工人的救星---超導(dǎo)鉆家

1、工人的救星-超導(dǎo)鑽家作者:95級(jí)(316班)洪德裕 胡閔翔 徐志偉 聶簡(jiǎn)建宇 馮俊銘榮譽(yù):獲得(國(guó)科會(huì))94學(xué)年度全國(guó)高中生超導(dǎo)創(chuàng)意競(jìng)賽銅牌獎(jiǎng)壹、作品運(yùn)作原理說(shuō)明(1)原理說(shuō)明在模型本體中央的活塞，下端裝有顆強(qiáng)力磁鐵，與裝在外殼的超導(dǎo)體產(chǎn)生作用，利用超導(dǎo)體的反磁及鎖磁效應(yīng)形成交互作用以巧妙的力平衡之下，使活塞在一定的範(fàn)圍移動(dòng)，而且因?yàn)樯习氩坑辛硪唤M超導(dǎo)及強(qiáng)力磁鐵，使效果更加倍，不會(huì)有因震動(dòng)過(guò)大而失去效用的情形發(fā)生，並藉此發(fā)揮更大的避震效果。(2)操作步驟1.先把液態(tài)氮從原本就做好的開口倒入。2.等待一段時(shí)間使超導(dǎo)降至零界溫度。3.開啟馬達(dá)產(chǎn)生震動(dòng)使外殼震動(dòng)。4.接著便可以在手把震動(dòng)的情況下操作

2、模型。貳、應(yīng)用潛能這個(gè)作品可以應(yīng)用的範(fàn)圍非常的廣泛，在日常生活中有許多的器具，在使用時(shí)常常會(huì)發(fā)出劇烈的震動(dòng)，如果長(zhǎng)期的使用，對(duì)人體會(huì)有很不良的影響。例如，工地中的工人，長(zhǎng)期使用電鑽，導(dǎo)致職業(yè)病即是例，而我們?cè)O(shè)計(jì)的模型就是改良手把的部份，讓般人使用類似的器具時(shí)，不會(huì)讓雙手震動(dòng)，因而可以避免類似的職業(yè)傷害發(fā)生。中間頁(yè):尺寸258mm*550mm 750mm*1600mm參、作品特色(1)創(chuàng)意來(lái)源根據(jù)超導(dǎo)的反磁及鎖磁效應(yīng)的性質(zhì)，應(yīng)用在避震方面應(yīng)該會(huì)有很好的效果。我們看了一些機(jī)械的書籍以腳踏車的避震器為藍(lán)圖進(jìn)行修改，完成初步的架構(gòu)，但後來(lái)認(rèn)為作品的應(yīng)用只有在汽車或是腳踏車的話，範(fàn)圍太狹窄，於是就想如果

3、把草圖加以改良，應(yīng)該可以把避震器跟工地的器具加以結(jié)合，於是經(jīng)過(guò)幾次會(huì)議討論修改後便完成現(xiàn)在的作品。(2)設(shè)計(jì)構(gòu)想我們把模型共分為三部分，上半部是手把，是使用者操作模型的地方；中間是模型的主體，分為三層上下兩層是超導(dǎo)放置的的地方，中層為活塞，下端裝有強(qiáng)力磁鐵，這部分主要地為避震；下半部為一組馬達(dá)組，目的是要產(chǎn)生爆震凸顯避震的效果，當(dāng)此部分運(yùn)作時(shí)，使用者便可以明顯的感受到避震的效果。(3)材料應(yīng)用模型百分之九十八以上是由PU板所組成的，使用此材料是因?yàn)槠涿芏刃?、硬度大、且絕熱效果佳，所以外殼及活塞由PU板組成，而在支柱方面，原本是使用金屬，但考慮到有可能會(huì)對(duì)磁鐵及超導(dǎo)體造成不良的影響，因此便利用手

4、邊的普通竹筷來(lái)代替，竹筷的硬度夠，而且為絕緣體，是相當(dāng)良好的素材，至於結(jié)合模型是使用高強(qiáng)度的黏著劑連接，但是連接的地方由於接面的不平整，導(dǎo)致有縫隙產(chǎn)生，使液態(tài)氮會(huì)有漏出的可能性，便使用樹脂凝固後有防水的功能，塗在接縫處填滿空隙。再來(lái)為了表現(xiàn)出其避震的效果，用馬達(dá)與模型本體連接，利用馬達(dá)的震動(dòng)效果表現(xiàn)出其特色，並用把手與活塞連接去感覺(jué)其避震效果。肆、實(shí)驗(yàn)歷程在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，一開始我們使用保麗龍但是保麗龍會(huì)因?yàn)橐簯B(tài)氮的溫度過(guò)冷，而產(chǎn)生較嚴(yán)重的收縮後來(lái)我們決定使用PU板代替保麗龍；還有因?yàn)橹еc容器彼此間有摩擦力，這樣會(huì)影響到運(yùn)作時(shí)的暢通性，所以我們使用磨砂紙來(lái)磨容器，讓容器更光滑，能讓彼此間的摩擦力減?。涣硗庠趯?shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)還發(fā)現(xiàn)到我們漏掉了一個(gè)問(wèn)題，就是磁鐵是利用四個(gè)強(qiáng)力磁鐵並排，而忽略掉這種狀況會(huì)使磁