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全国中小学生科技竞赛:黑科技产品引关注

不用进入真的实验室,只需要打开电脑、戴上3D眼镜、手握一只抓取笔就能做实验,实验内容包括人体解剖、汽车组装、化学实验、下棋……一微米有多厚,可能就是一张纸那么厚,就是这么厚的柔性太阳能电池,如果你将它装入你的手机后盖,只需要微弱的光源,手机电池就能无限时间续航……昨天,这些黑科技在第28届全国中小学生(江苏地区)“凤凰机器人杯”金钥匙科技竞赛团体总决赛上大放光彩,黑科技产品的展示也引起了大家的惊呼。

3D全息虚拟现实 

抽象内容变生动

比赛现场,工作人员拿出一台电脑,随后通上电源,插入抓取笔,戴上3D眼镜,开始操作机械手臂的拆解和安装,抓取笔跟大家平常使用的筷子一样,将手臂的零部件一个一个的卸下来,拆卸完毕后再次利用手抓笔将其原样安装好,整个过程不过10分钟左右。

演示这个虚拟现实实验的邱奇老师介绍说,平常要想了解机械手臂的结构组成,首先需要购买,其次还要有安装图纸,因为安装错了可能要重新安装,平常还要保管好手臂的零部件,有时丢失一两个零部件,整个手臂就无法使用,但是现在有了3D全息虚拟现实的软件后,这一切都变得很简单,只需要使用抓取笔隔空点击电脑屏幕,手臂的部件就会按照操作者的想法移动、安装,而且戴上3D眼镜后,整个操作显得很立体,身临其境。“以往跟同学们讲如何组装手臂等试验,可能只是通过书本和平面的图画,学生听老师讲了以后往往无法直观的理解,很抽象,但是现在如果利用3D全息虚拟现实进行模拟实验,实验内容真实的在眼前进行,非常形象生动。”

邱奇老师还表示,目前他们已经开始研发虚拟现实模拟解剖实验这样的高难度实验内容,比如学习医学的学生,需要解剖人体某个器官,平常几乎没有什么机会真实地操作这样的实验,利用3D虚拟模拟实验软件,就感觉自己拿着手术刀,在器官上切割解剖,通过3D眼镜看到器官的神经和血管,如果解剖错了,还能重新再来。实时互动与三维立体是物理标本远不能比的,除了没有解剖活体的手感,这就是一个真正的器官解剖实验。“学习器官解剖的学生只要经过一次模拟实验,就能完全掌握器官解剖的要点难点,关键还非常节约,即使错了,也随时可以重来。”

1微米厚的太阳能电池

可以让手机电力无限续航

比赛现场,南京工业大学先进材料研究院秦天石博士手中拿的薄薄的、可随意弯曲的太阳能电池吸引了大家的注意。

记者看到,这个太阳能电池大小大约跟一张扑克牌差不多,可以随意折叠弯曲。

秦天石博士介绍说,他手上拿的叫柔性太阳能电池,顾名思义材质非常柔软,跟传统晶硅太阳能电池相比更轻薄、透光,而且只需微弱光源就能将光能转化为电能。

“根据柔性太阳能电池的特性,它的应用非常广泛,跟我们的生活密切相关。”秦天石博士说,比如大家使用的手机电池,现在的智能手机耗电很快,特别是一些年轻人,喜欢使用手机玩游戏、看新闻、看视频,手机自带的电池电量就不够用,现在市场上也有一些配套手机的太阳能电池,贴在手机背面,只要有太阳就能充电。但这种电池的缺陷在于厚度比较厚,使用后手机显得比较笨重,同时必须有太阳或者将强的光源,如果在较为昏暗的环境中就无法使用,柔性太阳能电池的优势就完全体现出来,很薄,就像平常的手机套一样,还有就是只要有微弱的光源,它就能源源不断的发电。“哪怕是手机上的电筒光那么亮,都能被柔性太阳能电池吸收利用。”

秦天石博士还介绍说,这款电池还能利用到汽车上,由于它的厚度最薄不到1微米,就像汽车膜一样,可以将它贴到汽车的天窗上,到了夏冬两季,即使不发动汽车,它也能将太阳能转化为电能,进而启动汽车空调,不花费一点汽油,就能让汽车冬暖夏凉了。这样的设计同样可以利用到高楼大厦的幕墙上,贴上它,白天吸收阳光蓄电,晚上当做电源使用,既节省又环保。

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