未来科学之星·院士专家进校园
为深入贯彻习近平总书记关于要在教育“双减”中做好科学教育加法的重要指示精神,充分利用社会科教资源推动中小学科学教育工作,培养学生科学兴趣,提升科学素质,培育科技创新后备人才,3月12日,苏州工业园区星洋学校成功举办"未来科学之星·院士专家进校园"专家讲座活动。南京农业大学工学院王永健副教授以"力学有意思——神奇的玻璃"为题,为学生们带来了一场妙趣横生的科普盛宴。
讲座伊始,王教授首先介绍了常见的玻璃及其特性,随即给出鲁伯特之泪的例子,抛出问题:“普通玻璃一摔即碎,为何鲁伯特之泪的头部能抵抗锤击,尾部却一碰就炸?”通过视频展示鲁伯特之泪的制作过程——用火焰枪融化玻璃棒后滴入冷水急剧冷却,接着观察到这颗“玻璃泪珠”的奇特性质。王教授解释:鲁伯特之泪的外层因快速冷却形成很高的压应力,如同“铠甲”般保护内部;而内层拉应力则像“定时炸弹”,一旦尾部受损,应力释放会引发瞬间爆裂。学生们认真聆听,聚精会神。
当大屏幕播放《三体》中“水滴探测器”的片段时,学生们惊叹于科幻与力学的呼应。王教授指出:“刘慈欣笔下‘强相互作用力外壳’的灵感,正源于鲁伯特之泪的外压内拉应力结构。科学发现常为文学想象提供基石,而科幻也能激发科研灵感。”。
针对“手机屏幕为何耐摔”的疑问,王教授揭秘钢化玻璃的制造工艺:将普通玻璃加热至1600℃后急速冷却,表面形成压缩应力层,内部则保持拉应力平衡。“这种‘内拉外压’的结构使其抗冲击能力提升10倍。”在实验中,钢化玻璃承受重锤敲击仅现裂纹,而普通玻璃瞬间粉碎。火花塞尖锐尾部触发钢化玻璃的“自爆效应”,这样的生活中的例子更是引起了学生们极大的兴趣。
在这次的活动中,王教授带领学生踏上一场融合科学与艺术的探索之旅。本次活动不仅通过趣味实验揭示玻璃的力学特性,更以鲁伯特之泪、钢化玻璃等典型案例,展现科学原理与科技创新的深度融合。活动最后王教授和同学们探讨了求真,批判的科学家精神,相信同学们能通过这次的活动激发内心对科学的向往,成为未来的科学之星。
供稿:张雪柔
图片、视频:石静静 高雅
一审一校:薛冬至
二审二校:高韵
三审三校:卞军
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