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同济大学有辆“翩翩起舞”的小汽车

日期:2018-06-13

近日,同济大学嘉定校区内上演了非凡一幕:一辆会跳华尔兹的小车“翩翩起舞”,横行舞步、S斜行舞步、后漂移舞步、前漂移舞步、回旋舞步完全难不倒它,路过的人纷纷驻足欣赏。

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这辆有趣的小车诞生于同济大学的上海市金属功能材料开发应用重点实验室。在这里,不仅有会跳舞的小车,还有能打穿墙壁的小钢珠、自动行走的饮料机、一换地方就变声的音响……实验室副主任严彪教授希望通过这个地方,让越来越多的人感受材料学的魅力。

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事实上,只要走进这间实验室,很难不被它吸引。“这辆小车学名叫‘全向运动电动小车’,只要试驾一次,就能发现它跳舞的秘密。”在发明者严鹏飞博士的协助下,记者试驾了这辆小车。原来,除了油门和刹车之外,小车上还有几个“神秘”开关。旋转这些开关,小车不仅能平移、还能原地360度旋转。严鹏飞告诉记者,这辆车的核心技术就在车轮上,这是他们团队结合3D打印等技术研制出的、具有自主知识产权的轮毂电机。也就是说,这辆车的驱动全部安装在车轮上,车轮是可以360度旋转的。整车又采用了轻量化材料,并安装了智能应用程序,在提高载重量的同时,可以实现无人驾驶。

严鹏飞介绍,跳舞对于轮毂电机来说,只是“小儿科”,它还能运用于公共交通、物流运输、餐饮配送、勘探等领域。目前,严鹏飞已经开发出自动导航行走机器人,可以为客户配送饮料。未来,这些饮料机可能出现在地铁站、图书馆等公共场所。

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在实验室的一角,一架只有20-30厘米的迷你炮弹筒是小朋友的最爱。别看它小,威力却超乎想象。通上电之后,一粒绿豆大小的小钢珠,嗖地一下就飞了出去,直接在墙上打了一个坑。“这叫电磁炮,是利用电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力,来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能。与传统火药推动的大炮相比,电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。”严彪教授说,这间实验室有很多有趣的材料,它们的功能往往出人意料。比如,一截看似普通的弹簧,却有着“缩骨”的特质。这种材料名叫双向记忆弹簧,遇热后能瞬间伸长,遇冷时又瞬间恢复,广泛应用于传感驱动系统。“特别是医疗方面,有些支架就用了这些材料:放的时候是小的,放进去遇热后,就能瞬间支撑起来。”

实验室内,还有一款“百变音响”,展示了材料与声音之间的有趣“互动”。演示中,放在玻璃上的音响发出较为高亢的音质;放在木板上的音响则发出更为低沉的音质。“其实,这就是很简单的原理科普,声音与不同的材料接触,音色也不同。但这个小发明,能让孩子们更直观地了解这个原理。”严彪教授表示,实验室一直都对公众开放,只要感兴趣的市民,都可以到同济大学嘉定校区来参观。

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