金沙集团1862cc成色青少年科技素养提升计划 探索玻璃的魔法世界

　　玻璃,是日常生活中使用广泛的常见材料,涵盖了建筑的玻璃外墙、窗户,日常用品如杯子、灯饰等等。然而,看似普通的玻璃却有着超出想象的用途。2024年3月22日14:00,由中国下一代教育基金会与中国平安共同主办、科技日报社媒体支持的青少年科技素养提升计划“科技燃梦科技型企业开放日”主题直播课,带领大家走进中国建筑材料科学研究总院(以下简称“中国建材总院”),揭秘了玻璃在高科技领域中的那些鲜为人知的独特用途。来自全国27个省、市(自治区、直辖市)的上千所项目乡村小学的师生们与广大网友共同观看了此次直播课,全网观看量超403.8万人次。

　　2020年7月,“龙虾眼X射线探测卫星”成功发射,成为国际上首个应用龙虾眼X射线聚焦技术的在轨探测器。直播课中,研发工程师焦朋向同学们介绍了“龙虾眼”镜片的设计灵感就是来自美味的小龙虾的眼睛,并通过一组趣味的实验演示,让同学们了解到“龙虾眼”镜片的设计原理。镜片利用微型管道多次反射光线,实现了小尺寸大视角的探测,提高了角分辨率和探测效率。这能精确判断高能粒子射线的来源位置,对太阳活动、天体运行、暗物质和黑洞探测有着重要意义。同学们还了解到,尽管“龙虾眼”镜片设计始于1979年,但制造过程中遇到了诸多挑战,如材料设计、光纤排列、热弯工艺等,特别是龙虾眼结构的微孔排列和成型,需要精确到头发丝粗细的级别,对材料和工艺要求极为严格。最终,科学家们经过反复实验和工艺改进,成功制备出了性能优越的龙虾眼结构镜片,并将其应用到天文探测器中。通过直播,同学们在了解到我国在X射线探测技术上的领先优势的同时,科学家们在艰难环境中取得突破的精神也鼓舞着大家在面对挑战时不要气馁,努力前行。

　　“龙虾眼”镜片是光纤传像材料大家族中的一员,本次直播课程中焦朋老师还向同学们展示了这个家族中其它具备独特技艺的成员:光纤光锥,像一个神奇的光学变形术士,能够把图像或文字放大或缩小,其主要应用领域是微光夜视成像和摄像。有趣的光芯倒向器,它能将正面的图像或文字倒转180度,像一个智能的图像翻转器,让传输的图像更加清晰。还有仅0.38毫米厚的微通道板,它通过表面的微孔阵列特定的偏差角度,让光线只在一定角度内通过,实现了电子倍增效应。这个小小的部件可是微光夜视仪中电子倍增的关键,让人们在黑暗中也能看清一切。焦朋老师现场展示了士兵佩戴的夜视仪,让同学们体验了即使在黑暗中,借助微光夜视仪也能看得很清楚的场景。通过这种沉浸式的体验,同学们更好地理解了光纤传输材料如何为我们的科学研究和日常生活所带来的极大便利。

　　石英玻璃,被誉为“玻璃之王”,因其独特的性能和广泛的应用而备受重视。石英玻璃杯虽然外观与普通玻璃杯相似,那如何进行分辨呢?高级工程师符博在直播中教大家如何快速区分二者,经过敲击,同学们发现石英玻璃杯的声音清脆且绵长,而普通玻璃声音闷闷的。其中的主要原因是,普通玻璃的主要成分是纯度为70%左右的二氧化硅,石英玻璃主要由高纯度的二氧化硅组成,其纯度可达到99.99%甚至更高。就好比黄金,普通玻璃像是K金,石英玻璃则像是999足金,纯度远超普通玻璃。这种高纯度和稳定的结构赋予了石英玻璃优异的性能,如高透过率的紫外和红外光、出色的热稳定性金沙集团1862cc成色、耐强酸性以及低热膨胀系数。石英玻璃不仅能适用于特殊光学设备,还能在极端温度和化学环境下保持完好。这些特性使得石英玻璃在各个领域都能发挥重要作用,从大国重器到日常生活,它的身影无处不在。石英玻璃的神奇世界,让同学们纷纷表示大开眼界!

　　政工师王源源还向同学们介绍了石英玻璃充满了创新与挑战的研发故事。自1957年起,中国建材总院在顾真安院士的领导下,不断创新石英玻璃技术。在1983年成功研制出国产氯紫外石英玻璃,提前十年超越美国通用公司。1993年,成功反驳美国GE公司的发明专利申请,保护了国家石英玻璃生产权益。石英玻璃作为关键材料,未来将向更大尺寸、更高纯度、更高精度和多功能化发展,缩小与国际差距。同学们通过直播深刻感受到了科研工作者们不断创新、突破的科学精神,让我国拥有了“第一块石英玻璃”“第一根无碱玻璃纤维”“第一块玻璃钢板”“第一块汽车防弹玻璃”等。

　　大家可登录科技日报微博、中国科技网、中国下一代教育基金会公众号、青少年科技素养视频号,回看精彩课程内容!

　　【广告】免责声明：本内容为广告金沙集团1862cc成色，相关素材由广告主提供，广告主对本广告内容的真实性负责。本网发布目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，广告内容仅供读者参考。

　　新闻信息服务许可证音像制品出版许可证广播电视节目制作经营许可证网络视听许可证网络文化经营许可证