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港生發明升空 微重膜入「天宮」

2016-09-15
■翁祐的5名中六生勇奪太空賽冠軍。右起:區鈞堯、何奕龍、勞莉欣、陳翠珊、蔡欣澄和老師崔婉琪。 黎忞  攝■翁祐的5名中六生勇奪太空賽冠軍。右起:區鈞堯、何奕龍、勞莉欣、陳翠珊、蔡欣澄和老師崔婉琪。 黎忞 攝

神十實驗啟發「小科學家」 冀製透氣防水人造皮膚

香港文匯報訊(記者 黎忞)太空實驗對於一般港人來說看似遙遠,但由香港中學生設計的科研實驗,卻將於今晚首次衝上太空。由順德聯誼總會翁祐中學5名中六生構思的「微重力狀態下製作多用途的聚合物有孔薄膜」項目,去年在有關太空實驗比賽中勇奪冠軍,經與香港及內地科研技術人員交流改良後,今晚將隨國家載人航天實驗室「天宮二號」一同發射升空。5名小小「太空科學家」與本報分享時說,他們是受3年前神舟十號航天員王亞平的太空物理實驗啟發,再結合關於化學聚合物的知識,研發出透氣防水薄膜,期望未來能進一步開發成具應用性的人造皮膚和透析膜。

翁祐中學中六生勞莉欣、陳翠珊、蔡欣澄、何奕龍和區鈞堯一同修讀化學科,去年他們組隊以上述薄膜項目,參加由特區政府民政事務局和中國載人航天工程辦公室主辦的「香港中學生太空搭載實驗方案設計比賽」並成功奪冠,其作品更獲選被「天宮二號」帶同發射升空,並將由航天員在太空無重狀態下,進行在地面上「不可能」的科研實驗,其製成品也會帶返地球作進一步研究。5人及其他得獎隊伍更獲邀安排於10月前往酒泉衛星發射中心參觀,與航天工程人員面對面交流,屆時更有機會親眼目睹神舟十一號升空之重要時刻。

「師承」王亞平 失重環境製膜

對於自己的作品能上太空,5人都深感高興。他們近日接受本報訪問時分享指,其獲獎的有孔薄膜項目,都是受航天員王亞平在太空向學生展示的基礎物理實驗啟發,特別是其中一個在失重環境下進行水膜實驗。他們參照有關做法並結合化學知識,設計了將聚合物聚乙烯醇(PVA)溶液及飽和鹽水混合,以進行相轉化過程的項目,待風乾後就會形成固體薄膜,過程最多只要一兩分鐘,期望未來可進一步研發成透氣但不透水的人造皮膚和透析膜等等。

勞莉欣補充指,在太空做上述實驗成效遠超在地面進行,由於太空無重力,液體張力相對較大,才能拉出水膜,而造出來的薄膜比較平滑,小孔分佈平均,才能做到透氣而不透水的功能。不過研發過程中他們亦碰過釘子,該校化學科教師崔婉琪表示,為保障航天員的安全,有很多物質都不能帶上太空,例如最初實驗含有揮發性氣味的丙酮,「0.5毫升(丙酮)都不能帶,但沒有(丙酮)就幾乎完全不能做實驗」,學生就花上不少心思和時間另找資料,最終才找到合適的材料取代。

專家讚成本低 教改良項目

在比賽當中,翁祐學生的實驗獲專家評判讚賞有實用性,而每張薄膜的成本更低至幾仙,且使用的實驗器材較輕巧,方便帶上太空。勞莉欣透露,雖然實驗只是中學生作品,卻獲大會專家非常認真看待。在比賽完成後,香港及內地相關單位專業人士細心與他們交流指導,助他們改良項目。她舉例指,原本他們的構思是參考王亞平的太空實驗過程,想以人手將金屬圈從塑膠袋中拉出水膜,並結合另一個含有溶液的圈,但專家考慮到太空艙或有晃動的因素,會增加航天員進行實驗的難度,最終專家更為實驗針對性開發出一個細小的機器,只需輕易攪動把手,就可以將兩個含有溶液的圈合上製成薄膜。

「天宮二號」及神舟十一號未來將相繼升空,或會掀起新一輪太空熱。崔婉琪指,今次更有學生作品參與其中,校方計劃轉播升空過程,希望能對其他有志於航天及科研的學生有所啟發。

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