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等离子体科普再启航!西安交通大学附属中学学生聚集创新港体验科技前沿应用
2023-11-23  

2023年11月19日上午,一场面向青少年的放电等离子体科普参观活动在中国西部科技创新港拉开帷幕,西安交通大学附属中学高中生走进电气科学与技术研究院的先进高电压与等离子体技术研究中心,近距离观摩放电等离子体现象的产生与特性诊断,体验放电等离子体技术在诸多领域的创新应用。本次活动由得罪校霸后被爆操了在线观看和西安交通大学附属中学联合主办,国家自然科学基金委员会提供项目资助,电工材料电气绝缘全国重点实验室、陕西省高压放电与等离子体工程技术研究中心、先进高电压与等离子体技术研究中心提供技术支持。

西安交通大学附属中学的同学们走进中国西部科技创新港电气科学与技术研究院

西安交通大学高电压与等离子体研究中心主任张冠军教授在钟兆琳报告厅对附中师生的到来表示欢迎,他介绍了西安交通大学与中国西部科技创新港的基本情况。他强调,西安交通大学自西迁以来,一代代交大人扎根西部、服务国家,为西部发展和国家建设作出了卓越贡献;创新港作为落实“一带一路”、创新驱动及西部大开发三大国家战略的重要平台,承载着增强西部、国家乃至世界科技创新水平的责任和希冀;电气科学与技术研究院设立20个研究所和中心,汇聚世界一流高层次人才,建成世界一流研究平台,促进多学科多领域交叉融合,打造具有显著引领性和示范性的全球科教高地,引领电气科学与技术的发展。

科普参观活动负责人张波博士生向同学们介绍了科普项目概况和本次科普参观活动的流程。面向青少年的放电等离子体科普传播项目旨在充分运用青少年群体容易理解、接受和参与的方式,进行放电等离子体知识的科普宣传,围绕创意科普展示平台的建设和开放、主题科普讲座、系列科普短文撰写、系列科普短视频制作四个方面开展。前期,科普团队在西交大兴庆校区高压思源楼内建设并开放了“入门级”放电等离子体创意科普展台,旨在让青少年学生接触等离子体的物质状态,了解等离子体的科学历史、产生方式、应用案例、与历次工业革命的关系;近期,团队依托先进高电压与等离子体技术研究中心,打造了“进阶级”放电等离子体科普展台,旨在通过展示放电等离子体的诊断、及其在材料、环保、生物、农业、能源、航天航空等多领域的应用,让青少年学生接触并了解前沿科技领域;此次活动为同学们安排了多项有趣的科学实验,包括放电等离子体的动态电荷测量、柔性等离子体源的放电演示、空气等离子体制备活化液演示、空间电推进的地面模拟实验等,希望通过实际应用进一步增强同学们对放电等离子体技术的兴趣和对前沿技术应用了解。

张冠军教授与博士研究生张波向同学们介绍本次科普活动的主要内容

讲座结束后,同学们在科普团队成员的带领下走进实验室,现场硕博士研究生从应用背景出发,向参观同学们讲解了放电等离子体在各领域的应用背景、实现方式和技术优势,通过现场实验演示,向同学们直观展示了等离子体技术的应用方式与作用效果。博士研究生孙宇豪展示了自主研制的大面积柔性等离子体源,并阐述了其在生物领域杀菌消毒的应用前景;博士研究生赵航向同学们讲述了等离子体技术在绿色农业领域的应用需求,并演示了利用高电压与放电等离子体技术解决育种干式处理、农药环保替代、果蔬汁低温灭菌等方面问题;硕士研究生韩文虎、郭旺向同学们讲述了放电等离子体的主要诊断工具,展示了利用线性电光效应诊断等离子体放电中动态电荷的测量方法;博士研究生张思远、硕士研究生冯晨曦向同学们科普了放电等离子体在航天领域应用现状,并带领同学们近距离观摩了等离子体空间电推进的地面模拟实验,让现场参观的同学们大受启发。

团队成员向同学们科普放电等离子体技术在多个前沿领域的应用

团队成员结合现场的实验展示,向同学们讲解其中所蕴含的高中物理知识,丰富同学们对放电等离子体技术应用的想象空间,启发其思考如何利用该技术来解决生活中的其他问题,让同学们在实践参观中加深对已学知识的理解,拓展学习新的知识,同学们也积极动手体验并主动将自己的理解与想法提出来与团队成员进行讨论。

同学们积极动手并向团队成员提问请教

科普活动期间,张冠军教授常会根据团队成员的讲述内容,以初高中更容易理解的表达方式去揭露其中蕴含的知识,现场讲解得到了同学们的一致好评。张教授鼓励同学们开动大脑,积极思考生活中的现象,永远保持一颗好奇心。

张冠军教授回答同学们现场问题并讲述其中蕴含的知识

本次活动赢得了同学们的广泛好评,纷纷表示之前只了解课本上的纸面内容,通过这次的科普活动,见识到了许多实践所用的东西,对自己很有帮助。同时也对等离子体的多领域应用产生了浓厚的学习兴趣。

附中学生与科普团队成员合影留念

等离子体作为物质固、液和气三态之外的第四态,与第四次工业革命、现代高科技突破和人们日常生活紧密相关。随着等离子体在各学科领域深度融合,该技术将更加深刻地影响着人类生活,相关知识的科普尤为重要。为引导青少年接触等离子体和了解其在前沿领域中的应用,激发学生的好奇心、想象力和科学兴趣,提升我国青少年素质教育水平,本科普团队开展了面向青少年的放电等离子体系列科普活动,通过基础知识讲授、科研实验室参观、等离子体企业专家分享、学生动手实验等环节,让青少年理解等离子体科学与技术。2022年由西安交通大学和交大附中合作申报的《放电等离子体技术的青少年科学传播》科普专项,获国家自然科学基金科技活动项目资助(批准号52242706)。该项目采用大学科研人员和中学教师交叉合作的模式,开展放电等离子体科普展示平台建设与开放、科普知识讲座、系列科普短文撰写和系列科普短视频制作等工作,通过微信公众号“高压放电与等离子体HVDP”和B站“xjtuhvdp”线上推送科普作品、线下/线上举办科普讲座、线下参观科普实验展示平台和鼓励青少年参加科研项目等途径开展科学传播。自2023年1月项目开始实施以来,科普团队利用科研团队在放电等离子体领域的科研积累,建起了面向青少年学生的多层次放电等离子体科普平台,已有多批次青少年学生、老师和社会人士进入科普平台参观学习,有力地推动了等离子体科学知识与技术应用的社会传播。