作者:上海市嘉定一中更新时间:2024-11-06 15:03点击量:0
10月23日,我校举办“院士大讲堂”第九讲,荣幸邀请到中国科学院院士陈立东,以“体温也能发电吗?——浅谈热电材料”为主题,为我校全体师生呈现了一场精彩纷呈的科普盛宴。本次活动由高一(2)班金宇琦主持。
嘉定一中党总支书记、校长李元给陈院士颁发聘书,感谢他对学校科学教育及对高中生科普教育工作的大力支持。
用掌心的温热,就能让一个小小电扇转起来,这就是热电材料的神奇之处。这种能源材料,在太空、环保等多个领域都有着独特的用途。二十多年前,中国在这一领域完全不被国际重视,如今中国研制的热电材料、热电器件的性能已领跑世界。带动这一领域发展的“排头兵”中就是陈立东院士。
陈院士表示,这也是他第一次给高中生做科普报告。本次科普报告从平常的“电与生活”出发,层层深入,围绕“电的产生”“温差发电”“热电制冷”“热电材料科学”四个板块展开。讲座开始时,陈院士就从“电是怎样产生”的这个问题入手,呈现了火力发电、风力发电、水力发电、核电站等多种发电方式,并分析了他们之间共同点,并剖析了其背后的物理学原理。随后,他引导同学们思考,除了磁场以外还有其它外场也能对物质内的电子产生类似的作用吗?就这样,带领着大家慢慢思考,追溯了电磁感应的发现之旅,引出了温差发电、热电制冷这些新知识。
陈院士通过多个视频案例、生动的图片,用丰富多元的形式呈现了温差发电在节能减排、废热回收等生活中各个领域的不同优势,直言其是一种不可替代的特种电源。
热电制冷又有怎样的优点及劣势?陈院士从佩尔捷效应娓娓道来,以平缓舒适的语调、严谨的科学态度讲述了热电制冷有无污染、特备适用于微小部分局部制冷等优点和效率低、大功率难实现的缺点,如今多用于芯片降温、局部制冷、清凉服、温度伪装等。同时,热电材料研究具有小材料、小众领域和辅助性功能。未来的发展可能会成为不起眼的卡脖子技术,但研发难度非常大,具有跨学科和跨领域等特点,需要化学、物理、机械和数学等学科大交叉。
报告最后,陈院士向同学们介绍了上海硅酸盐研究所历史贡献,并介绍了上海硅酸盐所老一辈科学家代表:周仁、严东生、殷之文、李家治和郭景坤等优秀前辈们。“扬长补短,为社会做一点有用的事”,陈院士与同学们共勉。陈院士满怀期待地希望同学们能认真学习,扬长补短,将为社会做贡献作为目标,服务人民。
在互动提问环节,同学们踊跃举手向陈院士提问:“在电脑等机器CPU高温时,应如何保持CPU芯片稳定呢?”“温度伪装和隐形飞机的原理是否相同呢?”“哪类热电材料在未来将被大力发展呢?”“热电材料在环境污染方面将有哪些贡献和发展趋势吗?”……陈立东院士都逐一解答,亲切而耐心地与同学们展开了学术和思想的互动。
学生代表,高一(3)班徐海洋向陈院士献花,提问学生纷纷上台与院士合影留念。
报告结束后,不少同学上台簇拥陈院士,进一步询问关于热电材料的问题,并请陈院士在自己的笔记本上签名。
讲座开始前,陈院士参观我校校史馆和孔子广场,对学校历史沿革、校园文化建设有了全局性的了解。他表示,中国科学院上海硅酸盐研究所与嘉定一中建所(校)时间相近,厚植于嘉定这片科创的沃土,都具有深厚的文化底蕴,也都培养了一批批各行各业的优秀人才。能为高中生做科普报告是他的荣幸,期待嘉定一中的发展越来越好。
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