奈米探索隊 發現微小新世界 

「奈米」是21世紀最熱門的名詞,在日常生活中,到處都可看到它的蹤跡。隨著科技日益發展,「奈米」科技不僅對人類生活造成了革命性的影響,也成為驅使人類生活進步的動力來源。國家實驗研究院奈米元件實驗室開辦之「發現微小新世界」探索營隊,帶領大家更加了解奈米。

奈米的英文是「nanometer」,跟公尺一樣,都是「長度」的單位,一奈米為十億分之一公尺。奈米科技的用途十分廣泛,無論是食、衣、住、行、育、樂和醫藥等各方面,透過奈米級製造科技,都可以把夢想變成真實,例如:只要用一塊錢硬幣大小的晶片,就可以把全世界圖書館的資料都儲存在裡面;電視螢幕可以做成像紙一樣薄,減輕重量,方便捲曲收藏及攜帶;衛浴設備的表面鍍有奈米級塗料,可填平肉眼看不到的粗糙坑洞,不讓髒污附著,永保衛生乾淨的環境……。

正因為奈米尺度如此小,我們看不到、摸不到、也感覺不到,奈米級的製造科技比細胞(一般大於10000奈米)、細菌(1000~10000奈米)、病毒(20~200奈米)都小,必須透過精密的專業顯微鏡,才能觀察和製作。因此在「發現微小新世界」探索營隊中,小朋友化身為「奈米特派小記者」,帶著豐富的好奇心,透過奈米元件實驗室的研究人員帶領,一睹奈米製造科技如何應用在日常生活的3C產品中。

日常生活中輕薄短小的3C產品,內部是許多精密的奈米元件組合而成,這些精密的奈米元件比頭髮或灰塵都還要細小,因此所有的製作過程,都必須在嚴密的無塵室中進行,避免灰塵和髒污影響到奈米元件的效能。國研院奈米元件實驗室擁有最高規格的無塵室,且對溫濕度、潔淨度均嚴格控制。研究人員在進入實驗室之前,必須先穿戴整套包覆的防塵衣物與鞋帽,經過強大的氣體沖去附著在衣物上之髒污,才能進入實驗室中進行研究。今天奈米元件實驗室的研究人員幫小朋友們穿上真正的防塵衣,帶著他們穿越氣浴空間,讓小朋友體驗高速噴氣將附著於衣物上而肉眼看不見的灰塵和細菌去除的過程,引得他們一個個興奮尖叫。

電腦、手機之所以能擁有強大的功能,都是靠著內部不同奈米元件的分工合作而產生。奈米元件實驗室的研究人員以道具及影片,幫助小朋友了解圓柱形矽晶如何變成晶片,晶片又是如何做出一個個奈米元件。小朋友在讚嘆之餘,有人說長大以後要當科學家,也有人說要當奈米工程師,發明更厲害的電腦。

面對石油、天然氣等能源終究會枯竭的未來,綠色能源越來越重要,其中要角太陽能光電元件如何提升發電效率,也有賴越來越進步的製造技術。奈米元件實驗室安排小朋友操作太陽能電池盒,透過動手遊戲的過程,幫助小朋友學習到電子吸收光並移動的原理,以及光源大小與電池受光面積影響電力的關聯性。

一個個層出不窮的活動與遊戲,吸引小朋友們興奮的舉著小手發問,例如「奈米有沒有比灰塵小?」、「無塵衣穿好了,出來吃飯的時候弄髒了怎麼辦?」、「腳在地上踩來踩去,會不會把髒東西帶到無塵室去?」平日沉著冷靜的研究人員在深入淺出回答問題之餘,也被小朋友的熱情感染,幾乎捨不得結束活動。

國研院奈米元件實驗室藉「發現微小新世界」探索營隊,帶領國家未來的主人翁了解奈米科技在不同領域的應用與發展,透過有趣的闖關活動來認識奈米,並且進行觀察,拉近孩子與「奈米」的距離。除了能讓孩子們體驗科學實驗的樂趣、對於奈米科技有更深一層的認識之外,更重要的是培養孩子們具備應有的學習活力與動能,也為今年的寒假留下一個開心美好的回憶。

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