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这群高中的“科学家们”这样玩科技,惊艳2019树德国际部科创大赛!

发布时间:2019年09月20日点击数: 4815 次

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可远程操控的机器人,

能根据土壤环境自动浇水的智能花盆,

神奇的3-D打印机……

 

      9月19日,在2019年树德中学国际部科创大赛的展台上,这群高中的“科学家”们用一件件令人惊艳的创意作品,充分阐述了“Science Makes Life Better(科技让生活更美好)”的大赛主题!

 

科创作品大揭秘

人形机器人IAH

创作者:方仁杰、杨紫诺、马宇龙、韩译萱、徐一丹、袁子茗(2017级IB班)

 

      IAH 是一款可实现远程操控的人形机器人,高度1.8m,重14kg,融合了3D建模、3D打印、编程、蓝牙传感等技术。IAH 为“I Am Here”的缩写,寓意着就算相隔千里以外只要使用这台机器都能实现“我近在咫尺”的效果。

 

      机器人通过一套外骨骼传感器经过蓝牙传输将真人的关节角度实时传输给机器人并使其同步做出相应动作。IAH 的功能广泛,如进入火场救火、远程警察等,今后脑电波或脑芯片技术成熟后,IAH还可以用于医疗,帮助行动不便的病人。

 

智能花盆

创作者:冯奕、宋思辰、韩译影、李汀、方仁杰(2017级IB班)

 

      此花盆采用3D打印技术和电子芯片,花盆的特点是悬浮在空中,使用下推式磁悬浮。尽管花盆与底座分离,底座依然能通过蓝牙传输模块获取花盆中土壤湿度的信息,根据不同植物对水分的需求,智能判断是否需要浇水以及浇多少毫升的水。底座还安装有红外热感应传感器,当花盆检测到人靠近时,底座的绿环将会亮起,刷新人们对花盆的认识。

 

纸质离心机Paperfuge

创作者:张理德、韦叶、石笑瑞、彭语婷、张铃子、田英翰(2017级IB班)

 

      受到普林斯顿大学学生的实验的启发,我们制作了Paperfuge。Paperfuge是一种小型、简易版的离心机,和我们小时候玩的旋转玩具很相似。通过把储存在绳子里面的能量转换到中间的迷你离心机上,迷你离心机就可以达到转速1万转/分钟,并且可以把血液里面的血清和血浆分离开。

 

      在实验中,我们通过测量绳子长短和转速的关系,得到了相对最优的绳子长度。由于Paperfuge的成本低(制作一个只需要大约20美分),操作简单,因此可以被应用在偏远、贫困地区的医疗诊断方面,用以诊断的疾病包括疟疾、艾滋病、肺结核和非洲昏睡病等。

 

3-D打印机

创作者:刘子彦、张思锐、王艺谋(2017级AP班)

 

      3D打印机在市场上仍然是十足的高科技,造价也很昂贵。我们组想自己DIY一个3D打印机,于是就动手行动起来。为此,我们组的王艺谋同学先后看了十余次制作视频,在网上查找了大量的资料。自制打印机的所有的材料都是我们自己买零件并组装的。在组装结构的过程中,我们自学了使用万能表、焊铁、热熔胶等工具,最后还学习如何编程。在历经了一堆困难后,我们的打印机终于成型了。尽管误差还较大,但也是我们的一次重大突破。

 

快乐源泉

创作者:袁乙然、孔祥菡、罗浩哲、陈思锟(2017级AP班)

 

      这是一个能让人快乐的“快乐源泉”制造机。你只需要拿着杯子等待它为你盛满一杯可口的饮料。我们用气泵、电池、导线、马达、纸板制作了这样一个机器,通过制造压力差使得饮料得以注入杯中。虽然你不知道你的杯子里面最终会得到什么口味的汽水,但是喝完“快乐水”的你,一定会感觉生活充满惊喜和幸福。这就是我们制造快乐源泉的初衷。

 

现场问答时间

 

      科创大赛的作品准备不仅“烧脑”,且需要花费大量时间和精力,在不影响学习的前提下,国际部小伙伴们几乎都是利用周末或暑假时间,废寝忘食地研发设计,才创作出了这些令大家惊艳的创意作品!
 

      接下来,让我们对话这群可爱的“科学家们”……

 

Q:

在学业繁忙的情况下,为什么会选择花费大量精力来参加科技比赛?

A:

袁乙然:这个比赛是我课外活动的一部分,同时也可以使用科学知识来给大家带来快乐。

孔祥菡:在制作项目的过程中可以享受大家一起努力完成一件作品的乐趣。

方仁杰:因为真的非常非常喜欢科技,未来自己也想往科技专业方向发展。

 

Q:

对自己作品最满意的地方是什么?

A:

孔祥菡:就像作品的名字“快乐源泉”一样,它可以带给人快乐并且很实用。

刘子彦:我们的3D打印机是纯手工拼接、焊接的,程序固件还可以全自主调试。

方仁杰:我们制造这样一个机器人的成本大概是一千块,我相信如果给我们更多时间、更多资源,我们一定能够制造出更先进的,可以改变人类生活的机器人!

 

Q:

这次参赛经历带给你的最大收获是什么?

A:

宋思辰:我个人最大的收获是感受到了虽然我们只是学生,但是可以通过自己的能力在短时间内做出有用的东西。

石笑瑞:它让我们发现,很多我们之前忽略的东西可以有着很广泛的医学应用。

 

Q:
参加科创大赛后,你对“科学改变生活”有什么新看法?

A:

张思锐:以不断的创新来改变这个世界,和居住在这个世界的所有生物,让他们获得幸福。

罗浩哲:科技并不是什么高深难懂的东西,其实你只需要从很小的⻆度出发,去寻找和挖掘生活中的一些细节,想法便会自然而然的迸发出来。

杨紫诺:科技可以改变生活,就是这么简单!

 

      科学是一种信念,用爱因斯坦的话来说就是“相信世界在本质上是有秩序的和可认识的信念”,同时科学也是人类对待世界的一种方式、方法。从根本上来说,科技教育要教的应该是科学的信念和方法。

 

      国际部一直以来重视PBL教育,实际上也是重视学生在项目和问题引领下,培养跨学科思维,运用多学科知识创新而科学地解决真实问题的能力,培养学生成为振兴中国科学和技术的一代。

 

      用知识改变世界,绝不是科学家的专利!作为高中生的我们,同样可以开动脑筋,点燃创意,亲自动手将所学的科学知识运用到现实中,让生活变得更好便利和美好!

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