第33届广州市青少年科技创新大赛评出312项优秀作品广州学子善发现、勤思考、爱创造！-广州青年报

第33届广州市青少年科技创新大赛评出312项优秀作品广州学子善发现、勤思考、爱创造！

日期:[2018-01-07] 版次:[04+05] 版名:[全景现场]

2017年12月24日下午，由广州市教育局、广州市科学技术协会、广州市科技创新委员会、广州市知识产权局主办的第33届广州市青少年科技创新大赛在广东番禺中学圆满落幕。

本届大赛共收到各基层组织选送的参赛项目806项，其中：青少年科学研究论文189项、发明创造作品202项、科技实践活动65项、科幻绘画233幅、科技辅导员创新项目62项、优秀组织奖22项、优秀科技辅导员33项。经过资格审查，评委会对符合初审资格的项目进行网上初评，分别评出青少年科学研究论文152项、发明创造作品160项，共计312个项目在广东番禺中学进行终评展示和答辩，同时现场展出的还有35幅优秀少年儿童科学幻想绘画。经专家们终评，共评出一等奖49项，二等奖110项，三等奖149项，推荐送省项目31项，比去年多了2项。本报记者专访其中部分构思精巧、有开拓精神的科学研究论文和发明创作作品，为你展现广州中学生在发现、实践和创造中不断摸索的旅程。

本版策划/记者黄嘉欣

通讯员穗教宣王奕洪庄小云李青洪磊林墨柳马玉国

研究新材料，催生新技术

新材料研究是技术进步的基础，热爱创新的小伙伴们拥有敏锐的“嗅觉”，善于在文献材料中发现最新的发明成果，然后冲进实验室，经过无数日夜的测试将其化为己用：拓展新材料的使用用途，让它走入生活，更接地气；将多种材料复合配置，最后形成一种集多种优势于一身的新材料。

“生辉妙笔”衍生无限创意

广州市少年宫熊楚涵、龙奕名、吴溢尘

类型：发明作品

关键词：创意设计、新材料

名词卡片：石墨烯

石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得了2010年诺贝尔物理学奖。近日，浙江大学高超团队研制出新型铝-石墨烯电池，1.1秒内能完成快速充电，零下40摄氏度仍可工作。这种新材料在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域倍受重视。

广州市第七十五中学高一、高二级3位同学在广州市少年宫科技发明老师的指导下，制出了与众不同的‘笔’——生辉妙笔。“这只‘笔’，真的能散发光芒的哦！它其实是一种只需轻轻一划就能在任何材料表面绘制出明亮发光图案的‘笔’，它用石墨烯胶（石墨烯溶入胶水制成导电胶水）做墨水，通过LED灯来发光。” 吴溢尘同学告诉记者。

生辉妙笔由以下几部分组成：笔两侧灌入事先配置好的石墨烯胶，胶的下方各有一个笔尖（有滚珠式或笔刷式两种），用于画出两条石墨烯导线；传统的“笔芯”位置（中间的中空管）存放着LED贴片。中空管末端附有片槽的滚轮，当滚轮转动时，便可在两条石墨烯导线间并联铺设LED贴片。手持生辉妙笔在任意材质表面轻轻一划，便能形成由LED贴片和石墨烯胶形成的图案。LED贴片外加纽扣电池，图案便可以发光。

据了解，石墨烯具有导电性优良、化学性质稳定等特点，它体积非常小，形成并联线路后，人们只能看到光亮的LED贴片。

据熊楚涵同学介绍，这种富有创意的“妙笔”用途非常广泛，可制作成临时交通指示灯（夜间路牌、红绿灯、警示灯等）；进行商业宣传，制作发光广告牌、创意标语、闪光商标等；开展学校教育，比如进行电路教学、DIY课程等；在家里可以作为家庭装饰以及临时光源。

复合新材料快速去除蔬菜残留农药

广州中学梁天俐（高二级）

类型：化学

关键词：环保、健康生活

名词卡片：光催化技术

光催化技术是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术，在光的照射下可将有机污物彻底降解为二氧化碳与水，同时光催化材料自身无损耗，被环保界认为是21世纪环境净化领域的革命性突破，被誉为“当今世界最理想的环境净化技术”。

为了尽可能去除蔬菜上的农药残留，梁天俐同学的外婆平时总把青菜浸泡很长时间，烹调过程中也尽量“煮烂一点”。天俐为了让家人吃得健康、吃得放心，开始研究可快速去除蔬菜残留农药新材料，最终研制出比火柴盒还要小、可反复利用、具有高效光催化降解功能，而且在2小时内降解率高达96.7%的新材料TiO2-竹炭基石墨烯。

天俐同学在多种材料中挑选出符合要求的3种原材料：TiO2（光催化剂）、竹炭基（复合材料）、石墨烯（感光材料）。由于TiO2和石墨烯极其细小，需要在竹炭基上原位生长（利用化学或物理方法在基体上接枝、聚合、单载、沉积结合另一功能体）进行。在这一年里，她每周都要多次来到由学校定点联系的华南农业大学实验室，通过实验筛选最优置备顺序，随后确定最佳复合比配方。她采用4种浸泡了不同有机磷农药的小白菜进行光催化降解实验。为了得到降解率随时间变化趋势，测出光源亮度、农药浓度、材料用量等因素的影响，并对不给予任何处理的小白菜进行对照实验。每个实验项目隔20分钟进行一次测试，她要耐心等待，进行无数次操作相同的步骤。

“如果不研究新材料，也许玩着手机度过了一年。一个人做实验很辛苦、寂寞，但看到成果时太有成就感了！如果研究结果能造福像外婆一样关心食品安全的人们，就很值得。”项目被推选参加省赛，她将对材料进行产品化改进，使之更符合市场需要，并争取申请专利。

发现新问题，思考解决方法

生活当中总会遇到各式各样的问题。面对社会热点话题，如何以更多元的视角理性地审视？面对生活细节中存在的缺陷，又如何利用身边知识更好地解决？行胜于言，同学们制作小发明，调查撰写社科论文，不会放过一切反思和实践的机会。

如何提升自酿葡萄酒的品质和安全性？

广州大学附属中学张止洛（初一级）

类型：发明作品

关键词：方便快捷、居家可备

名词卡片：自酿葡萄酒

自酿葡萄酒饮用不仅可避免喝到假酒，还可强健心脏，促进食欲、抗氧化、抗癌杀菌，是自制饮品的上佳选择。自酿葡萄酒分为选料、清洗风干、除梗破皮、控温发酵、过滤残渣、二次酿造、装瓶存放等7个步骤。

不少家庭喜欢自酿美酒，不过不少人因为饮用这些被认为是绿色、天然的自酿葡萄酒而中毒。为什么饮用自酿葡萄酒会出现中毒情况？如何可以避免自制佳酿变成毒酒呢？止洛同学发现了影响自制葡萄酒质量的两个关键步骤：一是葡萄发酵过程中的温度控制，二是发酵好后残渣的过滤。

为此，她设计制作了一套装置，解决自酿葡萄酒过程中恒定温度控制（包括加热和制冷）、密封式过滤、排气、隔绝外部空气进入等技术问题，使得酿酒过程中影响葡萄酒品质的各个因素都实现可控，为探究不同发酵菌各自的最佳温度以及酿制高品质葡萄酒提供了保障。她用加厚PVC水管、接头和滤网制作了过滤器，然后设计酒器外的“保温罩”，加上温控器、散热器和制冷片，形成装置的另一部分——恒温器。这一发明作品实用性强，适用性广，操作方便，保证了发酵品质。

张止洛说：“我之前一直以为创新离我们很远，通过本次创新发明，我发现其实创新就是源于生活上容易被忽视的细节，善于发现才能创造更多‘从无到有’的机会。从刚开始因为对自酿葡萄酒产生兴趣，到想办法改良工艺保证自酿酒的品质，到最后实施方案，制作成品，这一过程让我的思维得到锻炼，动手能力和表达能力都得到提高。”下一步，她希望能将隔热罩、传温架、冷热转换器、温度控制器一体化制作，更便于实际使用。

鼓励生育二胎，广州居民生育意愿提高了吗？

广州市二中苏元实验学校彭康泰（初二级）

类型：社科

关键词：社会热点、政策执行

名词卡片：二胎政策

2013年12月，中国实施单独二孩政策；2015年10月，中国共产党第十八届中央委员会第五次全体会议公报指出：促进人口均衡发展，坚持计划生育的基本国策，完善人口发展战略，全面实施一对夫妇可生育两个孩子政策，积极开展应对人口老龄化行动。

“如果以后有机会、有能力，我也会选择生两个小孩。”这是彭康泰同学经过调查研究后得出的想法。他花了大半年时间研究，二胎政策实施中，广州市居民生育意愿与学历、收入之间的关系。班级里的独生子女占五分之四，许多家庭都面对着“现在生不生二胎”的抉择。他在广州11个机构发放了590份问卷，发现广州居民的生育意愿并没有因为二胎政策而水涨船高，而是低于全国平均水平，并且生育意愿与学历和收入呈负相关。

对于调查问卷呈现的结果，他也有针对性地与亲人、同学、朋友以及他们的家长进行了访谈。一次朋友父母对于二胎问题的争吵，让康泰了解到抚养成本高、高龄生产等因素都是大人们争论的焦点，而许多同龄人认为“生育意愿、人口问题与我无关。”了解身边的人对生育意愿的态度后，康泰进一步查找华南师范大学等大学的学术文献，发现生育率低会引发人口老龄化等社会问题，随后深入了解俄罗斯等国家的生育政策，拓展了思路。

“文献和统计报告一般都是以全国作为研究单位，而广州的状况，我们很难了解。这次调研让我初窥广州人口问题的‘冰山一角’。30多年以来对生育的管制，让收入高、学历高的广州人越来越不想生育，我觉得政府需要自上而下推进更切实有效的鼓励生育政策，打消市民心中的顾虑。”

不同区域的初中生，社交焦虑程度相同吗？

广东华侨中学彭子聪、陈丽莹（初二级）

类型：社科

关键词：心理健康、青春期、区域不平衡

名词卡片：社交焦虑

社交焦虑是一种与人交往时，觉得不舒服、不自然，紧张恐惧的情绪体验。社交焦虑者往往会表现出消极的情绪，担心自己出现一些难堪的行为。

彭子聪、陈丽莹以学校两个校区229名初中学生为研究对象，派发调查问卷，运用SPSS软件分析两个校区初中生的社交焦虑情况。彭子聪预想的结果是“不同性别的同学社交焦虑程度有较大差异”，但实际上性别带来的差异并不大。而是他们先前不太重视的因素反而最为显著：生源地在城中村的初中生，社交焦虑水平明显比来自中心城区的初中生高。这反映了广州中心城区和城郊地区整体教育水平的差异。子聪和丽莹留心关注身边的同学、朋友的社交焦虑情况，认为地域背景下的家庭教育因素对初中生社交焦虑有着重要影响：来自城中村的孩子不喜欢提及家庭背景和经济状况，课堂上即便是了解的知识也不想主动举手，回到家与家长沟通很少，总体上不够自信；而来自中心城区的家庭重视培养子女的学习能力和社交能力，相比较而言，他们大方开朗许多。

有了这样的初步判断，子聪和丽莹也提出了自己的见解：正值青春期的初中生，由于家庭情况不同，人际交往水平参差不齐，很容易产生社交焦虑。需要多多了解内心负面情绪的状况，很有必要主动向心理老师、家长寻求帮助。“迈出第一步很重要，其实只要你放轻松，打开闭锁的心门，真诚地与家长、老师和同学沟通，家庭背景带来的不自信等社交焦虑状况是可以迎刃而解的。”彭子聪觉得。

科幻绘画展示

《电力十足的噪声电能转化器》广州市番禺仲元实验学校卢致颖指导老师郑小霞