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科技日报:太空之旅动心弦 3D打印人气高——全国科技周北京主场活动侧记
日期:2013年05月21日      科技日报

    “又没打中!飞机太小了,瞄不准。”在肩扛式防空导弹模拟系统屏幕前,小男孩扛着射筒的身体不时晃动,尽管妈妈从后端帮忙托起,发出去的导弹还是很不听话地划出一道弧线,与飞机擦肩而过。

    “这个打印机能打出玩具!”循声而去,桌面3D打印机前人头攒动,三台小机器赶制的科技周吉祥物已初显模型。“像这种8—10公分的玩具,一个小时就能完成。”工作人员告诉科技日报记者,它们使用的“墨水”是实实在在的原材料——ABS工程塑料,“成本也不贵,喜欢什么玩具都能自己做”。

    今天上午,全国科技周北京主场活动登陆全国农业展览馆新馆。一条炫目的“科普星光大道”贯穿展厅,引领8大板块。不论是集结“高精尖”的航天科普体验舱、蛟龙号模型,还是人气颇高的3D打印、各种机器人秀,在这道由450余项科技成果和科普项目组成的“科普大餐”中,你总会找到属于自己的“那道菜”。

    动人心弦的太空之旅

    “54321,发射!”随着一声巨响和剧烈的晃动,四位“航天员”乘坐“神舟号”飞船驶向太空,等待他们的是一场惊险的太空之旅……

    今天开幕的2013年科技活动周,航天科普体验舱无疑成为众人追捧的明星展品。上午10点半,体验舱前已经排起60米的长队。普通老百姓纷纷来过一把当航天员的“瘾”。

    该舱体约12米长,开启舱门步入,只见内部银光闪烁,四壁是复杂的控制按钮,前方是巨大的显示屏,展示的是飞船前方的“太空景象”,非常梦幻。体验舱配有驾驶座位,可容纳4名观众。参观者可通过实时操作面板和控制器,全程体验太空之旅。

    “前方发现太空碎片,现在进入躲避路线,请大家相互配合,捕获撞击碎片。”通过座位显示系统上的导航员指示和使用说明,“驾驶员”可以开启躲避程序,并控制机械手精确捕捉正在飘移的太空碎片。

    “前方是空间站,马上要进行对接,请准备”“现在请驾驶员开启8号舱门,取回科学实验样品”……在奇妙的光电声色和逼真的物理体验中,参观者可以完成火箭发射、躲避太空碎片、太空维修、交会对接、实施任务等环节。

    在“科技让国家更富强”板块中,像这样能上天入海的“高精尖”展品首次齐亮相。“蛟龙号”深海探测器、C919大飞机、海洋石油981(HYSY981)深水半潜式钻井平台等高端技术装备模型引来观众驻足观赏。

    当然,也有不少真品展示。南极科考的得力助手——海燕飞行器机器人也来到现场。它虽然个头不大,但本领强,还特皮实。“其实它就是架小型的无人飞机,搭载了海冰雷达、红外皮温传感器和光学照相机。由于具有特殊的尾翼设计,它适合在南极这样复杂场地情况下起降,并能够在恶劣的环境条件下工作。”  

    参与飞机研制设计的谢成荫告诉科技日报记者,它比传统载人直升机更安全、成本低,具有任务载荷空间大、载荷能力高、重量轻等特点,已成功应用于我国第24次和第26次南极科学考察。

    除了能自动飞行的机器人,在地面作战的“单兵战术机器人”也是身怀绝技。它虽然个头不高,但配有能够独立驱动和悬挂的8个轮子,上台阶、下陡坡,不在话下。“坦克能去的地方它就能去。”该机器人的研制者之一王先越介绍,发明它的灵感来源于仿生学原理,除了动力模仿蚂蚁,其柔性设计还仿造猫的爪、臂和脊椎吸收重力和冲击力的原理,能实现伞降投放、远距离快速投放,从高空落下也“毫发无损”。最让王先越骄傲的是,“该机器人是100%国产零件和芯片。成本却比国外同类机器人低得多”。

    大显身手的3D打印

    “你们听说过3D打印吗?”一旁的小朋友连连摇头。北京工业大学教授陈继民指着面前的激光三维立体照片打印机说:“通过这个大机器,4分钟就能让照片在水晶里立起来。”

    小朋友瞪大眼睛,想看穿其中的奥秘。“我们还能在大理石和木板上进行打印。让大理石受热后变色,通过颜色的深浅做出不同的图案。”陈继民的耐心启发了小朋友的想象,“照片是不是也要3D的?”

    “对,这就是我们常说的数字化建模,通过软件把平面的照片‘修’成立体的,有三维立体照相机就不用软件转换。”陈继民解释说,激光器控制着每个激光的路径,然后从下往上分层打印,几分钟就能在水晶里刻上立体的头像。

    3D打印的魅力还不止于此。北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司总工张卫平告诉记者,3D打印还能造出人工关节,以钛合金、不锈钢、陶瓷等材质为主,可批量生产不同大小的髋、膝等关节,增强了植入物的稳定性并延长使用寿命。目前,该技术在积水潭、北医三院完成临床试验,正在申请注册。

    如果说3D打印引领未来生活,壁挂式绿植墙、HRA健康风险评估系统,则更贴近当下生活。

    一款图案精美的壁挂式绿植墙,吸引不少人目光。“植物存活率95%以上,采用自动循环供水系统。不仅节省室内面积,还能减轻噪音污染”。工作人员的介绍,让围观者萌发了在家中种植的兴致。

    对人体组织器官进行3D重建,就能直观看到全身器脏的变化趋势,从而判断早期疾病。“我们自主研发的HRA健康风险评估系统,检测仅需5分38秒,之前只针对飞行员等特需人群。”吴经理介绍说,“附带的健康指导系统,可根据人体健康状况做出科学健康的生活和饮食指导。”

    变废为宝的城市更清新

    一个个“天蓝”“地绿”“水清”“路畅”的项目,让观众感受到科技给城市带来的阵阵清新。

    用滤纸、石英砂和活性炭,就能让污浊不堪的脏水由浊变清,小水滴的奇妙“变身”让我们感受到科技带来的惊喜;戴上3D眼镜,徜徉在麋鹿科普画廊中,了解麋鹿的生长环境,并树立保护生物的意识;通过碳计算互动游戏,让老百姓践行“衣食住行”的低碳生活,通过植树造林加强碳汇;五颜六色的彩叶树品种,DIY艺术压花艺术等则让大家心旷神怡……

    “生活垃圾和化工厂垃圾,在垃圾原料仓中破碎并进行烘干,形成块状后进入蓄热式旋转床。”看到观众拍照,北京神雾集团的小吴推介起了生活垃圾热解及资源化技术。“经过700多摄氏度的低温热解后,生产出高纯度、高热值的燃气、燃油和固体炭。”

    “这个技术和一般的垃圾焚烧有啥区别?”一旁的大爷发问。

    “我们用氮气将蓄热式旋转床隔绝,垃圾进入‘大转盘后’全封闭燃烧,88%的热量可有效利用。”小吴说,整个过程不会产生二噁英,也没有污水排放。“说不定您以后能用上人造天然气,今年下半年或明年春天,我们会在昌平区南口镇建立一个城市生活垃圾示范厂。”