從機械王國到光電世界,從AI換臉到3D打印,一場趣味十足的科學探索之旅馬上開始!跟隨《放學后》小讀者和湖南日報全媒小記者的腳步,一起去湘潭大學做一名“小小科學家”吧!
第一站:探訪機械王國
“小朋友們,你們知道什么是智能制造嗎?”湘潭大學工程教學部教師張言熱情地將同學們領入實驗室。
一眼望去,各式儀器設備井然有序,空氣中還彌漫著些許機油味。同學們新奇不已,張言老師開門見山,她解釋道:“簡單來說,就是用智能機器來擴展和延伸我們的人工操作,取代一部分人力勞動,讓工作變得更高效。”
話音未落,張言老師走到一臺巨大的機器前,她用手一指,神秘地說:“數控銑(xǐ)削和數控車削是兩種特別的機器工作方式?!睂τ谀吧拿~,同學們瞪大了眼睛。張言老師思考了一會,以生動的語言介紹:“如果想在立方體上雕刻可愛的圖案,數控車削就如同削蘋果,材料旋轉,刀具會將多余部分削掉。而數控銑削則是材料不動,刀具在靜止材料上雕刻出可愛圖案。這就是兩者區(qū)別,是不是很有趣呢?”
接下來,同學們被帶到工業(yè)機器人實訓室。在這里,一個機械臂吸引了眾人的目光。“它由機械結構、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三部分組成,能動、能感知環(huán)境,還能被像大腦一樣的控制系統(tǒng)指揮。它的末端有一個小手和吸盤,可以輕松地抓取和搬運小零件?!睓C械臂的精準操作,讓現場的同學們驚嘆。
這時,張言老師指著旁邊有手有臉的家伙說道:“它擁有視覺系統(tǒng),可跟人互動,也可觀察周圍環(huán)境。它的雙傳感系統(tǒng)還能讓兩只手臂同步運動,非常先進?!甭犕曛v解,同學們對這些冰冷的機器都有了全新的認識。
第二站:穿梭光電世界
“哎喲!刺刺麻麻!”一名同學將左手的食指和中指輕觸在兩個圓形電極上,右手順時針搖動著手搖發(fā)電機。不到3秒鐘,他猛地縮回手,臉上卻難掩興奮,招呼著身旁同學一起去體驗。
在湘潭大學“物理演示與原理探究”科普基地,20余項實驗讓同學們應接不暇。實驗體驗區(qū),同學們圍成一圈,歡聲笑語不斷。
“為何遭受電擊后,人卻毫發(fā)無傷?”“音樂一響,回形針就開始跳舞,這是怎么回事?”經過志愿者老師講解,原來,手搖發(fā)電機產生的電壓雖達到1000伏特,但電流被嚴格限制在15毫安以下(人體所能承受的安全電流為交流電30毫安,直流電50毫安)。所以,手搖發(fā)電機產生的電流,在人體所能承受的安全范圍之內,不會對人體產生傷害。而回形針隨音樂起舞的奧秘,則在于舞臺下方的線圈。當線圈通電時,它會把回形針變成一枚“電磁鐵”。當磁場變強時,回形針克服自身的重力掙扎著“站立”;當磁場變弱時,回形針被重力無情地拉回原位。就這樣,回形針跳出了一段段美妙的舞蹈。
第三站:守護網絡安全
“在網絡時代,我們如何保護信息安全?”網絡安全科普基地大學生講解員王敏帶領同學們穿越時光,回顧了網絡安全發(fā)展史——
時間回到1960年至1990年的“密碼學時代”。那時,加密算法就像魔法咒語,保護著網絡的安全。
在1990年至2000年,我們迎來“防火墻時代”。防火墻就像堅固城門,防止不請自來的“惡龍”和“盜賊”闖入我們的城堡。
但是,隨著“黑暗勢力”增強,單靠城門已抵擋不住。于是,2000年至2010年,“入侵檢測系統(tǒng)時代”如英雄般降臨!它們如同城堡里的勇敢士兵,24小時巡邏,一旦發(fā)現異常,立刻挺身而出!
如今,我們已進入“綜合安全解決方案時代”。這個時代集齊了所有“法寶”:既有堅固的城門(防火墻),又有神秘的魔法咒語(加密算法),還有勇敢的士兵巡邏(入侵檢測系統(tǒng))。我們的信息安全得到了前所未有的全方位守護!
我有話說
湖南省湘潭市雨湖區(qū)熙春路逸夫小學王曦辰:在網絡安全科普基地的互動區(qū)域,老師讓我們依次走到攝像頭前,神奇的事發(fā)生了!屏幕上,我們竟全換上迪麗熱巴的臉!原來,這就是網絡上許多犯罪分子用來騙取錢財的AI換臉技術!眼見真的不一定為實!在網絡時代,我們一定要提高防范意識。
《放學后》小讀者譚婷兮:如何3D打印?湘潭大學孫寧老師說,在電腦上設計好三維模型后,機器會逐漸加熱至熔化材料所需溫度,再通過逐層打印、層層黏合,就能打印出立體物品。聽說這項技術還能打印房屋、制造人體骨骼幫助患者。今天,我親手制作了一個小型仙人掌盆栽,深刻感受到了3D打印的無窮魅力。
湖南省湘潭市金庭學校許琳依:通過這次活動,我接觸了許多高科技設備,學到了許多課堂上沒有的知識。讓我印象最深刻的是一輛沒有輪子的自行車。當我騎上去,車前的屏幕就會亮起。旁邊的志愿者老師向我解釋,這是自行車發(fā)電機,只要均勻踩踏板,就能持續(xù)發(fā)電。自行車還能發(fā)電?!科學家的想法可真厲害!未來,我也想成為一名科學家,用知識讓世界變得更美好!