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勤于思考,勇于探索的科技小英才
东北育才外国语学校吕诗笳科技创新事迹
作者:陈龙    文章来源:青年科学    点击数:    更新时间:2011-10-4    
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有这样一位科技小英才,勤于思考、勇于探索的精神不仅使她在日常学习中取得了优异的成绩,而且在科技研究中不断创新,成果显著。她先后获得第25届辽宁省青少年科技创新大赛一等奖、第26届辽宁省青少年科技创新大赛一等奖。她就是东北育才外国语学校的吕诗笳。

 吕诗笳从小就喜欢参加各种各样的课外活动,弹钢琴、扬琴、思维活跃。她还获得过辽宁省钢琴比赛的金奖等多个奖项。高中的课程紧张而忙碌,在课余的闲暇时间里,吕诗笳经常阅读一些科技读物,其中的一些东西总能激发她的好奇心和灵感。

    水是生命之源,饮水质量与人们的健康休戚相关。200912月,她在杂志上了解到目前世界上的水污染很严重,而其中最严重的就是有机废水,会导致致癌、致突变、致畸毒性等,一直关心环境问题的她就积极地想能不能利用自己学到的知识做些什么呢。为此,她查阅了文献资料,了解到科学家研究发现二氧化钛(TiO2)材料在紫外光照射下能有效促进有机物氧化。基于这一发现,科学家们提出了利用紫外光照射TiO2消除水中有毒有害有机物的新方法。现在最常用的做法是将TiO2粉体分散在有机废水中,然后利用紫外光源照射,达到降解有机污染物的目的。但由于一般水中有机物浓度很低,为了保证高的去除效率,需大量加入TiO2粉体,导致紫外光在水中的穿透深度大幅度降低,造成紫外光作用区域大幅度减少,并且TiO2对人体有害,会使人中毒,从而使有机物的去除(降解)速率变慢,同时也造成处理能耗增加。她想到我们日常生活用到的除味剂-活性炭,既然活性炭可以吸附空气中的甲醛等物质,是不是可以将TiO2颗粒固定(负载)到活性炭颗粒上,利用活性炭对有机物的良好吸附性能,将水中很低浓度的有机物吸引到固定有TiO2的活性炭周围,再发生氧化呢?通过进一步资料检索,她得知最近中国科学院金属研究所的科学家研究出用于化工反应的泡沫碳化硅负载TiO2新材料,这种材料不仅硬度较好,而且该材料的穿透性较好,正好改进了活性炭质地较软的缺点。她找到相关的科学家,并和他们谈了自己的想法,得到了他们的赞许和支持,在科学家的帮助下,她设计了一套简易的实验装置,通过一系列的实验研究,证实了泡沫碳化硅负载TiO2确实有很好的去处有机污染物的作用。这一结果有实际的应用价值,她撰写的论文“水中有毒有害有机物的处理”也因此获得了第25届辽宁省青少年科技创新大赛的一等奖。

2010年,她又和同学一起针对现有庭院太阳能照明系统经济性不高,控制方式简单,不利于提高能量利用效率和蓄电池长寿命使用、不能很好满足用户照明意愿的问题展开了探索和研究,提出兼顾能量高效合理利用和组件长寿命使用要求的软件控制新策略按最佳日照条件选取太阳能光电池和蓄电池组件,满足系统在最差日照条件时正常发挥其夜间照明功能的多功能控制的设计思想,并且使用了脉冲技术,使日照时间增长了一倍。设计一种系统投资成本低、能量利用率高、蓄电池使用寿命长、满足用户照明意愿的新型高效、低成本庭院太阳能照明系统。这一成果获得了第26届辽宁省青少年科技创新成果的一等奖。

太阳能照明系统 吕诗笳和指导教师在26届辽宁省科技创新大赛现场

这些研究也促进了她的日常学习,使她在平时的生活中有更好的思考能力。虽然取得了这些成绩,但是吕诗笳并不骄傲,她深知科学是无止境的,而她对科学的向往和探索也会永不停止。

文章录入:张民强    责任编辑:张民强 
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