实验让她学会了享受科学的乐趣

　　《“想”出来的创新故事集》No.6

　　论文点击：《纳米四氧化三铁磁性流体的简易实验制备和奇异特性》

　　(科学论文一等奖，作者：杭州第十四中学高一竺映波，指导教师：汤小梅)

　　对这个高一学生做的实验，浙江万里学院一位研究员在鉴定书上这么说：“该论文在简朴的实验室里，用有氧开放的化学共识法制备出纳米四氧化三铁磁性流体是很好的创新，简单实用，有重要经济价值。”

　　一连串的术语让记者直挠头。腼腆的竺映波一一给记者解释起来。一个敢于触碰前沿科技的女生形象渐渐立体起来。

　　引子——

　　念头从课外辅导课开始

　　纳米磁性液体是更高级的固液混合相交体，把磁性和流动性两者合一，一问世立即引起科学界浓厚兴趣，应用范围也扩展到航天、电子、化工、冶金、仪表、环保、医疗等各领域。但问题是，纳米磁性流体一般都在无氧密闭的容器中制备，核心技术一直被国外垄断，国内纳米磁性液体生产成本很高，市场价格也很高。

　　去年5月的一次课外辅导上，已经确定被保送高中的竺映波听了汤小梅老师的介绍后，就对这个课题动了心。“为什么外国垄断，我们自己却不行呢？”下课后，竺映波决定尝试一下，能否在常规条件下用简易方法、低廉价格制出纳米磁性流体。

　　故事——

　　实验结果让浙大老师很惊讶

　　通常，纳米四氧化三铁微粒由三种类物质经过化学反应合成。经过多次实验竺映波发现，在空气中做这个实验，物质被氧化，无法保证制得的粉体全为黑色带磁性的四氧化三铁，因此纳米磁性流体都在无氧密闭容器中制备，成本自然就高。

　　根据学到的化学知识，竺映波在学校条件简陋的实验室开工了。到了暑假，她比平时早晨上课时间还早，跑到学校实验室一呆就是一天。

　　经过一次一次的制取，终于得到了固体粉末。这时又一个问题冒了出来：粉末如何干燥？粉末在空气中放的时间长了会被氧化，得不到理想效果。竺映波先后找来电吹风、风干炉，但都不行。走投无路之下，她专程跑到街上的眼镜店，看看人家专业的是怎么烘干和清洗的。依然收获不大。

　　被干燥问题卡住，实验就此暂停了一个星期。难道真没办法了吗？竺映波找到老师求助，经老师提醒，她开始尝试在开放的有氧条件下增加一定比例四氧化三铁，用来抵消被氧化的四氧化三铁这个方法。找到这个合理的添加比例费了好多工夫。十几次实验下来，终于找到了最佳比例，并用油酸制取出稳定的纳米磁性流体。

　　这样制作出来的东西到底有没有达到纳米级？汤老师带着她向浙大老师求援。鉴定结果出来那天，这位浙大老师很兴奋也很疑惑地连连问她们：“这真是高中生做出来的吗？”

　　感言——

　　学会享受科学带来的愉悦

　　实验中竺映波还发现，在磁性检测的实验中，磁性流体在磁场作用下，非饱和状态的磁性流体呈一种特别状态，有针状突起的奇异现象。她推测，这可能与磁体的磁畴有关，“很值得进一步研究。”

　　一个高一学生，能做出这样的实验有些不可思议吗？如果说是，因为她的知识理论水平、实验条件、实验方法都还处于较低水平；说不是也有道理，科学没有年龄限制，“英雄出少年”，奇思妙想历来是发明创造的“利器”。

　　但竺映波最大的收获不在这里。她说，整个实验做了5个多月时间，“战线”很长，非常考验耐性，“好几次自己都坚持不下去了，准备放弃。但反过来想，既然开始了就要坚持，半途而废多可惜啊。尤其是实验中，一个很小的发现都会让我非常开心，真像是吃了蜜一样甜。”

　　“在我看来，不是因为发现什么结果让人欣喜，更重要的是这个孩子在实验中体会科学带来的快乐。”汤小梅老师觉得，寄希望于一个高中生有惊天动地的发明太不现实，但可以给学生一个平台，让学生了解科学的乐趣，由乐趣激发动力，一步步把学生带进科学殿堂。