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微波炉是怎么“长出”金刚石的?快看重庆小发

发布时间:2018-11-25 10:57

        

 

 

 

     

  超市收银达到“秒结算”、可以给咖啡拉花的机器人、微波炉“生长”金刚石……这些生活中有趣而方便的小发明,都出自我市中小学生的创意,通过他们的奇思妙想解决生活中的小麻烦。近日,市科协、市教委、市环保局、市科委和团市委等部门联合主办的第31届重庆市青少年科技创新大赛在重庆巴蜀中学校落幕,来自全市各个中小学校的学生携优秀作品进行展示。

  本次大赛以“创新·体验·成长”为主题,分青少年和科技辅导员两个板块。活动自启动以来,来自全市38个区县的60余万中小学生参加了角逐,经严格选拔推荐,最终有242项学生创造发明、127项学生研究论文、24项机器人创意、250幅科幻绘画、128项优秀实践活动、379项青少年科技创意、318项教师科教创新成果和282项教师优秀科技教育方案入围市级竞赛。

  同时,大赛组委会将推荐12个优秀项目、30幅科幻画、10个优秀实践活动、30项科技教师作品,参加今年8月由中国科协和教育部等九部委在上海市举办的全国青少年科技创新大赛。

  “节假日、早晚时段去超市购物时常遇到收银‘排长龙’,收银员需要扫描每一件商品的条形码进行结算,效率较低。”巴蜀中学校高二年级吴昊哲思考:能不能引入科技手段实现快速结算?受高速ETC结算方式启发,经过一年多实地走访调查研究,最终发明了超市“秒结算”装置。

  记者看到,放置在购物车内的商品上均贴有一张电子标签,通过RFID无限射频识别技术,无需将商品拿出来扫描,就可全部识别商品信息,点击购物车上“结算”按钮,商品的数量、单价和总价等信息通过数据传输模块,在收银台显示器上得以显示。

  “如果在购买中有不想要的商品,在拿出该商品后,可再次对购物车内商品进行结算。”吴昊哲说,目前一名超市收银员的人力成本在3000元左右,而该装置的成本在2300元,这一装置不仅降低收银成本,还将提升顾客购物体验。未来,还将研究引入支付宝、微信等支付系统实现快捷支付,同时还可以引入超市地图、语音播报、促销信息展示等功能实现便捷购物。

  咖啡师漂亮的雕花,机器人也可以做出来,重庆八中高一的两名男生研发的咖啡雕花制作机器人获得了高中组创造发明一等奖。“我们俩比较喜欢喝咖啡,而且觉得咖啡雕花很漂亮。不过,一杯雕花咖啡可不便宜,所以,我们想如果能用机器自动拉花,让人们在家里就能喝到漂亮的雕花咖啡就好了。”发明者之一郑子渝洋说,他和搭档杨嘉灏想利用机器人动作精准、学习和扩展能力强的特点,来替代咖啡师雕花。

  去年10月起,两人便走访咖啡师学习雕花技巧,随后搭建简单的运动机构、设计结构材料,拼装、搭建电子系统、编写程序。雕花机器人要求精度高、运动速度稳定、易于操作。杨嘉灏说,在技术上,遇到不懂的,就请科技老师孙宇新讲解分析。在材料上,他俩则在淘宝上淘设备,反复组装尝试。经过5个多月,终于研究出了咖啡雕花制作机器人。

  “这个可以安装在自动咖啡机上,让煮咖啡、打奶泡、雕花一次完成。” 郑子渝洋说,这个机器人经过修改和扩展还可进行蛋糕裱花等。

  金刚石俗称钻石,本次科技创新大赛中,西南大学附中高一学生范又予带来了一款名为“金刚石缔造者”的发明,在由微波炉、石英管等装置组成的仪器内即可人工合成金刚石,吸引了众多市民好奇的目光。

  范又予现场演示了金刚石的人工合成过程,首先用气泵将石英管内抽至较低气压状态,向石英管内通入一定比例的甲烷和氢气,将管内气体预热后引入日常所用的微波炉中,此时气体在开启的微波炉中受到微波的激发,发生化学反应形成等离子态,最终在基片表里沉积,就形成了金刚石小颗粒排列而成的金刚石膜。

  “整套装置的造价不到4000元,通过该机器还能制造出石墨烯等新材料。”范又予称,目前,该机器尚不能实现大规模生产,因此,主要运用于中学生实验教学课堂。

  超市收银达到“秒结算”、可以给咖啡拉花的机器人、微波炉“生长”金刚石……这些生活中有趣而方便的小发明,都出自我市中小学生的创意,通过他们的奇思妙想解决生活中的小麻烦。近日,市科协、市教委、市环保局、市科委和团市委等部门联合主办的第31届重庆市青少年科技创新大赛在重庆巴蜀中学校落幕,来自全市各个中小学校的学生携优秀作品进行展示。

  本次大赛以“创新·体验·成长”为主题,分青少年和科技辅导员两个板块。活动自启动以来,来自全市38个区县的60余万中小学生参加了角逐,经严格选拔推荐,最终有242项学生创造发明、127项学生研究论文、24项机器人创意、250幅科幻绘画、128项优秀实践活动、379项青少年科技创意、318项教师科教创新成果和282项教师优秀科技教育方案入围市级竞赛。

  同时,大赛组委会将推荐12个优秀项目、30幅科幻画、10个优秀实践活动、30项科技教师作品,参加今年8月由中国科协和教育部等九部委在上海市举办的全国青少年科技创新大赛。

  “节假日、早晚时段去超市购物时常遇到收银‘排长龙’,收银员需要扫描每一件商品的条形码进行结算,效率较低。”巴蜀中学校高二年级吴昊哲思考:能不能引入科技手段实现快速结算?受高速ETC结算方式启发,经过一年多实地走访调查研究,最终发明了超市“秒结算”装置。

  记者看到,放置在购物车内的商品上均贴有一张电子标签,通过RFID无限射频识别技术,无需将商品拿出来扫描,就可全部识别商品信息,点击购物车上“结算”按钮,商品的数量、单价和总价等信息通过数据传输模块,在收银台显示器上得以显示。

  “如果在购买中有不想要的商品,在拿出该商品后,可再次对购物车内商品进行结算。”吴昊哲说,目前一名超市收银员的人力成本在3000元左右,而该装置的成本在2300元,这一装置不仅降低收银成本,还将提升顾客购物体验。未来,还将研究引入支付宝、微信等支付系统实现快捷支付,同时还可以引入超市地图、语音播报、促销信息展示等功能实现便捷购物。

  咖啡师漂亮的雕花,机器人也可以做出来,重庆八中高一的两名男生研发的咖啡雕花制作机器人获得了高中组创造发明一等奖。“我们俩比较喜欢喝咖啡,而且觉得咖啡雕花很漂亮。不过,一杯雕花咖啡可不便宜,所以,我们想如果能用机器自动拉花,让人们在家里就能喝到漂亮的雕花咖啡就好了。”发明者之一郑子渝洋说,他和搭档杨嘉灏想利用机器人动作精准、学习和扩展能力强的特点,来替代咖啡师雕花。

  去年10月起,两人便走访咖啡师学习雕花技巧,随后搭建简单的运动机构、设计结构材料,拼装、搭建电子系统、编写程序。雕花机器人要求精度高、运动速度稳定、易于操作。杨嘉灏说,在技术上,遇到不懂的,就请科技老师孙宇新讲解分析。在材料上,他俩则在淘宝上淘设备,反复组装尝试。经过5个多月,终于研究出了咖啡雕花制作机器人。

  “这个可以安装在自动咖啡机上,让煮咖啡、打奶泡、雕花一次完成。” 郑子渝洋说,这个机器人经过修改和扩展还可进行蛋糕裱花等。

  金刚石俗称钻石,本次科技创新大赛中,西南大学附中高一学生范又予带来了一款名为“金刚石缔造者”的发明,在由微波炉、石英管等装置组成的仪器内即可人工合成金刚石,吸引了众多市民好奇的目光。

  范又予现场演示了金刚石的人工合成过程,首先用气泵将石英管内抽至较低气压状态,向石英管内通入一定比例的甲烷和氢气,将管内气体预热后引入日常所用的微波炉中,此时气体在开启的微波炉中受到微波的激发,发生化学反应形成等离子态,最终在基片表里沉积,就形成了金刚石小颗粒排列而成的金刚石膜。

  “整套装置的造价不到4000元,通过该机器还能制造出石墨烯等新材料。”范又予称,目前,该机器尚不能实现大规模生产,因此,主要运用于中学生实验教学课堂。

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