黃青青 許文艷
兩棲無人航行器需要從仿生角度出發(fā),設(shè)計出一種新的結(jié)構(gòu)。作為兩種截然不同的流體,水與空氣的流體特征極不一樣,因此,能夠在空中高效飛行的航行器并不一定適用于水中。目前大部分的兩棲無人航行器都是基于空中高效飛行而設(shè)計的,而邱蘇銘沒有追求航行器在空中的高效飛行,他采用的是熱氣球結(jié)構(gòu),即水下高效航行、空中飛行為輔助的設(shè)計。邱蘇銘介紹說:“航行器在水中時就像潛水艇一樣,到水上時,它就會展開熱氣球結(jié)構(gòu),從而達(dá)到飛行的效果,并保證有效的續(xù)航時間。目前這是沒有人做過的?!?p>
小型城市天際線——建模軟件生成
機(jī)器人是邱蘇銘長期的“小愛好”。大二上學(xué)期,邱蘇銘加入了機(jī)器人隊,開始自學(xué)軟件,參與設(shè)計了英雄機(jī)器人,并在RoboMaster機(jī)甲大師賽中獲得了西部賽區(qū)團(tuán)隊賽三等獎。正是這一經(jīng)歷,讓邱蘇銘慢慢探索到了科研的快樂。
除了機(jī)器人,邱蘇銘在很多領(lǐng)域做了不少項目。邱蘇銘第一次參與了科研項目——石墨烯的超結(jié)構(gòu)。在老師的指導(dǎo)下,邱蘇銘搜索文獻(xiàn),還原了多種前人提出的模型,并構(gòu)建三維模型,與學(xué)長們進(jìn)行石墨烯的制備和加載試驗。在他看來,設(shè)計石墨烯這種二維碳納米材料的結(jié)構(gòu)就是在“建構(gòu)和創(chuàng)造”,雖然后期由于相關(guān)知識不足,未能將這一項目繼續(xù)下去,但這也為他的科研之路提供了寶貴的經(jīng)驗。
后來,在學(xué)長的帶領(lǐng)下,邱蘇銘開始了生物力學(xué)方向的國創(chuàng)項目,這是一次“跨專業(yè)”的嘗試,不僅要使用力學(xué)知識,還要涉及邱蘇銘并不十分熟悉的生物方面。由于癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞十分相似,很難將二者區(qū)分開來,因此癌癥的早期診斷是困難的。但是癌細(xì)胞的力學(xué)性能卻和免疫細(xì)胞有著天壤之別,癌細(xì)胞的膜流動性比免疫細(xì)胞強(qiáng),因而它的彈性模量可以作為區(qū)分二者的因素。邱蘇銘和團(tuán)隊正是以此作為評選標(biāo)準(zhǔn),將二者區(qū)別開來。涉及到專業(yè)外領(lǐng)域的科研項目很難,但邱蘇銘表示:“科研的過程比較辛苦,但也不乏樂趣,僅親手摸到價值三四百萬的原子力顯微鏡就讓我很興奮,感覺就像自己開著豪車一樣!”
做項目讓邱蘇銘“上了癮”,粗糙金屬表面接觸性能研究是他第一次帶領(lǐng)團(tuán)隊做科研。傳統(tǒng)的金屬接觸性能的研究采用的是分形的數(shù)學(xué)工具,但是適用范圍有限,這種方法只能適用于有規(guī)律的金屬表面,對于表面形貌特征無規(guī)律的金屬來說,這種方法就有失偏頗。“我們提出了一個跳脫傳統(tǒng)的新方法,采用升高維度再降低維度的方式來間接研究表面,并且得出的理論結(jié)果與實驗結(jié)果吻合度較好?!闭劦竭@次項目,邱蘇銘感到非常自豪。
光學(xué)測量表面的電腦合
此后他便“一發(fā)不可收”,從兩棲無人潛航器到超導(dǎo)塊殘余應(yīng)力分析、再到顆粒運(yùn)動模擬。
挪威鯡魚分布熱力圖
在科研項目之外,數(shù)學(xué)建模比賽是邱蘇銘生活中的“調(diào)味品”?!袄碚撋系臇|西和單純做題相對枯燥,數(shù)學(xué)建模則不一樣,它要求在特定的環(huán)境和有限的時間里,抽象出一個模型,然后把這個模型給解決掉。”這正是邱蘇銘發(fā)現(xiàn)的數(shù)學(xué)建模的趣味所在,做自己喜歡的事情,永遠(yuǎn)不會覺得疲累。“很多時候會遇到其他專業(yè)的問題,比如說之前我做過化學(xué)專業(yè)的塑料分解的模型、停車規(guī)劃的模型、交通規(guī)劃的模型,甚至還有‘讓你養(yǎng)一條龍的模型,這些題目都蠻有意思的?!?p>
制作機(jī)器人
制作機(jī)器人
原子力顯微鏡測量肝癌細(xì)胞
作為同學(xué)們眼中的學(xué)霸,邱蘇銘的大部分課余時間都花在了科研項目之上,在閑暇時間,邱蘇銘也會走出宿舍。
2018年的暑假是邱蘇銘大學(xué)時期過得最有意義的一個假期。當(dāng)時他參與了童享支教計劃項目,到中國最貧困的山區(qū)之一——青海湟中支教。在那里,邱蘇銘和同伴們盡可能把知識教給當(dāng)?shù)貙W(xué)生,讓他們開闊眼界,希望為改變山里孩子們的命運(yùn)出一份力。單純上物理實驗課有些“沒意思”,邱蘇銘就利用多余的塑料瓶教孩子們做水火箭,讓孩子們在實踐中感受物理的魅力。
假期里邱蘇銘也不會閑下來,這個大男孩利用寒假在家附近的少年宮公益教學(xué)做小機(jī)器人,和孩子們打成一片。
邱蘇銘在大學(xué)期間參加了不少活動,通過機(jī)器人隊開始接觸科研后,他發(fā)現(xiàn)科研活動很有意思,干起來不累?!斑@是一種良性循環(huán),去找到自己喜歡的東西,然后鉆進(jìn)去。我覺得能在大學(xué)期間找到一兩個喜歡的事情,就不算白白度過了?!边@是邱蘇銘的觀點。
談到未來,邱蘇銘表示自己更傾向于做科研。他說:“大學(xué)四年是一個尋找的過程,我找到了屬于自己的科創(chuàng)舞臺,并且決定繼續(xù)走下去,釋放自己的光和熱!”
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