设计海上漂浮、数字化智慧未来之城……
冰城这群“小工程师”获全国特等奖
生活报讯 (实习生徐硕 记者吕晓艳) 近日,在2024-2025年度“未来之城”全国夏季展评中,哈工大附中由航天项目负责人迟洪渤和小学创新部主任赵永富带队,组建了8支队伍远赴杭州参赛,该校74名学生与来自全国18个省市的近400名“未来工程师”同场竞技,最终荣获15项大奖,其中小学部工大五年级“星澜水城”队和初中部“蔚屿恒邦”队获得全国特等奖。30日,记者对赵永富和指导教师任泽华、吴珊珊进行了专访,看看“小工程师”们的奇思妙想。
可调节透光、控制温度 巧思构建海上漂浮城市
“当繁星坠入海浪,夜晚便有了双重光芒”——海上漂浮城市星澜水城项目以此为灵感,设计了城市的总体形状。指导教师任泽华介绍:“我们采取‘上星下澜’设计上下两层,凸显出星光与波澜之间的相互衬托。古代先民‘望星航海’,百年后人类‘以星筑城’,中华民族始终以智慧‘追星踏澜’,突破海洋居住边界,也诠释了‘勇于创新、积极进取’的城市精神。”
来自该校五年五班的团队成员陈柏文同学介绍:“星澜水城是一座以双层六角星为主岛、四个梯形可移动模块为分岛、中心区域地标建筑采用六边形蜂窝状穹顶结构的海上漂浮城市。链接上下两层的升降台不仅可以通行,还可以运输淡水、储存能源,上层地面采用智能玻璃,可以调节透光和控制温度。为应对巨大海浪导致的摇摆,主岛中心设置陀螺仪稳定系统抵消晃动,智能穹顶可自动调节重心减小晃动。城市外层壳体采用新型复合材料,具有承载、防腐蚀和电磁屏蔽三重特性。”
五年一班的王俊骁同学表示,在星澜水城中,信息传递不再受限于光纤与基站,量子通信成为了信息传递的核心方式,让数据以“瞬移”的速度穿越整座城市。太空中,通信卫星如星辰之眼24小时值守;大气层内,无人机组成的“信号精灵军团”动态补位,消除信号盲区;城市内部,在建筑砖石里都藏着纳米基站……五年一班的孙伯名同学表示,星澜水城除了采用传统的发电方式,还使用了weptos水力发电,高效清洁无污染,可在不同环境中持续发电。
谈起星澜水城,团队所有成员都骄傲地说:“这座海上漂浮城市将以多种能源供给形式、物质供给方式和多样生活模式,实现能源、物质和精神的自持性,为未来可远离大陆的海上城市建设提供了无限可能。”
利用极端天气转化 实现城市能源永续
获得最佳物理模型奖的永动之城项目,由哈工大附中小学部李兰若、孙玮岐、王玺权、韩佳录和王誉淳5名同学共同完成。指导教师吴珊珊告诉记者,在模型建立之初,他们经过集体讨论,探究模型的结构、模块、材料,并进行分工,每个人负责不同的区域,最终制作了一个利用极端天气转化为城市能源,运用量子光合电网、分布式AI自治生态和自适应技术,实现城市的能源永续、负碳排放与全智能控制的数智化城市。
李兰若同学负责医疗区和数字产业园区,需要体现科技对未来医疗的影响,制作了量子纳米蜂群和纳米神经探针,实现细胞级别的预备级治疗,真正做到“治未病”。孙玮岐同学负责教育区和深地实验站,学生可以通过脑机接口随时进行直接学习,将知识储备在量子纠缠态粒子中;下层的深地实验站模拟了地球的生态系统,学生可以身临其境感受物种的起源和变化,进行深层次了解。韩佳录同学负责垂直生态区和城市公园。城市公园是物理模型中的可动模块,根据数据收集后的结果进行边缘计算,实时调控城市的街道布局,例如面对暴雨天气,城市公园将下沉为蓄水盆地,利用量子沙粒吸收水分。王誉淳同学负责居住区,城市外墙可根据天气变化而变化形态,应对极端天气并吸收能量,转化成城市能源。厨余垃圾和水资源通过地下纳米管道、螺旋藻塔、发光水母池,做到回收净化后循环利用。王玺权同学负责商业娱乐区和城市标志性建筑——以太之芯,该区域可为城市提供太空能源。
据赵永富介绍,除了这次的未来之城大赛,学校还开展了很多科技类社团,如无人机、机器人、编程等社团,吸引了众多学生参加。学生们勇于探索未知,用丰富的科学知识筑起了一座座通往未来的桥梁,用科学的方式与未来对话,实现多元发展。
图片由哈工大附中小学部提供