这些前沿实验室“科”好玩了!上海科技馆寒假周末营开启
2024-01-20 青年

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图

2030年前,我国将实现载人登月的目标。随着这个消息的公布,东华大学材料学院院长、纤维材料改性国家重点实验室主任、上海科普教育发展基金会理事长朱美芳院士也有了一个“异想天开”的计划。“未来月球要建基地的话,如果我们从地面上带材料上去不现实,是否能原地取材造 ‘房子’?”今天下午,她将这个“异想”分享给了参加上海科技馆寒假周末营的青少年朋友们。

  // 院士分享开发“地外纤维”的“异想” //  

作为上海科技馆寒假周末营的开年活动,在这个2024年首期上海科普大讲坛上,朱美芳院士分享了这个设想的进展——去年9月,由嫦娥五号万里迢迢带回的月壤中,有一部分来到东华大学“地外纤维实验室”。朱美芳说,如果能将月球玄武岩转化为高性能纤维,就能在登月后实现“就地取材”,以月壤为原材料,建设月球基地。

“我们不太可能从地球带很多物资到月球上去建房子,那样成本太高了。在月球上的基地,肯定是用原位的资源来建设。”朱美芳说,玄武岩在月球表面广泛存在,百分之一含量的玄武岩纤维就可以让混凝土的性能极大增强。“土壤如果没有纤维的话会脱落,没有堆积强度,不抗风沙。月球上有地震,稍微一震就塌了。而纤维的话就能起到一个筋骨的作用,类似于钢筋,可以稳固土壤。”

朱美芳的“异想天开”,是基于我国纤维材料的发展和实验室团队几十年的研究攻关基础。自1992年成立以来,依托东华大学建设的纤维材料改性国家重点实验室填补了新中国纤维材料产业的许多空白,这里发展出了第一条千吨级T700级聚丙烯腈基碳纤维生产线、第一条千吨级聚酰亚胺纤维生产线……朱美芳团队的产出成果在全国30多家企业实现产业化,取得了显著的社会效益和经济效益。

随着纤维学的进步,新一代纤维已成为纺织织造、电子织物、智能织物和其他先进织物的基础,超越了穿衣和美感等传统概念。给混凝土强壮筋骨,为导弹穿衣、为“天宫”编翅,如今,新型纤维材料也在探索星辰宇宙的事业上出着一份力。

去开发地外纤维,这一想法在国际上也尚无先例。“希望我们的学生、研究人员能到月球和火星上去,亲自在那儿把这个技术就地实现。虽然现在这个想法离彻底实现还比较遥远,但我们要有这个梦想,努力去攻克。”朱美芳说,24小时开放的实验室也欢迎更多青少年朋友前去体验。

  // 科学大咖变身摊主入驻“好奇心集市” //  

而在朱美芳开展大讲坛的上图东馆报告厅外面,更直观的分享让青少年们大开眼界——正在整修中的上海科技馆借用这一场地,将东华大学纤维材料改性国家重点实验室、复旦大学先进材料实验室带到了现场,科学“大咖”变身“摊主”,为观众现场科普介孔材料、纤维材料。

恰逢周六,刚刚放了寒假的青少年们有的在家长陪伴下,有的和小伙伴一起,在现场做实验、聊科学,玩得不亦乐乎。“为什么羽绒服能保暖?因为有很多孔道,里边就能留存空气,可以达到很好的御寒能力。”赵东元院士所带领的复旦大学先进材料实验室现场,各种奇奇怪怪的模型吸引了不少孩子目光,实验室工作人员正在耐心地为孩子们讲解:“这些都是我们实验室的模型,让大家看一看从纳米的尺度如何实现不同形状的调控,用化学手段在微小的世界里组建出一个随心所欲的宏观世界。这是我们正在努力的方向,很难,我们现在知识刚刚起步,以后就要靠你们啦。”

东华大学纤维材料改性国家重点实验室摊位上,不同颜色、粗细的纤维材料更是引起了大人小孩的好奇心。“这个白色的是超高分子量聚乙烯纤维,我们神舟飞船飞行员返回地球时用的降落伞上的绳子,就是用这种纤维做的。”实验室老师指着一旁展示的一件运动员射击防弹衣:“子弹的速度可能500米每秒,我们这种纤维可以拉得很长,它的强度非常高,强拉不断,所以可以用来防弹。”桌上,另一款金色的聚酰亚胺纤维能耐高温,消防员服装上就能用上它,又因为可以防辐射,如今也被用在太空服上,可以阻挡宇宙射线的辐射。

与pepper机器人、“网红”机器狗近距离互动,体验MR科普游戏,了解神奇的环保再生材料,体验STEM课程“万物键盘”,参与新年礼物抽奖……上海科技馆展教中心副主任胡玺丹介绍说,虽然闭馆整修,但上海科技馆线上线下活动始终不断,这一有料、有趣的“好奇心集市”就为今年的寒假活动拉开序幕。

从即日起至2月3日,上海科技馆联合上海科普教育发展基金会、上海图书馆、巴斯夫(中国)有限公司,将推出为期三周的“‘科’好玩了”寒假周末营,汇集“上海科普大讲坛”“好奇心集市”“科学LIVE秀”“遇见@科学家”四大品牌项目,精心策划六场独具特色的主题活动,为观众呈现一系列精彩纷呈的科普活动。未来,上海科技馆还将继续拓宽外部合作渠道,“走出去”举办更多特色活动。

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图

编辑:梁文静

来源:青春上海News—24小时青年报

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