发明与创新（下旬刊）

2024年06期

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《发明与创新?学生版》杂志是中国发明创新专业期刊，是湖南省惟一一份青少年科技创新辅导期刊。杂志以培养学生创新能力、激发学... 展开

类型

月刊

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人文科普

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创新团队档案 所属学校：广东省深圳市光明区高级中学团队作品：“消消乐——智能化免接触高效雾化清洁机器人”“中学生对生成式人工智能认知使用的影响与对策研究”等团队成员：苏杨城——热爱创新，理想坚定，热心公益，勇于实践。曾获宋庆龄少年儿童发明奖银奖、中...

科创筑梦启智未来 基于等边三角光路的投影式太阳黑子监测装置，真能捕获与NASA同期相似度极高的太阳黑子监测、观测影像图？可移动式微型天文观测台站，真能助你仰望星空？通过新型超失重可视化演示实验装置，就能在地球环境中演示物体的超失重状态？在第45届湖南省青少年...

从“单一”到“多元” 在人类科技的演进史中，集成技术的发展与变迁堪称一部波澜壮阔的史诗。从最初功能单一的机械装置，到如今功能多样、集成度高的智能产品，集成技术的每一次突破都极大地丰富了我们的生活，推动了社会的进步。 “集成”一词在《现代汉语词典》中解释为“集大成...

“星光”飞舞 烟花是中国传统文化中不可或缺的一部分，作为国家级非物质文化遗产在世界各地绽放光彩。烟花在空中绽放如同“星光”般闪耀，这其中能挖掘出怎样的化学奥秘呢？一、实验材料蜡烛、纸杯、锥子、实验托盘、研钵、药匙、点火器、还原铁粉、镁粉、硫酸铜。二...

能消除干扰的蜃景探究仪 谭迪熬中国发明协会院士专家咨询工作委员会首任专家，中国发明协会中小学创造教育分会会长，科技创新教育特级教师，教育部国培计划专家库专家。教材中只用文字对蜃景（即海市蜃楼）进行介绍，缺乏探究有效的实验，学生难以理解。学校实验室现有的光学实验...
地球引潮力演示仪 海水的涨落现象就是我们常说的潮汐。天体无法被看成质点，从而造成组成天体不同部位的物质所受力存在差异，这种差异就是引潮力。为了更好地理解潮汐的原理，我制作了地球引潮力演示仪。一、基本思路利用磁铁磁吸铁粉，推动透明塑料薄膜向前或向后起伏涌...

药王谷多种因素对漏芦、野韭生长的影响 张永强正高级教师，湖南省十佳科技教师。科普中国2021年十大科普人物奖获得者，全国校园发明创意大赛、湖南省青少年科技创新大赛、湖南省创新编程与智能设计大赛、湖南省科学调查体验活动评审专家组成员。药王谷位于北京市房山区周口店镇泗马沟村，...

创客实践社里的『三剑客』 在广东省深圳市光明区高级中学的校园里，有一栋科技楼——企孙楼，供全校师生进行基础实验及创新实践。学校科技辅导教师陈俊鑫、鄢凯介绍，这栋楼可能很快会被一栋配置更高的科学楼取代。新的科学楼中将设置一个宣传栏，用于展示学校历届的“创客之星”。学...

对智能无人船自动采样系统的探索之旅 在学习无人船原理、传感器类型等知识后，我了解到根据不同的功能，市面上的无人船可分为水质监测船、水情巡航船等。然而，它们在提高无人船巡航监测效率、排查复杂水污染情况等方面存在局限性。因此，我有了一个想法：设计一个智能无人船自动采样系统，搭载...

美丽的“铜树” 一、研究背景在关于“金属的活动性顺序”的学习内容中，教材中设计的“铝和硫酸铜溶液反应”这一实验，是将铝丝插入硫酸铜溶液中，形成美丽的“铜树”。在教学过程中我发现，该实验虽操作简单，但被置换出的铜稀疏地附着于铝条表面，且极易沉降到试管底部...
数字实验与传统实验的融合 数字实验与高中物理实验融合，是高中物理实验教学发展的必然趋势，现以人教版高中物理必修一第三章“斜面物体重力分解”为例，对数字实验与传统实验融合的教学实践进行探究。一、问题的提出斜面物体重力分解问题在物理中具有特殊意义，大量动力学问题由此...

南极的“特产” 南极日记（三） “奥秘世界”栏目邀请我国首位兼具大洋深潜和南极科考经历的女科学家——唐立梅，为大家带来“南极日记”系列文章。本期，让我们一起了解南极的“特产”。时间：2017年12月3日天气：晴初到南极，迎接我们的除了当地特有的生物...
不一样的啄木鸟 走出来的博物学（四） “奥秘世界”栏目本期邀请湖南师范大学生命科学学院副教授范雄伟团队成员、自然文学写作者——肖辉跃，带领大家走近“不一样的啄木鸟”，开启对啄木鸟的全新认识。鸟类丰富多彩的外表构成了自然界最美的画卷。在地球两端的极寒之地，...

如何识破AI换脸 当前，利用被模仿者的照片仍是AI换脸的基础，其生成的数字人多以正面、平面为主，如果只是让数字人摁鼻子或者摁脸，有些算法仍然可以达到以假乱真的效果。只有“动起来”的人脸会呈现脸部的三维结构，算法只能基于平面的照片推测三维结构，按照现有的技术，...
衣鱼为何爱蛀食衣服 蛀食衣物的虫子的学名叫衣鱼，体长2～3 mm，体表有银灰色、白色或褐色鳞片，鳞片极易脱落，属于昆虫纲无翅亚纲缨尾目。衣鱼一般生活在含棉、麻、毛、丝等天然纤维的衣物中，嗜咬衣物中的天然纤维，并在其中抽丝织巢，产卵繁殖，水洗、干洗均不易将其清...
“跳动”的肉更新鲜吗 刚被屠宰的肉也叫“热鲜肉”，因其肌肉周边的神经末梢还未完全死亡，其中的能量物质三磷酸腺苷（ATP）未耗尽，在外界轻微刺激下肌肉就会产生“跳动”的表象，这也被称为“超生反应”。直到肌肉中的三磷酸腺苷完全耗尽，肌肉纤维锁死后就不再“跳动”了。 ...
草方格如何降服“沙魔” 荒漠化常被比作“地球癌症”，是全球性生态治理难题。“草方格”作为一种机械沙障，可通过就地取材，将秸秆、麦草固定成深20厘米，长、宽各1米的小方格铺设于沙地表面，不仅可起到减缓沙表风速、防止流沙迁移和堆积的作用，风化后还能用作有机肥料。此外，...

能体察心境变化的“机器人” 多模态人类情感识别系统结合了语言和非语言表达数据，可实时识别人类情绪。研究团队整合了对面部肌肉变形和声带振动的检测，收集了面部肌肉和声音等多模态数据，在最少的训练下，实现了表达的较高准确性。首创的双向摩擦应变和振动传感器，无需借助外部电源或...
悬停式智能手机壳 这款悬停式智能手机壳，内置四个螺旋桨，展开后可以带上手机一“飞”冲天，并在你需要的位置悬停，或代替自拍杆实现拍照和摄像的功能。手机保护壳还能通过专有的语音识别软件来控制，比如定位到所需的高度，语音控制调焦、开始或停止摄影，以及拨打电话等。...
通用外骨骼“穿上就走” 这款可控制机器人外骨骼的通用方法无需专门训练或特别校准，在对复杂算法进行调整后，用户可直接穿着外骨骼行走。研究团队关注人体肌肉和关节的活动，使用深度学习自动调整外骨骼，为人类提供行走、站立以及爬楼梯或坡道等帮助。穿上能量消耗更少的髋部外骨骼...
配乐“电影”将大脑活动可视化 由美国哥伦比亚大学戴维·蒂博多团队开发的这款工具包，可将不同类型的大脑成像数据以及实验室动物行为的视频记录转换为视听形式，甚至是带有配乐的“电影”，帮助解释大脑执行某些行为时的状况。虽然这款工具包不能替代神经影像数据的定量分析，但...

桶装水真的更健康吗 流言：桶装水或瓶装水较自来水的水质更有保障，饮用更健康。真相：相比将自来水烧开饮用，饮用瓶装水或桶装水可能摄入的微塑料更多。桶装水的饮用风险 2024年1月，国际学术期刊《美国国家科学院院刊》发表的一项最新研究发现：研究人员首次利用新的...

高尔基体 学科：动物学高尔基体由大小不一、形态多变的囊泡体系组成，是普遍存在于真核细胞内的一种重要的细胞器。其主要功能是对蛋白质进行分选与转运，在此过程中伴随N-连接寡聚糖链的加工、蛋白质的O-连接糖基化修饰、鞘磷脂与糖脂的合成等。研究高尔基体的结...
杂多糖 学科：食品科学技术杂多糖是由多种单糖分子通过糖苷键连接而成的一类生物大分子，常见的杂多糖有半纤维素、琼脂、果胶等。半纤维素是由不同类型的单糖组成的多糖，在造纸过程中，半纤维素的存在有利于纤维间的结合，提高纸张的强度。琼脂是从石花菜、江篱等...
缓蚀剂 学科：电化学缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。缓蚀剂主要通过缓蚀性粒子（分子或离子）在金属表面的吸附或使金属表面上形成某种表面膜，从而阻滞腐蚀过程的进行。一般来说，缓蚀剂的添加量...
化学气相沉积 学科：机械工程化学气相沉积是一种用化学方法使气体在基体材料表面发生化学反应并形成覆盖层的方法。该技术在多个前沿高精尖技术领域有着广泛的应用：合成多种半导体材料，用于微电子器件的制备和集成电路的制造；制备不同力学、化学性质的涂层，应用于光学...
类比学习 学科：计算机科学技术类比学习就是通过类比，即通过对相似事物进行比较而获得新知识的一种学习方法。类比推理是类比学习的基础，它是指通过新情况与记忆中的已知情况在某些方面类似，进而推出它们在其他方面也相似。类比推理是在两个相似域之间进行的。人类...
萤石 学科：化学萤石又称氟石，是氟化钙的矿物形式，也是工业上氟元素的主要来源。纯萤石在可见光和紫外光下都是无色透明的，晶体具有玻璃光泽，但含有杂质时，通常为彩色矿物，且颜色鲜艳多变。我国萤石资源丰富，矿床繁多，资源储量、生产量和出口量均居世界首...