3月23日至3月26日,第37届北京青少年科技创新大赛,在中国科学院大学雁栖湖校区举办。这等开阔眼界的赛事,知力君自然要参加了,而且要收获满满才行!
通过参加这次创新大赛,知力君算是领略了同学们扎实的科学素养和超强的创新能力,不得不说,同学们真的太优秀了!除了有这种感慨外,知力君也趁机学习了很多科学知识,忍不住要分享给大家,下面就一起来涨姿势吧!
陶瓷3D打印
在传统印象中,陶瓷都是由拉坯师傅用手工成型,然而,现在用3D打印技术也能打印出陶瓷啦!知力君亲眼看到设计精美的陶瓷从打印机里打印出来。
3D打印是什么:3D打印即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
陶瓷3D打印原理:3D打印和普通打印工作原理基本相同,打印机内装有的液体或者粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制,把“打印材料”一层一层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。
智能立式花园
现在的人类社会,人口密度大,狭小的空间根本不足以打造一个属于自己的小花园,而且随着人们生活节奏的加快,大多人没有充足的时间来种花养花。针对这一现象,聪明的人类就发明了一种智能立式花园,它不仅能节约空间,而且能自动浇水和排水。
智能立式花园是什么:智能立式花园就是巧妙利用垂直空间,立起来种花,而且还会自动提供水和排水的一种养花工具。
智能立式花园的工作原理:智能花园其实就是将控制技术和遥感技术,巧妙地应用在了智能花盆上,它包括土壤湿度监测和自动浇水。原理是在底部内置一个隐藏式水桶,开口边缘分布有四个出口孔,定时为植物浇水,底部也有个排水口,方便排除土壤中多余的水分。同时花盆底部的传感系统也会根据植物所处的环境,分析出植物是否需要阳光、肥料等,然后将分析的结果传递给花盆的主人,主人就知道下一步是该浇水还是施肥了。
空气净化装置
室内环境是我们人类最重要的活动场所,居室空气状况关系到每个家庭成员的健康。室内常见空气污染物分为三大类:颗粒物、气态化学污染物和微生物,利用空气净化技术就可以将室内有害物质降低,从而保障人们的健康。
空气净化装置是什么:空气净化装置,顾名思义就是可以吸附、分解或转化各种空气污染物,对被污染的空气进行除杂、净化等的处理工作的一种装置。
空气净化装置工作原理:净化原理主要分为两类,一类是被动吸附过滤净化,即将空气抽入机器,通过内置的滤网过滤空气,主要能够起到过滤粉尘、异味、消毒等作用;另一类是主动净化,有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子,通过空气弥漫性的特点,到达室内的各个角落对空气进行无死角净化,也就是通常所说的负氧离子净化和臭氧净化。
锁具
日常生活中,我们到处都会用到锁具,锁具的存在极大地保障了人类的财产安全,不过你知道锁具的原理是什么吗?
锁是什么:就是日常生活中我们常见的各种锁具,如今的锁具已经发展到各个方面,比如感应锁、电磁锁、生物锁。在中国,锁具不仅仅是人类的生活用品,还是一种文化。
锁具工作原理:锁芯上有一排小孔,每个小孔中装一颗弹子,钥匙放入锁芯后,每孔中的弹子露出量刚好跟锁芯外表一样,不高不低,这时,将锁芯装入锁中,再由对应的孔分别装入一颗弹子和小弹簧,封住孔,锁就成了。如果换一把钥匙,钥匙上的口深浅不一样,锁芯上的弹子高矮就不一样了。所以,锁芯就被弹子卡住了而转不动,起到了保险的作用。
打发奶油
有些同学可能会经常观察到,在制作奶油蛋糕时,糕点师总是会将一种液体打发成泡沫状的奶油。不过,你知道奶油打发的科学原理吗?液体为什么能被打发成泡沫状呢?让知力君来告诉你吧!
奶油是什么:奶油是从牛奶、羊奶中提取的黄色或白色脂肪性半固体食品,它是由未均质化之前的生牛乳顶层的牛奶脂肪含量较高的一层制得的乳制品,我们经常吃的蛋糕、冰淇淋中都含有奶油。
打发奶油原理:打发奶油,其实是空气被包裹在脂肪颗粒中形成的。刚刚开始搅打时,奶油中的微小的蛋白质包围了空气气泡,使其稳定。通过不断地搅打,空气气泡被打碎变得很小,这时候,大小比气泡小很多的脂肪就会靠近气泡,这些脂肪就会把气泡固定住。乳脂肪之所以可以把气泡固定,是因为它有种神奇特质,可以部分融合,部分结晶,假想一下两滴油脂在不断地努力靠近想融合成一大滴,但是在低温下融合了一半,表面结了一层壳,就卡在那个状态了,这些部分结晶、部分融合的脂肪围成一圈,把空气包裹在里面,就形成了立体的打发奶油。
芦荟胶
爱美的女生都知道一种护肤品,那就是——芦荟凝胶,不过你知道芦荟凝胶是怎么制作成功的吗?这次创新大会上,知力君就亲眼见识了芦荟凝胶的制作,下面就来告诉你芦荟凝胶的制作原理。
芦荟胶是什么:芦荟胶其实就是通过生物技术从芦荟中萃取芦荟原液,并加入其它成分制作而成具有保湿等作用的一种护肤品。
芦荟胶制作原理:将新鲜芦荟去皮用搅拌机打碎成汁以获取芦荟原液,准备好卡波姆溶液,将三乙醇胺加入卡波姆溶液中,然后再加入芦荟原液和水搅拌均匀就好了。当然,芦荟、卡波姆、三乙醇胺、水都要按照一定的比例调配才行哦!
以上这些科学原理你都Get到了吗?从陶瓷3D打印、智能立式花园等高科技到奶油、锁具等日常生活用品,任何一个微小的技术,再常见的生活现象,都蕴含了丰富科学知识。只要你善于发现,敢于探索,就能领略科学的奥妙哟!
编辑:鲁凡英
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