5月18日下午,清华大学乡村振兴河北南和教学站组织南和区中小学校师生三万多人观看清华伟新科普讲坛第71讲——《奇妙的碳》。本次讲座由清华大学集成电器学院副教授、博士生导师谢丹主讲。谢教授长期从事新型微纳米电子材料与器件的研究和教学工作。
谢教授本次报告由猜猜看引入课题,向大家介绍了神奇的碳。谢教授从食物中的碳入手,接着向大家介绍了自然界中的碳,从而进一步加深大家对碳的了解。谢教授告诉大家,从我们人类呱呱坠地开始,我们就与碳结下了不解之缘。我们的肺吸入氧气,呼出二氧化碳、食物中的碳、工厂在生产过程中排放出二氧化碳……碳在我们身边,碳与我们的生活息息相关。
接着,谢教授向我们介绍了碳家族的成员以及它们的作用。让人们感受碳的神奇。又通过炭和碳的比较,让大家进一步了解了碳是一种常见的化学元素,而炭是一种混合物。蛋白质中含有碳,生命的基本单元就是由碳做骨架形成的,碳是生命之源,地球的一切生命物质都是基于碳元素搭建。
钻石与碳有什么关系呢?法国化学家拉瓦锡,是化学之父,在1772年,燃烧了木炭和钻石,发现产生了二氧化碳,证明钻石也是由碳组成的。通过对石墨、金刚石的介绍,让大家对碳材料有了更深的认识。通过将金刚石和石墨进行比较,会发现它们性质上有差异。而存在差异的原因是它们是同素异形体,它们都是碳元素,但是结构性质却相差甚远。
科学家通过反复实验将石墨的一层剥离出来,得到了新材料之王——石墨烯。新型材料石墨烯具有:超透、超柔、超强度、超韧性的特性,它具有自发热的功能。北京冬奥会上的礼仪小姐衣服漂亮而不臃肿,就是在衣服里加入了石墨烯的黑科技,实现了既美丽又不冻人。科学家预言运用石墨烯薄、透、强、柔、导的特性,将彻底改变21世纪人们对碳材料的认识。通过谢教授讲解得到石墨烯的过程方法,大家体悟到:为了得到一个好的结果,需要无数次的实验过程,其中有无数次的失败,失败是成功之母,不要因为失败而气馁。
在谢教授的带领下,同学们进行了一场神奇有趣的碳之旅。同学们对碳有了更细致的了解,增长了见识,引发了思考。也知道了新发展阶段,我们必须推进实现“双碳”目标,追求更高质量、更有效率、更可持续、更为安全地发展。老师号召同学们低碳节能,从现在做起、从点滴做起、从我做起,勇担环保大使,更好利用碳资源。
此次科普报告虽然结束了,但是从小开启内心探索未知,探索宇宙、探索奥秘的驱动心不会停止,永远无止境。谢教授鼓励孩子们现在一定要好好学习基础的科学文化知识,未来也能够成为探索奥秘的大师。(来源:人民快报 撰稿:王伟 责编:陈旗)