為了提升學(xué)生和大眾對(duì)超導(dǎo)領(lǐng)域的了解，宙思科技自主開(kāi)發(fā)、打造了一個(gè)旨在科普超導(dǎo)技術(shù)及其發(fā)展歷程的虛擬科技館，力圖使用戶快速了解超導(dǎo)的基本概念以及未來(lái)的應(yīng)用前景。通過(guò)創(chuàng)設(shè)虛擬的科技體驗(yàn)館、仿真的三維實(shí)驗(yàn)室，讓相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生或是對(duì)超導(dǎo)領(lǐng)域感興趣的用戶，模擬高溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，觀看超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)、超導(dǎo)核電站等應(yīng)用案例動(dòng)畫(huà)，從而深刻地把握超導(dǎo)的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向。
軟件封面圖呈現(xiàn)出三維立體的效果
作為一項(xiàng)前沿的科技教育工具，該軟件采用了先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，具備沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)、交互式實(shí)驗(yàn)操作、直觀式動(dòng)畫(huà)演示等多種特色，能有效激發(fā)用戶的學(xué)習(xí)興趣，提升用戶學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。同時(shí)，該軟件也是國(guó)內(nèi)較為少見(jiàn)的專(zhuān)門(mén)講述超導(dǎo)學(xué)科知識(shí)的虛擬仿真教育軟件，對(duì)于提升公眾對(duì)該學(xué)科的認(rèn)知度具有可觀的效用。具體而言，超導(dǎo)科技體驗(yàn)館包含了以下的體驗(yàn)內(nèi)容。
任務(wù)的推進(jìn)全程具有清晰引導(dǎo)
一、電阻效應(yīng)試驗(yàn)操作。用戶在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，將會(huì)模擬閉合電路的物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)將導(dǎo)線與單刀雙擲開(kāi)關(guān)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)儀器正確連接，直觀感受電阻對(duì)電流強(qiáng)度的影響。
導(dǎo)線連接交互操作
二、電腦分析回路功率。在成功連接閉合電路后，用戶來(lái)到實(shí)驗(yàn)室電腦面前，可以觀看到電子移動(dòng)的二維動(dòng)畫(huà)演示，在生動(dòng)有趣的語(yǔ)音講解當(dāng)中，進(jìn)一步了解電阻對(duì)電流大小的削弱作用。
電子移動(dòng)的二維動(dòng)畫(huà)
隨后根據(jù)計(jì)算機(jī)分析出來(lái)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用戶需要填寫(xiě)一份簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，對(duì)輸出功率和功率損耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的跟蹤和記錄。
填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表
三、高溫超導(dǎo)模擬實(shí)驗(yàn)。正式開(kāi)始任務(wù)前，用戶需要在實(shí)驗(yàn)室的文件柜里取出知識(shí)檔案，閱讀關(guān)于高溫超導(dǎo)體YBCO（釔鋇銅氧）的介紹內(nèi)容，以更好地理解超導(dǎo)體的應(yīng)用原理。
閱讀文件柜里的知識(shí)檔案
隨后，通過(guò)組裝真空泵儀器，進(jìn)行空氣抽取、添加液氮等一系列的操作，最終讓儀器內(nèi)的釔鋇銅氧超導(dǎo)體懸浮起來(lái)。伴隨著任務(wù)流程的順利開(kāi)展，系統(tǒng)會(huì)彈出相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)對(duì)話框和科普動(dòng)畫(huà)，讓用戶更加全面地了解超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生的必要條件。
加入液氮后超導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)懸浮狀態(tài)
四、超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)運(yùn)行演示。作為超導(dǎo)原理的重要應(yīng)用案例，超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)在上個(gè)世紀(jì)70年代便成功進(jìn)行了載人可行性試驗(yàn)。在該軟件當(dāng)中，用戶能看到超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的逼真三維模型，并觀看列車(chē)模型在軌道上運(yùn)行的動(dòng)畫(huà)。第三人稱俯瞰視角和第一人稱駕駛室視角，為用戶提供了兩種不同的視覺(jué)體驗(yàn)；可調(diào)節(jié)的速率（分為一檔、二檔和三檔）也加強(qiáng)了用戶對(duì)列車(chē)的操控感，更加強(qiáng)烈地呈現(xiàn)出超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的“速度與激情”。
超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)模型運(yùn)行動(dòng)畫(huà)
當(dāng)然，為了讓用戶更好地把握超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的運(yùn)作機(jī)制，系統(tǒng)也嵌入了介紹超導(dǎo)電機(jī)原理的科普動(dòng)畫(huà)，詳細(xì)講述這類(lèi)交通工具借助“完全抗磁性”所實(shí)現(xiàn)的速度飛躍。
超導(dǎo)電機(jī)原理動(dòng)畫(huà)
五、參觀超導(dǎo)核聚變發(fā)電站沙盤(pán)。該沙盤(pán)以法國(guó)ITER核聚變實(shí)驗(yàn)中心為原型進(jìn)行搭建，提供三種不同的外部視角讓用戶進(jìn)行俯瞰觀察，同時(shí)配備了“自動(dòng)巡檢”模式讓用戶跟隨系統(tǒng)的視角自動(dòng)察看沙盤(pán)的全貌。
超導(dǎo)核聚變發(fā)電站沙盤(pán)
此外，發(fā)電站的內(nèi)部核心裝置——托卡馬克，可提供拆解、安裝等交互操作，讓用戶多角度地理解其物理構(gòu)成；而它的發(fā)電原理，也將通過(guò)動(dòng)畫(huà)播放的形式，為觀眾講述超導(dǎo)技術(shù)是如何應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場(chǎng)的線圈上，保障熱核聚變能受控、連續(xù)產(chǎn)出。
托卡馬克所應(yīng)用的超導(dǎo)技術(shù)
除了上述核心功能以外，科技館內(nèi)部以及走廊的墻上，也專(zhuān)門(mén)設(shè)置了豐富的展板，為觀眾提供極其詳細(xì)的知識(shí)點(diǎn)信息。漫游其中，用戶不僅能對(duì)超導(dǎo)的含義、高溫超導(dǎo)的定義、高溫超導(dǎo)的發(fā)展歷程等基本的學(xué)科概念建立起基本的認(rèn)知，也能按照時(shí)間脈絡(luò)了解超導(dǎo)這個(gè)領(lǐng)域的代表性科學(xué)家。
展板呈現(xiàn)的科普內(nèi)容
結(jié)語(yǔ)
超導(dǎo)技術(shù)不僅是物理學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破，它也正在逐步成為推動(dòng)未來(lái)科技革新的關(guān)鍵因素。從超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)到核聚變發(fā)電，超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用前景無(wú)限廣闊。宙思科技的超導(dǎo)科技體驗(yàn)館不僅提供了一個(gè)交互式的學(xué)習(xí)平臺(tái)，更是為大眾理解和探索這一前沿技術(shù)開(kāi)辟了新的路徑。我們衷心地希望用戶能夠通過(guò)這款軟件，更深入地了解超導(dǎo)技術(shù)，從而對(duì)人類(lèi)的未來(lái)產(chǎn)生更多的期待和想象。只有充滿期盼和希望，科技的變革才有可能真正地到來(lái)。
真誠(chéng)、開(kāi)放、創(chuàng)新、求精
