北京考试报记者 刘 婧
用激光将一分钱硬币制成一辆微型自行车、鸟巢力学结构实验、研制奥运火炬、“天宫一号”舱体焊接VPPA技术……在北京工业大学举办的全国优秀大学生科技夏令营里,来自全国各地的150名学生连连称赞科学的发明创造之美。
感叹之余,学生们也深刻认识到,每一个发明创造的背后,总是有无数个在一线“车间”的日夜。一个真正的工科研究生,要不断——
工科科技,玩转“酷炫”
“和激光打了这么多年交道,我终于了解了它的性格。下面我就给大家介绍一下我的老朋友——激光。”在激光学院,肖荣诗教授正绘声绘色地介绍激光的性能,“总结来说,激光就是刚柔并济、软硬兼施、无微不至、忽冷忽热、隔空打物、随心所欲。我的老朋友是多重性格。”激光是一个神奇的工具。大到航空舱的焊接,小到一分钱硬币的切割,激光都能做到“天衣无缝”。
“我考上了大学,跟周围的人说我学的是焊接;考上研究生后,还是学焊接。别人都很不理解,一个月就能学会的技术,为什么研究这么多年。但他们不知道,我研究的是一个万能工具。”肖荣诗无不自豪地说,2008年,奥运会火炬燃气系统关键部件的激光切割就是北工大激光学院完成的。
“这就是由一分钱硬币制成的微型自行车啊!”一名学生接过这个由激光“雕刻”的自行车后有些惊讶。这辆自行车虽小,但“五脏俱全”,连车把、车座都棱角分明。学生们纷纷举起手机拍照。“激光就是这样神奇,不仅可以制造大机器,还可以完成这种精密的造型。”王喜兵老师说。
激光不仅可以“雕刻”,还可以“打印”。一个由激光3D打印出来的玩偶模型让学生们大开眼界。“果然与众不同,有一圈圈细小的纹路。”“而且硬度也不一样。”……“激光3D打印是一种增材制造,用电脑CAD软件设计好各种模型,将粉末状的材质按照模型分层铺好,在紫外灯曝光下逐层固化成型。”激光工程研究院副院长赵艳满足了一颗颗求知若渴的好奇心。“激光3D打印出来的东西不拘泥于形状,比如人造心脏,每个人心脏都不一样,不能用同一个心脏模型以不变应万变。”
“用两个字来形容——酷炫。”来自太原理工大学的张攀说,“我们的任务就是学会使用这些科学技术,玩转酷炫!”
“我更愿做‘千斤顶’”
走进土木工程实验教学中心,一股浓重的机械油气味迎面扑来。在摄氏30多度的高温天气里,这个大车间就像蒸笼一样,虽然四处通风,仍然没有一丝凉意。暑期留校做实验的研究生却仿佛置身事外,汗水湿透了衣衫,仍专心致志地“摆弄”手中的仪器。
抬眼望去,两层楼高的大吊车,钢筋混凝土制作的大梁随处可见,这里更像一个“工业厂房”。“同学们,这里有点儿热,请坚持一下。”负责讲解的老师话音未落,一个4000吨大型多功能加载试验台就引起了学生的“围观”:“这台机器需要多大的千斤顶起重?”“是用油压千斤顶还是液压的?”学生们已顾不得炎热,被这些“大家伙”和“小零件”深深吸引住了。
千斤顶,顾名思义,一个轻小的物件能承担成吨的重量,实在让人赞叹不已。“如果把工科科研比作一个‘大厂房’的话,我愿意做一个‘千斤顶’。‘四两拨千斤’,看着不起眼,但有分量。”来自河北工业大学的张旭鹏若有所思地说。
工科实验室就是这样,无论走进什么专业,总充斥着各种机器的味道。“你将来真的愿意和男生一样当‘蓝领’,穿梭在这些机器之间吗?”记者不禁向身边一名穿着靓丽的女生询问。“早就熟悉这种环境了,你不走进工厂,怎么去发明,怎么去创造?女生身上的味道不一定是香水,也可以是机械油的气味。”女生嫣然一笑。
“既上得了领奖台,又下得了一线”
在环境与能源工程学院的教室里,任何一个常见的物品,只要和能源“沾边”,就可能是老师和学生研究的对象。
“我们这座楼里的空调使用的是地源热控器设备,也就是在冬季把地能中的热量取出来,提高温度后供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去,通过自然换热制冷。”刘中良教授介绍,面对能源紧缺的现状,环能学院学生的当务之急不是发现新能源,而是如何提高现有能源利用率。在研制新仪器方面,环能学院已获得多个发明创造奖项,“但我们不仅要上得了领奖台,还要下得了一线,去真正动脑思考、动手操作。”
环能楼外,陈永昌教授正指着楼前的“风车”和楼顶的“太阳能热水器”向学生介绍:“这可不是你们日常生活里的风车太阳能热水器。这个风车下边还有太阳能电池板,我们研究的是风能、太阳能组合发电。楼顶的是太阳能集热器,通过收集阳光转化成热能,再传输到需要的地方进行光热发电。我们现在研究的是如何提高能量密度,高效率地使用太阳能发电。”“那这种方式可以供应所有家用电器吗?”一名学生兴趣高涨。“简单照明还可以,大规模应用就是我们以后研究的内容啦!”
被学生称为“都教授”的材料学院教授郭福把工科科研比作“下厨房”。“一个新材料的产生就像炒菜,各种材质放进锅里反应一下,再拿仪器进行测试,看是否达到预期结果,甜了就少放糖,咸了就少放盐。”郭福形象地比喻说,“材料学无非就是研究新材料,改造旧材料。如果你是一枚‘吃货’,就可以来搞材料!”实验室里传来阵阵笑声。郭福打趣说:“不‘下厨房’的材料学研究生不是好发明家。”
这次北工大的7天科技之旅让学生大开眼界。想要在工科专业有所建树,既要勤于思考,也要付诸实践。让一位发明家自豪的不仅是他的发明创造,还有他面朝机器、背朝天的那些日日夜夜。