http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-11-03
新华网合肥11月1日电(记者熊润频) 没有绳索系挂,没有支撑点,10座具有标准正鼓音和侧鼓音、总重量超过180吨的青铜编钟悬离了编钟架6公分。随着两位“未来人”的击打,“浮”在舞台中央的编钟奏响了一曲美妙的《欢乐颂》。
10月31日晚,2010年上海世博会闭幕式上这一神奇而有空灵的演出震撼了亿万观众。磁悬浮编钟的设计者、中国科技大学教授孔凡让解开了让编钟“悬浮”的秘密。
“此前,磁悬浮青铜编钟世界上还没有人做过。”孔凡让教授说,研制这套磁悬浮编钟有三大难点:首先,一组10个编钟中,重量从40公斤到50公斤不等,这么重的物体如何才能悬浮?其次,现场电磁环境非常复杂,如何克服各种干扰信号,保证编钟可靠的悬浮状态?第三,不仅要将它们悬浮,还要使其具有抵抗外力撞击的能力,在演员用力敲击编钟演奏音乐时,编钟还须保持稳定状态,这一点尤其困难。
经过一个多月的反复实验,孔凡让和其他研究人员创造了一种新的抗干扰控制方法,使磁场能够及时跟随干扰力的变化而调整:每一个编钟的上面都有一个稀土元素制作的钕铁硼强磁,其上有特制的线圈,线圈中装有传感器,高精度的传感器每秒钟上千次地高速自动检测青铜编钟的悬浮位置,并通过控制电流,作出及时调整,使得编钟一直保持悬浮的状态,即使在受较大外力敲击时,仍可保持高度的稳定性。
孔凡让说:“编钟是中国传统文化的符号之一,具有深厚的文化内涵;同时,其本身也富含古代科技元素,它的音调规则与现代音阶完全符合,是中国古人非常了不起的发明。这次我们加入磁悬浮技术,让千年古老乐音在现代文明的盛会上回响,正是一次古代文明与现代科技的完美融合,也清晰体现了上海世博会的主旨,中华远古文明与当代文明的对话,中西文化的融合交流。”
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