新四军老战士沈如峰战地日记等实物资料入藏中国国家博物馆
新四军老战士沈如峰战地日记等实物资料入藏中国国家博物馆
新四军老战士沈如峰战地日记等实物资料入藏中国国家博物馆
据新华社报道,第50届日内瓦国际发明(fāmíng)(fāmíng)展近日在瑞士日内瓦闭幕,中国代表团携200多项(xiàng)发明参展,共获得77项金奖、96项银奖和55项铜奖。
其中,来自广州祈福英语实验学校的(de)6名高中生及指导老师邓九贵获得(huòdé)金奖,也让该校成为全国唯一获此殊荣(shūróng)的高中。本期《科技(kējì)周刊》,我们专访获奖团队,解码金奖发明,借此机会一探广州作为“国际科技创新中心重要承载地”的后备力量。
亮点:垂直轴风力发电机低(dī)风速启动
获得日内瓦国际发明(fāmíng)展金奖的“低风速启动(qǐdòng)垂直轴风力(fēnglì)发电装置”由卢柏霖、肖政、朱洋霖、王韵淇、刘星澈(liúxīngchè)、黄晖然6名高中生发明,在邓九贵老师指导下,历时3年研制而成。这也是全球首款可在低风速情况下启动的垂直轴风力发电装置。
设计低风速启动装置克服“启动难(nán)”瓶颈
邓九贵(dèngjiǔguì)介绍,长期以来,垂直轴(chuízhízhóu)风力发电机有一个致命缺陷,那就是无法在低风速条件下启动,必须在较高风速下才能克服最大静摩擦力开始(kāishǐ)转动,这也造成其应用受限,至今没有得到大量推广。
获奖者朱洋霖介绍,早在初三上物理课时(shí),他就学习(xuéxí)了法拉第的电磁感应原理和法拉第发明(fāmíng)的人类历史上第一台发电机。后来,在邓九贵的指导下,他们几个同学一起成立课题组,想看看如何进行创造改良,解决垂直轴风力发电机启动难的问题(wèntí)。“到了高中,我们还(hái)在同一所学校,于是继续在邓老师的指导下进行这项发明研究。”
邓九贵和同学们发现,要让(ràng)垂直轴风力(fēnglì)发电机启动,关键是要在一开始给予较大的扭力,“就好像开汽车,一开始的油门要大,车才能启动,启动之后,垂直轴风力发电机就可以(kěyǐ)依靠惯性。即使(jíshǐ)风速很低,依然能够发电,发电效率也能和水平轴风力发电机不相上下。”
获奖者(huòjiǎngzhě)肖政告诉记者,此次发明的最大创新点,是团队设计了一个发电机低风速启动装置(qǐdòngzhuāngzhì)。该装置由一个变速器,一个双速飞轮,还有旋转叶片(yèpiàn)组成。在1.5m/s~2m/s的风速下,该装置可带动下方垂直轴风力发电装置旋转启动。“我们(wǒmen)前后选用(xuǎnyòng)了4种不同转速(zhuànsù)的变速器,转得快了,产生的力会很小,没有办法克服最大静摩擦力。转得慢了,发电效率又会降低。最终(zuìzhōng),我们选择了260转/分钟的变速器,实现了我们想达到的效果。”
“我们还设置了一个刹车装置,当风速超过7级(jí)时,风力发电机就(jiù)可以自动停止发电,以防出现电流过载或其他意外情况。”获奖者王韵淇告诉(gàosù)记者。
水平轴风力发电机:占地(zhàndì)大成本高
邓九贵介绍,平时大家见到的风力发电机几乎都是水平轴(zhóu)的大扇叶(yè)发电机,其优点是可以在较低风速下启动,发电效率也比较高,但缺点是占地面积大,安装成本高,一片扇叶的长度就有70米,直径就有150米,会对发电机周围的空间布局(kōngjiānbùjú)造成影响(yǐngxiǎng)。
垂直轴风力发电机:占地小可自由(zìyóu)调节
相比水平轴的大扇叶发电机(fādiànjī),垂直轴风力(fēnglì)发电机能比较自由地调节大小,占地面积比水平轴风力发电机小得多(xiǎodéduō),其能量转化效率与水平轴风力发电机几乎不相上下。
可用于(yòngyú)路灯供能已有外国企业咨询
“目前来看,风力(fēnglì)发电机能在微风环境下实现(shíxiàn)(shíxiàn)高效稳定发电,实现在城市乃至家庭的(de)(de)安装使用,这可以为清洁能源领域开拓全新路径。”邓九贵告诉记者,在日内瓦国际发明展上,他们将这一垂直轴风力发电机外接了20个(gè)并联的LED小灯,并用(bìngyòng)电风扇为发电机提供风力。很快,垂直轴风力发电机开始旋转,LED小灯也开始亮起,吸引了现场很多人的目光。在学校的实验室内,邓九贵和其他几名学生也向记者展示了相同的实验。
“在日内瓦,我们和很多逛展的(de)客商(kèshāng)交换了名片。”邓九贵说,目前,他的电子邮箱(diànziyóuxiāng)内已收到多封国际邮件,希望获得专利授权用于实践,“其中就有瑞士的一家公司,他们正在非洲投资路灯项目,想购买专利用于当地道路照明的供电(gōngdiàn)。”
在邓九贵(dèngjiǔguì)看来,为路灯供(gōng)能,除了使用他们发明的(de)(de)低风速启动垂直轴风力发电装置外,还可以配合光伏设备、储能装置一体化工作。“光伏设备只有在阳光直射下才能实现比较高的发电效率,而垂直轴风力发电装置小巧灵活,还可以安装(ānzhuāng)在路灯上,在阴天有风的天气也能发电,两种清洁能源互相配合,加上储能设备,能让供能更有保障。”
邓九贵介绍,这一(zhèyī)装置同样可以用于风能条件比较好的农村家庭,用来产生更多绿电,还能与农村光伏设备兼容,进一步帮助农村家庭发电(fādiàn)赚钱,同时也(yě)能兼容大型水平轴风电。
“日内瓦国际发明展上,我们(wǒmen)周围还有华能集团、南方电网等国内大型(dàxíng)能源企业。我们的发明引起了华能集团的兴趣,我们现场还交换了联系方式(liánxìfāngshì)。”邓九贵说。
日内瓦国际发明展的奖牌(jiǎngpái)
评委(píngwěi)看重原创性胜过硬科技含量
不难看出,邓九贵和学生们的这项(zhèxiàng)发明(fāmíng)硬科技含量并不高,对此,邓九贵认为,该项发明之所以能(néng)摘金,关键在于(guānjiànzàiyú)其原创性(yuánchuàngxìng)和解决实际问题的能力。“我们学校已经连续多年赴日内瓦参加发明展,且都获得了(le)金牌。据我所知,还有不少国内著名高校院所、著名企业携发明参赛。我印象非常深的是,国内有一所著名高校带去了一个仿生机械手,科技含量非常高,但最终(zuìzhōng)只拿了一块铜牌。评委们已看到过很多类似的发明,如果没有突破,很难获得好名次。”
平流河发电装置,该装置由提速机构和发电机组成,可(kě)在水速大于1m/s的(de)河流中启动发电,有效解决平缓河流中的能源利用问题。
邓九贵介绍,他已(yǐ)连续多年带队前往瑞士、德国、美国等地参加国际发明展。历届日内瓦国际发明展上,学校的《手摇发电与太阳能冷暖食物便携箱(xiāng)》《脚踏发电多功能(duōgōngnéng)婴幼车》《平流河发电装置(zhuāngzhì)》等发明,不仅斩获金牌,还收获了很多意向客户。
广州单位(dānwèi)斩获多项大奖
如今,“深圳—香港—广州”科技集群连续五年(wǔnián)蝉联全球创新指数榜第二位,成为世界领先的创新策源地之一,这在日内瓦国际(guójì)发明展上展现得淋漓尽致。邓九贵表示,大湾区是国际科技创新中心,我(wǒ)们是全国唯一一家参展的高中,大湾区还有来自(láizì)香港的小学、初中参展。此外,我还在现场看到了松山湖(sōngshānhú)实验室、南方电网、港科大(kēdà)(广州)等大湾区的单位参展。
大语言模型应用于智能交通灯控制系统(kòngzhìxìtǒng):
由港科大(dà)(广州)信息枢纽人工智能学域助理教授刘浩领衔(lǐngxián)的“LLMLight大语言模型驱动的交通(jiāotōng)信号灯控制智能体”团队(tuánduì),获展会特别大奖“SwissAutomobileClubPrize–ACS”及一项(yīxiàng)金奖,该团队将大语言模型应用于智能交通灯控制系统,整合即时交通数据,以改善整个城市的交通流量。
科研半导体湿法系统(xìtǒng):
港(gǎng)科大(广州)微纳系统制造中央实验室主任徐巍副教授领衔的“科研半导体湿法(shīfǎ)系统”项目获得金奖。
港科大(广州)雅可比机器人(Jacobi.ai)创业项目同样(tóngyàng)获得金奖。该项目由学校博士生邱迪聪领衔,团队致力于研发多种形态的多模态具身通用智能机器人,打破机器人应用场景(chǎngjǐng)边界(biānjiè),让机器人快速进入商超、餐厅、家庭和(hé)养老服务等各种行业和场景。
雅(yǎ)可比机器人在巡检货架。
南方电网广东广州供电局(gōngdiànjú)3项成果斩获金奖:
分别为高品质天然酯绝缘油及大型天然酯绝缘油变压器(biànyāqì)、配电变压器及避雷器智能检测机器人、低压配电网不停电作业成套(chéngtào)装备。
中国代表团团长、中国发明协会(xiéhuì)党委书记、常务副理事长兼秘书长余华荣:中国发明创新和科技创新及智能(zhìnéng)产品从这里(zhèlǐ)走向世界,展现“中国智造”的实力。中国愿与瑞士及全球各国伙伴共探技术前沿。
中国驻瑞士大使馆临时代办茅俊:中国代表团长期积极参与日内瓦国际发明展,今年参展的(de)项目无论数量和质量都再创新高。中国将(jiāng)继续同包括(bāokuò)瑞士在内的各国一道,携手打造开放、公平、公正、非歧视(fēiqíshì)的科技发展环境。
广州科学教育亮点满满(mǎnmǎn)
院士进校园(jìnxiàoyuán)点赞“小院士”发明
在培养(péiyǎng)学生科技发明创造方面,祈福英语实验学校并非孤例。在南沙区大岗中学,科学教育已成为(chéngwéi)学校的一张(yīzhāng)亮丽名片,学校是广州市科普基地、广东省青少年科技教育基地,学生在科技创新大赛(dàsài)、机器人比赛、人工智能、四模一电等比赛中获国家、省、市、区的200多个奖项(jiǎngxiàng)。
中国教育(jiàoyù)科学(kēxué)研究院荔湾实验学校自开校以来就以科技教育为学校品牌特色,重点打造人工智能学科项目。在校内,物理课、信息技术课与人工智能课给学生提供了学习科学技术的平台;在课外,学生还组建创意机器人社团(shètuán),通过拼搭机器人套件培养科学思维(sīwéi)。
在“院士(yuànshì)专家校园行”活动中,中国科学院院士、神经解剖学家苏国辉专程参观了体育(tǐyù)东路小学的科创嘉年华活动,活动现场(xiànchǎng)展示了近200个学生作品。有不少脑洞大开的科创作品惊艳亮相,让苏国辉赞叹不已。他还为5名同学颁发(bānfā)了“体东科学小院士”奖。
全市众多中小学校都非常重视发展科学教育。近日,第40届广东省青少年科技创新大赛(dàsài)在(zài)广州市执信中学举行,广州学子再创(zàichuàng)佳绩,共有42个项目获奖。在第38届全国青少年科技创新大赛上,广州学子再创佳绩,获得3项一等奖,占全省一等奖总数的近一半(jìnyíbàn),助力广东省获一等奖数量居全国榜首(bǎngshǒu)。
广州(guǎngzhōu)市科学技术局(jú)聚焦在教育“双减”中做好科学教育“加法”,联合市教育局开展多场科学教育资源对接活动,组织科普资源单位和培正中学、广雅中学、广州二中等中小学校科学教育老师(lǎoshī)面对面(miànduìmiàn)交流、点到点对接,畅通科学教育工作的“最后一(yī)公里”,线上线下共吸引超过2700人次参与交流,促进(cùjìn)科学教育“社会大课堂”与“学校主阵地”有效衔接。
小资料:日内瓦(rìnèiwǎ)国际发明展
日内瓦国际发明展创办(chuàngbàn)于20世纪70年代,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府与世界知识产权组织共同举办,是世界上举办历史(lìshǐ)最长、规模最大(zuìdà)的发明展之一。
统筹(tǒngchóu)编辑:梁倩薇、嵇沈玲文/广州日报新(xīn)花城(huāchéng)记者:武威图/广州日报新花城记者:李波海报丨曾鸿悦、崔素华视频/广州日报新花城记者:李波广州日报新花城编辑:赵小满







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