不用進入真的實驗室,只需要打開電腦、戴上3D眼鏡、手握一只抓取筆就能做實驗,實驗內(nèi)容包括人體解剖、汽車組裝、化學實驗、下棋……一微米有多厚,可能就是一張紙那么厚,就是這么厚的柔性太陽能電池,如果你將它裝入你的手機后蓋,只需要微弱的光源,手機電池就能無限時間續(xù)航……昨天,這些黑科技在第28屆全國中小學生(江蘇地區(qū))“鳳凰機器人杯”金鑰匙科技競賽團體總決賽上大放光彩,黑科技產(chǎn)品的展示也引起了大家的驚呼。
3D全息虛擬現(xiàn)實
抽象內(nèi)容變生動
比賽現(xiàn)場,工作人員拿出一臺電腦,隨后通上電源,插入抓取筆,戴上3D眼鏡,開始操作機械手臂的拆解和安裝,抓取筆跟大家平常使用的筷子一樣,將手臂的零部件一個一個的卸下來,拆卸完畢后再次利用手抓筆將其原樣安裝好,整個過程不過10分鐘左右。
演示這個虛擬現(xiàn)實實驗的邱奇老師介紹說,平常要想了解機械手臂的結(jié)構(gòu)組成,首先需要購買,其次還要有安裝圖紙,因為安裝錯了可能要重新安裝,平常還要保管好手臂的零部件,有時丟失一兩個零部件,整個手臂就無法使用,但是現(xiàn)在有了3D全息虛擬現(xiàn)實的軟件后,這一切都變得很簡單,只需要使用抓取筆隔空點擊電腦屏幕,手臂的部件就會按照操作者的想法移動、安裝,而且戴上3D眼鏡后,整個操作顯得很立體,身臨其境。“以往跟同學們講如何組裝手臂等試驗,可能只是通過書本和平面的圖畫,學生聽老師講了以后往往無法直觀的理解,很抽象,但是現(xiàn)在如果利用3D全息虛擬現(xiàn)實進行模擬實驗,實驗內(nèi)容真實的在眼前進行,非常形象生動。”
邱奇老師還表示,目前他們已經(jīng)開始研發(fā)虛擬現(xiàn)實模擬解剖實驗這樣的高難度實驗內(nèi)容,比如學習醫(yī)學的學生,需要解剖人體某個器官,平常幾乎沒有什么機會真實地操作這樣的實驗,利用3D虛擬模擬實驗軟件,就感覺自己拿著手術(shù)刀,在器官上切割解剖,通過3D眼鏡看到器官的神經(jīng)和血管,如果解剖錯了,還能重新再來。實時互動與三維立體是物理標本遠不能比的,除了沒有解剖活體的手感,這就是一個真正的器官解剖實驗。“學習器官解剖的學生只要經(jīng)過一次模擬實驗,就能完全掌握器官解剖的要點難點,關(guān)鍵還非常節(jié)約,即使錯了,也隨時可以重來。”
1微米厚的太陽能電池
可以讓手機電力無限續(xù)航
比賽現(xiàn)場,南京工業(yè)大學先進材料研究院秦天石博士手中拿的薄薄的、可隨意彎曲的太陽能電池吸引了大家的注意。
記者看到,這個太陽能電池大小大約跟一張撲克牌差不多,可以隨意折疊彎曲。
秦天石博士介紹說,他手上拿的叫柔性太陽能電池,顧名思義材質(zhì)非常柔軟,跟傳統(tǒng)晶硅太陽能電池相比更輕薄、透光,而且只需微弱光源就能將光能轉(zhuǎn)化為電能。
“根據(jù)柔性太陽能電池的特性,它的應(yīng)用非常廣泛,跟我們的生活密切相關(guān)。”秦天石博士說,比如大家使用的手機電池,現(xiàn)在的智能手機耗電很快,特別是一些年輕人,喜歡使用手機玩游戲、看新聞、看視頻,手機自帶的電池電量就不夠用,現(xiàn)在市場上也有一些配套手機的太陽能電池,貼在手機背面,只要有太陽就能充電。但這種電池的缺陷在于厚度比較厚,使用后手機顯得比較笨重,同時必須有太陽或者將強的光源,如果在較為昏暗的環(huán)境中就無法使用,柔性太陽能電池的優(yōu)勢就完全體現(xiàn)出來,很薄,就像平常的手機套一樣,還有就是只要有微弱的光源,它就能源源不斷的發(fā)電。“哪怕是手機上的電筒光那么亮,都能被柔性太陽能電池吸收利用。”
秦天石博士還介紹說,這款電池還能利用到汽車上,由于它的厚度最薄不到1微米,就像汽車膜一樣,可以將它貼到汽車的天窗上,到了夏冬兩季,即使不發(fā)動汽車,它也能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,進而啟動汽車空調(diào),不花費一點汽油,就能讓汽車冬暖夏涼了。這樣的設(shè)計同樣可以利用到高樓大廈的幕墻上,貼上它,白天吸收陽光蓄電,晚上當做電源使用,既節(jié)省又環(huán)保。