海兹思原子力显微镜——中学多学科融合教学的好帮手
创新系列 2020-08-31 11:32

      海兹思超微教学型原子力显微镜已经进入了全国近百所中学的纳米创新实验室、物理实验室、化学实验室和纳米STEM\创客实验室里使用,受到师生们的广泛喜爱。


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       在中学物理、化学等学科教材中都有非常多纳米科技的知识点,比如观察微观物质里的原子形貌特征等,都需要用到微型教学扫描隧道显微镜。海兹思超微教学型原子力显微镜,关键在于“超微”二字,一般的原子力显微镜多用于科研机构或大学,操作及其复杂,且体积硕大。而海兹思超微教学型原子力显微镜就特别适用于中学的教学观察实验,体积微型,轻便易携,可携带进教室上课;且智能化程度高,易用性强,无需繁琐的调试,可向学生提供快速、简易的课堂演示。学生亦可轻易上手,独自完成实验操作,在快速成功中获得激励,且分辨率达到科研标准。


       海兹思原子力显微镜最突出的特点有两点:


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       一是方便携带,仪器体积小,方便教学。作为教学工具可带入课堂或实验室;检测的样品尺寸大,制作样品灵活,方便学生制作样品实验;安装探针方便,激光自动对准,无需调节,几分钟就可进入实验,节省大量调试时间,大大提高仪器扫描图像的速度;从开机到测量出样品图片通常只需要几分钟的时间,即使对于新上手的学生都可以课堂上快速学会,并进行检测实验;测量软件可以实时显示线性、二维与三维图形,并可以进行实时的拉平、分析等功能,整个软件界面操作方便,适合学生独立操作;


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       二是技术先进,智能化的优势更适合中学生使用。核心部件扫描器采用新型电磁线圈技术,更好控制扫描器,消除传统压电陶瓷非线性、实际扫描形貌线滞后等缺陷;智能化技术,无需对扫描器定期标定,XY反馈系统自动校准,全部自动完成,方便地更换探针,专用探针定位槽设计,更换探针后无需调节激光,极大方便教学;检测样品可自动驱进,马达为垂直升降,方便寻找扫描样品区域,针尖自动搜索频率振幅曲线然后完成逼近,直接开始成像扫描,自带后处理模块;顶视高级彩色辅助光学系统,便于测试时辅助观察;防震平台,隔音防尘屏蔽罩,气流屏蔽,振动隔离。


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       纳米科技作为当代最前沿的科学技术,在教学装备上也需要有突破,目前国内已有数十家学校在使用这款教学仪器。纳米科技是一门交叉性很强的综合学科,涉及现代科技的广阔领域,主要包括:纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米材料学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等多学科。




       事实上,在我们中学初高中的物理、化学、生物教材中,都有着相当多的纳米科技知识点,渗透在日常教学中。在纳米尺度上研究物质及其性质变化,在初中理科的教学,特别是在当前强调的多学科融合的教学实践中,以纳米科技教学装备为切入点,对跨学科学习有着非常重要的实践意义。因此,在初中物理及化学的教学装备中增加纳米科技教学装备是非常有意义的尝试,为物理、化学、生物等理科教学的与时俱进,不断探索,不断创新,提供了先进的技术手段和技术装备,对于创新教学装备、创新教学手段、创新教学模式具有一定的探索作用。


  来源:熊启红   

编辑:张颖诗