和牛顿等NPC合影、亲手做趣味实验、听院士以通俗易懂的方式科普前沿成果……5月16日，中国科学院第二十二届公众科学日启动，138家院属研究机构及相关单位组织约350场科普活动，6000余名科研工作者和志愿者参与，开放科研场所超过300处。
向大自然学习，“不洒水的杯子”有望量产
拿起滴管向白T恤衫滴彩色液体，水珠在衣服表面滚落，衣服却没湿。在中国科学院理化所展台前，小朋友们争先体验“打不湿的衣服”。近年来，含氟冲锋衣因对环境和人体存在健康风险，让不少户外爱好者望而却步。理化所研究员董志超则向自然界“偷师”，研发出一款无氟防水衣。
中国科学院理化所志愿者演示不沾水的衣服。新京报记者 张璐 摄
据展区志愿者赵柯心介绍，弹尾虫是比蚂蚁还小的生物，为了在潮湿的土壤、枯枝落叶中生存，它们进化出了一套堪称完美的“防沾湿盔甲”。科学家用电子显微镜观察发现，弹尾虫的表皮布满了奇特的微型蘑菇状结构和纳米级的精密脊线。这套天然防沾湿盔甲具有极强的拒水能力。受此启发，科研人员开发出新技术，在纤维表面构建二氧化硅壳层。
“普通的防水衣涂层不耐摩擦、洗涤，但我们研发的衣服清洗100次之后，拒水效果依然非常好。”赵柯心说，和雨衣防水不透气不同，这件衣服的气孔完全不受防水壳层影响，可以实现透气、排汗功能。目前，科研人员正在与服装厂商合作，计划对防水衣批量化生产。
利用仿生学原理研发，即将走进人们生活的还有一款展品——怎么晃都很难洒出水的杯子。这款不怕洒的“仿生杯”内壁设有齿轮结构，赵柯心将它和普通杯子各倒入约90%的水，放在一个托盘中摇晃。令观众啧啧称奇的一幕发生了——与普通杯子里的水洒得到处都是不同，“仿生杯”中的水像被锁住一般。未来，在颠簸的旅途中，使用者也可以安心喝水。
托盘右侧不怕水洒的“仿生杯”内壁设计了齿轮结构。新京报记者 张璐 摄
这个杯子的设计灵感，来自食虫植物猪笼草。猪笼草的捕虫笼里装着消化液，即便在风雨中剧烈摇晃，这“一池液体”也极少洒出。奥秘在于猪笼草内壁具有一种特殊的 “异质浸润性边界” ，下部是亲水的，吸引液体；上部是疏水的，排斥液体。这个边界就像一个无形的“锁”，将消化液牢牢地锁定在下方亲水区域。在杯体设计时，董智超研究员还加入了睡莲的“绝活”，睡莲叶子有一个30度缺角结构，即齿轮结构，这个结构能让睡莲稳稳地“钉”在水面上。
这款杯子可以供公众日常使用，利用这一结构制成的稳液容器还可以优化储液运输，有效抑制液体在运输过程中剧烈晃动，提升行车安全性。
大科学装置、实验室等向公众开放
“开放”是中国科学院公众科学日的关键词，一批平时难得一见的大科学装置、实验室和野外台站集中向公众开放。
大科学装置方面，高能物理研究所在北京怀柔和东莞松山湖分别开放同步辐射光源和中国散裂中子源，生物物理研究所首次开放多模态跨尺度生物医学成像设施；国家同步辐射实验室与深空探测、半导体芯片物理与技术、脑认知与类脑智能等全国重点实验室欢迎公众来一探究竟；精密测量科学与技术创新研究院、西北高原生物研究所等组织了武汉大地测量、青海海北高寒草地生态系统等国家级野外台站的实地体验。
上午，中国科学院力学所热闹非凡，这里的互动体验活动分为“古代力学”“经典力学”“近现代力学”三个板块，公众可以在体验中了解力学发展历程中的实践探索、经典原理和典型应用。其中，“近现代力学”板块展示了来自力学所、北京大学等的多个前沿科技展项，包括球形多模态无人机、液体火箭发动机、搬运外骨骼机器人等硬核装备，让公众体验力学与工程应用结合的魅力。
土力学实验室、氢氧爆轰激波风洞、微重力落塔、空泡与空化瞬态动力学实验室等约十个实验室向公众敞开大门。“材料力学实验室共配备了5台材料力学试验机。这些设备可以对各种材料进行压缩、弯曲、剪切、扭转等基本力学实验，是研究材料‘脾气秉性’的关键工具。”力学所研究生连旭灿作为志愿者，一边演示，一边为参观的小朋友们介绍。
他将纸杯放在量程为1000牛（100千克力）的设备夹具中，通过电脑控制上方的压头，演示测量它们能承受的最大压力是多少。据介绍，这台设备可以对金属材料、橡胶等高分子材料和骨头等生物材料进行测量。“对于金属材料，我们通常会把它压到‘屈服点’。”他进一步解释说，材料长度或形状发生0.2%的变化时，就达到了屈服点，这意味着材料发生不可逆的损坏。而通过这些测试，研究人员可以全面了解材料的力学性能，比如橡胶的拉伸强度、抗疲劳性能，甚至骨头的强度等。
院士领衔，科普讲解最前沿科研成果
公众科学日上，院士群体支持和参与科普事业，带头传承弘扬科学家精神。饶子和、刘维民、马於光、陈春英、唐智勇、陈小龙、张偲、朱教君等数十位两院院士围绕多个学科领域开展科普报告和互动交流，讲解最新最前沿的科研成果。
本届公众科学日还专门为科学教师、香港青少年两大群体量身定制探访活动：60位科学教师深入科研院所参与特色实操研学；50位香港青少年代表走进深圳先进技术研究院，参观高端科研平台，参与科普互动体验，与内地科学家面对面交流。
聚焦新质生产力，机器人家族组团亮相
本届公众科学日，各地院所围绕“新质生产力”主题推出丰富的科普活动。新材料领域，过程工程研究所搭建了锂资源高值化利用全景科普场景，从盐湖提取、矿石冶炼到高端材料制备与绿色回收，一条清晰的“白色石油”全生命周期之旅跃然眼前；国家纳米科学中心开放微纳加工超净室，带领公众走进微纳世界，近距离了解前沿材料和先进制造技术。
公众体验“穿越火线”游戏，了解运动控制与稳定性相关知识。中国科学院力学所供图
新能源领域，上海应用物理研究所就第四代核裂变反应堆技术的核心代表——钍基熔盐堆、合肥物质科学研究院就“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置，纷纷开展专题科普讲座，让公众近距离感受清洁能源的未来可能。
人工智能领域，中国科学院自动化研究所“灵巧手和机器人”“轮足机器人”“仿生水下机器人”“水下仿生机器鱼”等悉数亮相，勾勒出形态丰富、灵动有趣的机器人家族图景，吸引众多游客驻足。“智能读心”“脑控智能车”等展项趣味十足。
本届公众科学日由中国科学院学部工作局组织实施，中国科学院计算机网络信息中心提供技术支持。
新京报记者 张璐
编辑 张树婧 校对 卢茜
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