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鼾声悄无踪
打呼噜是十分普遍的现象,但是或多或少会对我们的生活产生影响,轻则影响睡眠,重则可能引起高血压、窒息等.如果你也在因自己打呼噜,或为他人的鼾声而困扰,陈浩楠同学的这个“打鼾监测装置”应当能帮到你.
虽然医院中有可以进行睡眠监测的临床设备,但这个“打鼾监测装置”具有便携、更易普及的优点.该装置可以通过检测声音信号来识别人的鼾声,如果检测到人正在打鼾,则会自动记录打鼾的时间,并分析心率、血氧,从而判断打鼾是否影响到正常的呼吸.若确实可能对使用者的健康造成影响,该装置会利用安全的电脉冲瞬间放电,对皮肤给予一定刺激,使使用者自主翻身或是抓痒,达到阻止打鼾的目的.
便携式打鼾监测装置硬件电路图（供图/陈浩楠）
陈浩楠同学设计的这项装置整体体积不超过30立方厘米,重量小于100克,且芯片适用电压为3.3～5V,辐射量仅相当于一块纽扣电池,保证了使用者的健康.相信当这项小发明真正走进千家万户时,会成为无数“打鼾人士”的福音.
打鼾时的气道示意图
給石头“体检”
北京作为历史文化名城,各类历史文物星罗棋布.相比于书画、家具等较易于保存在室内的文物,许多大型石质文物却不得不在户外经受着自然的考验.赵开颜同学来到了昌平区明十三陵景区,“探寻”这些石质文物的故事.
通过观察,他发现十三陵景区的石质文物除了少数受到植物、苔藓及小昆虫等宏观生物病害,大部分的表面、沟缝、裂隙等处生有大小不一的菌斑,既影响了文物外观,更腐蚀了石质材料.赵开颜同学在张老师的指导下通过查阅资料,得知这些菌斑一般为细菌、真菌或藻类等肉眼不可见的微生物.正是这些微生物会导致石质文物表面颜色变黑等现象.许多石材表面出现的色斑也与真菌的生长繁殖有关,如石材表面出现的橘红色色斑就是一些真菌染色的结果.
有了以上的知识了解,张老师带领赵开颜同学走进中国科学院实验室,在专家的指导下,赵开颜同学跟随导师对采集到的样品进行了真菌分离,共获得24株菌株,共鉴定出4个属的6个种,并对十三陵景区分布在不同位置的文物进行了霉菌病害评估.对这些石质文物进行的“体检”,未来将会为相关的保护措施提供帮助.
明十三陵的石像
赵开颜同学在实验室中进行实验
蛋壳也透风
阳光照射在剥下的蛋壳上时会出现许多密密麻麻的小孔.同学们在张老师的指导下对这个餐桌上的“常客”做了个实验：将生鸡蛋浸泡在水中,一段时间之后,蛋壳表面出现了一些细小的气泡,这正是蛋壳上存在小孔的证据.而这些孔究竟是做什么用的呢?不同蛋壳表面的小孔分布又有何差异?小孔与产卵、孵化环境之间是否存在什么联系?这一系列问题引起了郝佳和刘季筠同学的兴趣.
张老师带领他们带着这些问题去查阅资料、走访专家,了解到爬行类、鸟类、卵生哺乳动物所产的卵具有羊膜结构,卵壳上的气孔正是保证胚胎发育时的气体代谢、水分内外交流的通道.两位同学选取某些哺乳动物的卵的样品,借助微计算机断层扫描仪和图像三维重建来对它们表面的气孔进行了分析,发现不同种类的羊膜卯气孔结构不同,而孵化环境湿度越大,则气孔越密集.没想到看似简单的蛋壳,也蕴含着诸多奥秘.
蛋壳上有细小的气孔,放入水中一段时间能看到小气泡
同学们的脑洞无边无际,生活中的科学知识也是丰富多彩.北京市昌平区第二中学的科技英才班通过以身边的点滴事物为切入点,引导学生用科学的视角探索世界,发现科学的别样魅力.文中我们仅列举了几个事例,未来同学们还将带给我们怎样的趣味发明呢?让我们拭目以待吧.
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