2018年天津大学—横滨国立大学中日青年科技交流总结
时间:2018-10-112018年7月7日-16日期间,天津大学机械工程学院师生共12人赴日参加了“中日青少年科技交流计划”。本次交流为期10天,先后走访参观了横滨国立大学和东京国立产业技术综合研究所。老师和同学们对于获得此次交流和学习的机会倍感荣幸,纷纷表示受益匪浅,不虚此行。
一、横滨国立大学
抵达日本的第三天,天津大学师生一行12人首先来到了横滨国立大学。横滨国立大学(Yokohama National University),简称YNU,创立于1947年,是一所本部位于日本神奈川县横滨市的研究型国立综合大学。一行众人在松本裕昭教授的陪同下与该校十几名研究生互相做了自我介绍,并进行了亲切了交流,并参观了相关研究领域的实验室。
当天下午,横滨国立大学校长亲切了接待了我们,在欢迎仪式后,校长先生向我们介绍了横滨国立大学的基本情况和贵校与天津大学的多年来的交流合作,并表示希望以后有更多的中国留学生来横滨国大留学,他指出学术交流不应有国界之分,他会在以后更多的促进中日学校的交流与合作,以达到共同进步的目的。
图2 横滨国大校长亲切会见天津大学来访师生
在之后的两天里,我们与横滨国立大学的几位研究生共同进行了实验研究,主要包括质子交换膜燃料电池中水分布的观察实验和气泡聚合过程中变液膜厚度测量实验。在燃料电池实验中,我们使用亲疏水分布的气体扩散层,布置在微型燃料电池中,利用这种混合型的气体扩散层进行燃料电池的发电实验,并通过X光和高速摄像机的捕捉,对燃料电池内水的分布进行了观察和研究,得到了相关的实验数据和可视化图片。通过实验我们发现,反应气体相对湿度对阴极水分布影响显著;液态水会在脊下聚集,不易被排出电极,反应气体相对湿度越大,现象越明显。
图3 燃料电池内X线可视化装置
在液膜厚度的测量实验中,调整高速摄像机和光源的位置是实验前提也是最难操作的步骤,需要非常细心的操作和平和的心态,毕竟科学的探索本身就是踏踏实实的过程。然后通过利用高速摄像机,对两个气泡的聚合过程进行了观察,实验前,调节实验台的高度,再调整红外线和可见光,使得红外线穿过两个气泡聚合的中心,并调节第一台高速摄像机直至可以在画面中捕捉到清晰的气泡聚合过程;可见光透过薄膜时,可通过第二台高速摄像机在屏幕中显示出干涉条纹。得到了干涉条纹后,又结合激光消光法得到更精确的薄膜厚度。
图4天津大学研究生与横滨国大研究生共同进行实验研究
图5 天津大学师生荣获纪念证书
二、产业技术综合研究所
抵达日本的第四天,周二,天气晴朗。天津大学师生在横滨国立大学松本裕昭教授的带领下,与该校十几名研究生同学共同赴东京国立产业技术综合研究所(AIST)参观。AIST是日本最大的公共研究机构,汇聚了产业综合研究所的核心技术,涉及能源与环境、电子与制造领域等多个领域,地理位置安静、所内营造了良好的科研氛围和以人为本的公共设施,是日本一家设法使用集成科学和工程知识来解决日本社会和经济发展需要的研究机构,总部位于东京。
图6 产业技术综合研究所合影留念
中日双方师生进行交叉分组,在所内向导的带领下首先参观了各实验室。各实验室的研究人员以流利的英语,严谨又不失幽默的向我们展示并介绍了他们研究的最新进展。我们参观了SOFC热管理技术、激光点火燃气发动机,以及CNG/柴油双燃料燃烧特性等一系列前沿技术的展示。除此之外,产综研作为日本机器人研发的技术巨头之一,我们又专程参观了机器人展馆,让我们印象最深刻的是非常可爱的治愈性机器人Paro,它是一款海豹外形的机器人,通过身上的五种传感器对声音、光、触觉、姿势、温度进行感应,对人的触摸做出互动。1998年第一代面世,现在已经进化到第九代。这款机器人主要用于有心理疾病的患者,2002年被吉尼斯世界纪录认证为治疗效果最好的机器人。
图7 研究人员向天津大学来访师生悉心讲解
本次交流共计10天,在这些天的交流和学习中,我们知道了孜孜以求的科研精神和实事求是的科研态度是科研道路上成功的关键。数天的学习和实验过程,拓宽了同学们的科研视野,激发了科研热情,感受不同的研究理念,为我们今后的科研事业打开了新思路,积累了新经验。