quán)益。石英玻璃作為關(guān)鍵材料,未來(lái)將向更大尺寸、更高純度、更高精度和多功能化發(fā)展,縮小與國(guó)際差距。
“第一玻璃”背后的感人故事
中國(guó)建材總院被稱為“新中國(guó)建材科技的搖籃和發(fā)源地”,直播課中,政工師王源源帶大家一睹新中國(guó)“第一塊汽車(chē)防彈玻璃”的“真容”——“第一塊汽車(chē)防彈玻璃重量超過(guò)169公斤,厚度達(dá)到7.5厘米,相當(dāng)于現(xiàn)在普通汽車(chē)玻璃的十倍。毛澤東同志曾親自關(guān)心也曾親自乘坐裝有這塊防彈玻璃的紅旗轎車(chē)。”王源源說(shuō),在當(dāng)時(shí)的歷史條件下,沒(méi)有良好的制造玻璃方式,只能使用耐火材料組成一個(gè)大型坩堝,在大坩堝里進(jìn)行玻璃的熔制。當(dāng)時(shí)項(xiàng)目保密等級(jí)很高,沒(méi)有任何評(píng)獎(jiǎng),甚至都不被列入單位科研項(xiàng)目、科研成果,但中國(guó)建材總院的科技工作者始終懷揣榮譽(yù)感、使命感,將祖國(guó)的利益永遠(yuǎn)放在第一位。
王源源老師向大家展示新中國(guó)“第一塊汽車(chē)防彈玻璃”。
王源源老師還給大家講述了“第一根無(wú)堿玻璃纖維”“第一塊玻璃鋼板”等其他“第一玻璃”背后的故事。
“小透明”也有大用途!2024年3月22日14:00,由中國(guó)下一代教育基金會(huì)與中國(guó)平安共同主辦、科技日?qǐng)?bào)社媒體支持的青少年科技素養(yǎng)提升計(jì)劃“科技燃?jí)?middot;科技型企業(yè)開(kāi)放日”主題直播課,走進(jìn)中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)建材總院),揭秘了玻璃這一應(yīng)用廣泛的材料是如何成就上天入地的大國(guó)重器的。來(lái)自全國(guó)27個(gè)省、市(自治區(qū)、直轄市)的上千所項(xiàng)目鄉(xiāng)村小學(xué)的師生們與廣大網(wǎng)友共同觀看了此次直播課,全網(wǎng)觀看量超403.8人次。
甘肅、貴州、云南各地鄉(xiāng)村小學(xué)項(xiàng)目校學(xué)生觀看直播課程。
揭秘“龍蝦眼”鏡片,了解光纖傳像材料大家族
2020年7月,“龍蝦眼X射線探測(cè)衛(wèi)星”成功發(fā)射,成為國(guó)際上首個(gè)應(yīng)用龍蝦眼X射線聚焦技術(shù)的在軌探測(cè)器。直播課中,研發(fā)工程師焦朋向同學(xué)們介紹了“龍蝦眼”鏡片的設(shè)計(jì)靈感就是來(lái)自大家吃的美味小龍蝦的眼睛,并通過(guò)一組趣味的實(shí)驗(yàn)演示,讓同學(xué)們了解到“龍蝦眼”鏡片的工作原理。據(jù)介紹,“龍蝦眼”鏡片通過(guò)微型管道多次反射X射線,實(shí)現(xiàn)了小尺寸大視角的探測(cè),提高了角分辨率和探測(cè)效率,這能精確判斷高能粒子射線的來(lái)源位置,對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)、天體運(yùn)行、暗物質(zhì)和黑洞探測(cè)有著重要意義。同學(xué)們通過(guò)焦朋的講述還了解到,盡管“龍蝦眼”鏡片設(shè)計(jì)始于1979年,但制造過(guò)程中卻遇到了諸多挑戰(zhàn),如材料設(shè)計(jì)、光纖排列、熱彎工藝等,特別是龍蝦眼結(jié)構(gòu)的微孔排列和成型,需要精確到頭發(fā)絲十分之一粗細(xì)的級(jí)別,對(duì)材料和工藝要求極為嚴(yán)格??茖W(xué)家們最終經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和工藝改進(jìn),成功制備出了性能優(yōu)越的龍蝦眼結(jié)構(gòu)鏡片,并將其應(yīng)用到天文探測(cè)器中。
焦朋老師向大家講解“龍蝦眼”鏡片的工作原理。
“龍蝦眼”鏡片還是光纖傳像材料大家族中的一員,本次直播課程中,焦朋老師還向同學(xué)們展示了這個(gè)家族中其它具備獨(dú)特技藝的成員——光纖光錐,它像一個(gè)神奇的光學(xué)變形術(shù)士,能夠把圖像或文字放大或縮小,主要應(yīng)用領(lǐng)域是微光夜視成像和攝像;有趣的光纖倒像器,能將正面的圖像或文字倒轉(zhuǎn)180度,倒轉(zhuǎn)后的圖像十分清晰且不發(fā)生畸變;還有僅0.38毫米厚的微通道板,它通過(guò)具有特定角度的微孔陣列讓電子在通道內(nèi)壁不斷碰撞前進(jìn),實(shí)現(xiàn)了電子倍增效應(yīng)。焦朋老師現(xiàn)場(chǎng)展示了士兵佩戴的夜視儀,讓同學(xué)們體驗(yàn)了即使在伸手不見(jiàn)五指的黑夜中,借助微光夜視儀也能看得很清楚。
石英革命:從0到N的創(chuàng)新之旅
石英玻璃,被譽(yù)為“玻璃之王”,因其獨(dú)特的性能和廣泛的應(yīng)用而備受重視。石英玻璃杯外觀與普通玻璃杯相似,如何進(jìn)行分辨呢?高級(jí)工程師符博在直播中教大家識(shí)別,經(jīng)過(guò)敲擊,相較于普通玻璃,石英玻璃的聲音更加綿長(zhǎng)。據(jù)符博介紹,這其中原因在于普通玻璃的主要成分是純度為70%左右的二氧化硅,而石英玻璃主要由高純度的二氧化硅制成,其純度可達(dá)到99.99%甚至更高。“就好比黃金,普通玻璃像是K金,石英玻璃則像是999足金,純度遠(yuǎn)超普通玻璃。”符博說(shuō),這種高純度和穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)賦予了石英玻璃優(yōu)異的性能,如良好的紫外和紅外區(qū)域透過(guò)性能、出色的熱穩(wěn)定性、耐強(qiáng)酸性以及低熱膨脹系數(shù)等。石英玻璃不僅能適用于特殊光學(xué)設(shè)備,還能在極端溫度和化學(xué)環(huán)境下保持穩(wěn)定。這些特性使得石英玻璃在各個(gè)領(lǐng)域都能發(fā)揮重要作用,從大國(guó)重器到日常生活,它的身影無(wú)處不在。石英玻璃的神奇世界,讓同學(xué)們紛紛表示大開(kāi)眼界!
符博老師向大家講解石英玻璃的廣泛應(yīng)用。
符博老師還向同學(xué)們介紹了石英玻璃充滿了創(chuàng)新與挑戰(zhàn)的研發(fā)故事。自1957年起,中國(guó)建材總院不斷創(chuàng)新石英玻璃技術(shù)。1983年,在顧真安院士的帶領(lǐng)下成功研制出國(guó)產(chǎn)濾紫外石英玻璃,提前美國(guó)通用公司十年應(yīng)用于石英強(qiáng)光源。1993年,成功反駁美國(guó)GE公司在中國(guó)申請(qǐng)的發(fā)明專(zhuān)利,保護(hù)了國(guó)家石英玻璃生產(chǎn)權(quán)益。石英玻璃作為關(guān)鍵材料,未來(lái)將向更大尺寸、更高純度、更高精度和多功能化發(fā)展,縮小與國(guó)際差距。
“第一玻璃”背后的感人故事
中國(guó)建材總院被稱為“新中國(guó)建材科技的搖籃和發(fā)源地”,直播課中,政工師王源源帶大家一睹新中國(guó)“第一塊汽車(chē)防彈玻璃”的“真容”——“第一塊汽車(chē)防彈玻璃重量超過(guò)169公斤,厚度達(dá)到7.5厘米,相當(dāng)于現(xiàn)在普通汽車(chē)玻璃的十倍。毛澤東同志曾親自關(guān)心也曾親自乘坐裝有這塊防彈玻璃的紅旗轎車(chē)。”王源源說(shuō),在當(dāng)時(shí)的歷史條件下,沒(méi)有良好的制造玻璃方式,只能使用耐火材料組成一個(gè)大型坩堝,在大坩堝里進(jìn)行玻璃的熔制。當(dāng)時(shí)項(xiàng)目保密等級(jí)很高,沒(méi)有任何評(píng)獎(jiǎng),甚至都不被列入單位科研項(xiàng)目、科研成果,但中國(guó)建材總院的科技工作者始終懷揣榮譽(yù)感、使命感,將祖國(guó)的利益永遠(yuǎn)放在第一位。
王源源老師向大家展示新中國(guó)“第一塊汽車(chē)防彈玻璃”。
王源源老師還給大家講述了“第一根無(wú)堿玻璃纖維”“第一塊玻璃鋼板”等其他“第一玻璃”背后的故事。
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