如何提取月球之水,月球玻璃神奇在何处,国家优青王军强研究员主讲镇中科学家学术课堂

情感   2025-01-02 22:28   浙江  

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“玻璃十问”,十课回顾,国家优青国集队员物理老师推荐镇中学子科技阅读|镇中科学家学术课堂




编者按:水是人类赖以生存的重要资源,也是建设月球科研站及未来月球星际旅行的关键所在。因此,探寻水资源是月球探测的首要任务之一。近日,中国科学院大学博士生导师、中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员霍军涛和王军强带领国科大博士生陈霄、杨世玉和宁波材料所高级工程师陈国新等与相关团队合作,通过研究嫦娥五号月壤矿物中的氢含量,提出一种基于高温氧化还原反应生产水的新方法,相关成果发表于国际学术期刊The Innovation(《创新》)。仰望星空,月光如水,本期跟国晓薇一起开启中秋“探月”,感受不一样的科研浪漫。

中国科学院大学公众号央视新闻联播等国内外媒体相继报道了王军强研究员团队的这个重大发现。
又有新突破!国科大师生探秘“月球之水”

一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略



2024年12月29日,王军强研究员走进“镇中科学家学术课堂”。


“时间过得真快啊,镇中科学家学术课堂十节课似乎在一瞬间逝去,课中讲述的科学知识却令我着迷,久久不能忘怀。在过去的十节课中,我认识了各种科学材料、各种各样的科学原理、丰富多彩的科学实验……”李晨曦的选课感悟代表了选修班学员的心声。

在我们觉得玻璃太常见了的时候,科学杂志发布的全世界最前沿的125个科学问题中就有:玻璃的本质是什么?

2024年12月29日,中国科学院宁波材料研究所王军强研究员以实验、精彩的讲解引领镇海中学师生认识玻璃,带来了一场别具一格的学术讲座《神奇的玻璃材料——金属玻璃和月球玻璃的重要价值》。本次课堂活动由镇海中学教务处副主任曾昊溟老师组织。


作为镇中科学家学术课堂系列的第十课,也是本学期该选修课的最后一课,此次活动吸引了各年级镇中学子(含选修班、学科兴趣小组成员等)积极参与,他们不仅认真聆听了王教授的专业见解,更与这位资深学者进行了深入的交流和探讨,在专业学习和做人做事方面都获得了宝贵的指导。从听课的眼神、学生们飞速记下的笔记、和不断涌现的现场提问……同学们感受到了2024年“镇中科学家学术课堂”最后一课动人心弦的魅力。






讲座伊始,王研究员从日常生活中常见的玻璃入手,提出问题并引导学生们以科学的眼光回答”什么是玻璃“,并巧妙地引出了他的研究领域——非晶合金,即金属玻璃,以及他在这一领域的两项前沿性研究本课中。引导学生们了解到日常所见的玻璃在科学世界的另一番面貌,玻璃的被研发与诞生有着重要意义,甚至可以说,”没有玻璃,就没有近代科学和现代文明。“作为不同于固、液、气态的"第四态",在沥青玻璃滴漏实验中就表明玻璃并非固体。在科学领域,玻璃有许多中分类,其中金属玻玻璃由于其高强度、高弹性、高硬度、耐磨擦的优点,成为科学界关注的焦点,并广泛应用在节能变压器、无线充电、折叠手机等方面。王研究员利用电动小车装置及无线充电装置,生动形象地展示了金属玻璃如何以其软磁特性实现其最大应用价值。







王研究员通过实验,为我们生动形象地展示了非金薄膜的神奇作用以及在实际生活中的应用前景,大大激发了同学们对此领域的兴趣。




随后,王研究员给学生们介绍了现在他们团队对月亮玻璃的研究过程和结果。在偶然中,团队意外发现了水与铁的伴生关系,这是月壤研究中具有深远意义的重大发现,同时也让学生们明白了真理源自于不懈的实践。王研究员团队在不懈地探索、研究中揭示了月球上氦元素与钛铁矿共生的秘密。研究显示,氦并非溶解于钛铁矿内部,而是被封存在该矿物外层玻璃中的微小气泡里。这一形式的氦资源丰富,易于开采,仅需机械破碎即可提取,显示出巨大的开发潜力。此外,团队还意外发现了钛铁矿晶胞内的亚纳米级孔道储藏了大量的氢元素,这些氢在加热时会参与氧化还原反应生成水,对未来的月球基地建设提供了重要的水资源解决方案。


王研究员还分享了航天技术在商业中的实际价值,让学生们大为吃惊的是我们日常生活中常见的冻干、记忆海绵枕头等都是普遍化的部分航天技术。




最后,王军强研究院与学生们分享了他自己的学习和研究的经历。在这些科学家的身上,我们看见的不仅仅是他们所获得的荣誉,更重要的是他们朴素的生活追求和为科研而献身的品质。他也同时用自己的经历探讨了团队的重要性以及正确指引的帮助,我深深受益,在自己的学习和生活中也有了更为明确的方向。







在互动环节,镇海中学的学生们展示了他们开阔的视野、深厚的知识基础和敏捷的思维能力,就讲座中的图表解析、实验细节、材料性能及其未来前景等问题向王研究员提问。王研究员以平易近人的语言和严谨认真的态度一一作答,并分享了自己海外科研经历中的点滴,介绍了科研人员所必需的勤奋刻苦与求真务实的精神,赢得了现场阵阵掌声与赞叹。这次讲座不仅加深了学生们对科学知识的理解,更为他们树立了追求真理的理想榜样。










王军强研究员点赞镇中学员是遇见过第一个完整背出的学生,王研究员开玩笑说,来做我的研究生吧。






梓荫山下
有缘人山中小聚,分享教育、文化的大海星辰,镇中学子,四海同行……
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