心头种下科学的种子|当前焦点

时隔两年，中国科学院山西煤化所如约面向社会公众开放，郁郁葱葱的中国科学院山西煤化所桃南园区再次传来孩子们的欢声笑语，他们走近科学实验室，用科学仪器发现微观世界，向科学家发问，寻找新能源利用的方法，看化学实验，在化学反应中体会神奇变化。

(相关资料图)

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活动现场。山西煤化所供图

5月13日起，第十九届中国科学院公众科学日在全国百余个院属单位同时举办，作为中国科学院品牌科普活动，公众科学日已成为公众了解科技进展、探索科学的重要渠道，传播科学知识的重要平台。中国科学院山西煤化所首次以线上+线下形式直播该活动。百余名热爱化学知识的孩子们在家长的陪同下参加了线下活动，线上直播点击量超过500人次。

煤炭的“神奇旅程”

“我们不能在征服自然过程中过度索取，保护生物多样性就是保护家园。”在《清洁能源和生态文明》讲座中，中国科学院山西煤化所研究员、山西煤化工技术国际研发中心主任韩怡卓从能源利用史讲起，用丰富的案例解释了身边为何出现越来越多的极端气候现象，二氧化碳超量排放给环境和我们生活带来的隐患，为孩子讲述实现碳中和目标的紧迫意义。

韩怡卓介绍道，对比天然气、石油、煤炭三种能源发挥同样的热量时排放的CO2量，其中，煤炭最多。我们国家“富煤贫油少气”的资源禀赋决定了我们不能单纯搞“去煤化”，而是要做好煤炭清洁高效利用。

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《清洁能源和生态文明》科普讲座。山西煤化所供图

二氧化碳到底有什么作用？我们能怎么开发新能源？讲座结束后，数十名小朋友举起双手，稚嫩的双眼透漏出对知识的渴求。

从极硬到极软、从导电体到绝缘体、从绝热体到导热体、从全透光到全吸光，在纳米及微米尺度下，碳原子通过不同键合方式，以不同方式和取向进行堆叠和聚集，形成了如此多的神奇材料……中国科学院山西煤化所研究员、中国科学院炭材料重点实验室/炭材料山西省重点实验室主任宋燕的科普讲座《神奇的碳-炭材料改变人类生活》展示了各种性能的碳材料，并让孩子近距离触摸观察。

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《神奇的碳-炭材料改变人类生活》。山西煤化所供图

20秒就能把热水从100℃降温至55℃，依靠保温杯杯壁内的高导热石墨相变复合材料，吸热放热时，杯壁中的复合材料也在固态液态之间来回转化。被碳材料科技包裹的保温杯蕴含的科技力量引起孩子们的浓厚兴趣。

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碳纤维自行车围绕了小朋友。山西煤化所供图

在认真听讲座后，孩子们记住了哪些科学家因为碳材料的发现获得诺贝尔奖，也知道了身边处处都有碳材料的身影。

实验室里面面观

科普讲座后，孩子们在有序引导下分组走进实验室，体验科学仪器，中国科学院山西煤化所两个实验室，超过7个课题组面向公众开发，十余名科学家现场为孩子们解疑释惑。

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神奇的煤制油。山西煤化所供图

在1300℃的高温下，煤灰从固体转变为流动液体的过程，做成了动图。放大200倍的头发丝也仅有一厘米粗，头发丝变成大积木。高级工程师李怀柱安排孩子们轮流观看200倍电子显微镜下的世界，为了对照真实物体，李怀柱把物体从几倍到几十倍再到200倍不同的照片，并排展示，孩子们纷纷被微观视角下的生活用品所吸引。

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排队体验电子显微镜。山西煤化所供图

在实验室楼前，科学家展示了一台“浑身包裹”碳纤维复合材料的新能源试验汽车。不仅是车身框架、车门、车顶盖、机盖、保险杠，连车内部件座椅、方向盘、内饰组件都由碳纤维组成，由中国科学院炭材料重点实验室与碳纤维制备技术国家工程实验室共同主持、自主研制的这台样车，采用了模压、真空灌注、3D打印、拉挤和缠绕等多种工艺，整车减重58千克，续航里程增加12%，小朋友们跃跃欲试，想乘坐体验。

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小朋友们争抢与科学家互动。山西煤化所

12000束单丝形成的一束碳纤维可以吊起一头成年大狮子，石墨密封环、高导热石墨膜跟随卫星上了天，铅笔写下的划痕中就存在高端的石墨烯，超级活性炭可以吸收血液杂质，为需要血液透析的患者带来福音。不同结构和形貌的炭材料展示出迥异的特点，小朋友们对新材料的广泛应用产生了浓厚兴趣。

神奇变化一瞬间

“主打的就是瞬间的化学反应，吸引孩子们的目光”。博士生高龙飞、高培龙主持的科学小实验受到孩子们的欢迎，他们耐心的讲解其中的科学原理。“神奇的金属”实验中，高龙飞在安全范围内把锂金属片投入到水桶中，接触瞬间，锂金属在水中发光、发热，金属锂和水发生出剧烈的化学反应，随后金属“溶解”于水中。

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科学小实验。山西煤化所供图

“点水成冰”实验在室温下就可以看到“水变冰”的过程。高培龙把过饱和醋酸钠溶液倾倒在玻璃皿中，以溶液的接触面为中心，晶体迅速析出，一片“冰晶”四散开来，瞬间铺满了玻璃皿表面。孩子们纷纷询问“点水成冰”的原理。“一颗红心”实验里，硫氰酸钾、盐酸、过氧化氢与心形铁丝发生化学反应，铁丝瞬间变成了鲜艳的红色，这鲜艳的红色源于化学反应中出现的硫氰化铁络合物。

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踊跃提问的小朋友。山西煤化所供图

2小时的活动中，小朋友们参观了大型实验装置、了解了活性炭吸附污染物的过程、了解煤变油的复杂过程、观看了煤炭气化后的灰分形态变化，感受了神奇的碳材料，纷纷向科学家们举手提问，踊跃发言，小小心头种下了科学的种子。

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