4月27日,东莞市东城中学的报告厅化身为充满奇思妙想的“材料实验室”,东莞理工学院刘治猛教授以《改变生活的新材料》为题,带来一场兼具学术深度与互动趣味的科普盛宴。作为国务院政府特殊津贴专家,刘教授用生动案例和沉浸式互动,带领学生探索材料世界的“神奇魔法”。

从石器到石墨烯:解码人类文明的七次材料革命之旅
“人类文明的每一次飞跃,都伴随着材料的革新。”刘教授以时间轴为脉络,把材料的发展历程巧妙地划分为七个关键时代:从石器时代、青铜时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代到新材料时代。从旧石器时代的石斧、新石器时代的陶器讲起,通过东莞蚝岗贝丘遗址的陶器残件图片,揭秘东莞5000年前的制陶文明。当讲到青铜时代的曾侯乙编钟时:“这套2400年前的青铜乐器,至今仍能奏出完美音律,体现了古人对材料性能的精准把握,简直太神奇了!”随之,刘教授生动总结道:“从石器到石墨烯、纳米材料、智能复合材料等颠覆性突破,人类用材料书写文明史,正在重新定义人类未来。”

新材料黑科技:从原子电影到智能穿戴的奇妙世界
“有哪位同学拆过干电池?中间黑色的圆柱形导电芯蕴含着什么奥秘?”刘教授的提问就像一把火,瞬间点燃了现场的气氛。当学生们猜出“石墨”时,他顺势讲起了石墨烯的传奇故事:“英国科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛从剥离石墨实验中得到了单层石墨,发现了石墨烯,因此获得了2010年诺贝尔物理奖”。“从深圳中学走出的天才少年曹原,在22岁时发现‘魔角石墨烯’超导现象,这一发现直接为凝聚态物理开辟了一个全新的领域,太厉害了!”
接着,通过IBM科学家用原子“拍摄”的全球最小电影《男孩和他的原子》,同学们仿佛进入了一个奇幻的纳米材料世界。当石墨烯手机、可弯曲显示屏、智能温控服装(正反温差14℃)等黑科技逐一展示在大家面前时,报告厅里惊叹声此起彼伏,同学们都被这些神奇的新科技迷住了。

在医疗健康展区,刘教授向大家展示了石墨烯远红外治疗房的原理:“这种材料释放的6-14μm光波与人体同频,能辅助治疗疾病。”现场传递的纯石墨烯护膝、养护鼻罩等,让孩子们直观感受“会发热的纤维”的奥秘。
“为什么高铁轨道要用高锰钢?”“钛合金自行车轻在哪里?”面对连珠炮般的提问,刘教授以东莞民盈・国贸中心的钛合金结构、问界汽车的全铝底盘为例,引导学生从身边建筑、交通工具中发现材料科学的影子。

关注工业前沿:材料科学家的使命与未来
“21世纪的材料将更智能、更环保、更懂人类。”刘教授展示了形状记忆合金百叶窗、智能悬灸仪等创新应用,并强调材料科学与人工智能、新能源的交叉趋势:“同学们,当石墨烯超级电容实现10分钟充电跑1000公里,当纳米纤维能自动修复伤口,你们这代人将见证材料改变世界的黄金时代。”
东城中学伦景润校长表示:“材料科学是工业的基础,讲座既衔接物理课程中的材料知识,又紧密关联东莞制造业升级需求。通过这个讲座,同学们可以拓宽视野,了解科技前沿和新材料在社会上的运用情况,收获很大。”
据悉,第二十届东莞市中小学系列科普报告会由东莞市科协、市教育局指导,市青少年科技教育协会主办,自4月16日启动以来至4月底,共邀请9位专家走进17个镇街的33所学校,预计惠及2.4万名师生。刘治猛教授共为东莞学子带来两场报告——《改变生活的新材料》《手机背后隐藏的秘密》,覆盖小学生和初中生,成为其中“科学应用”的典型案例。东城中学初二胡同学听完讲座后表示:“原来手机屏幕、运动鞋底都藏着材料密码,我对‘石墨烯’这种材料印象最深刻!我以后也想研究新材料。”
当讲座接近尾声,刘教授以《迷人的材料》一书推荐作结:“每一种新材料的诞生,都始于人类对‘更好’的追求。希望同学们保持好奇,未来成为新材料革命的推动者!”
