那指引戰機翱翔、火箭升天、守護萬家燈火的尖端科技
其底層邏輯其實就在我們觸手可及的生活里
中國電科的科技工作者
用一個個生動的小實驗
將深奧的技術原理凝煉成一句通俗易懂的科學箴言
讓科學的種子在每一次好奇的探索中生根發芽
以科普為禮，向科學致敬
碳化硅材料
01
一句話原理
能耐高溫、抗高壓的 “半導體硬漢”，憑寬禁帶實現高效能 —— 碳化硅的核心優勢。
02
核心知識
碳化硅是寬禁帶半導體材料，寬禁帶使其具備耐高溫（可耐 600℃以上高溫）、耐高壓、低功耗特性，能大幅提升電子器件效率，在新能源等領域不可或缺。
03
做個實驗
同時用蠟燭外焰加熱陶瓷片和玻璃片的邊緣（加熱區域約1cm2，手持材料非加熱端）。1分鐘后移開蠟燭，用手背輕觸兩片材料的未加熱區域。玻璃片未加熱區域已明顯發燙，甚至可能因受熱不均開裂；陶瓷片未加熱區域溫度僅輕微上升，手感溫熱不燙。陶瓷的“耐高溫能力”類似碳化硅，普通玻璃類似傳統硅材料，直觀體現寬禁帶材料“熱量不易傳導、自身耐溫性強”的特點。
大模型
01
一句話原理
“吃”掉全世界的書+所有網頁！雖然不解其中意，但能記住海量文字的組合規律。
02
核心知識
大模型通過在巨量的數據上進行訓練來學習數據中的模式和規律，通常基于深度學習架構設計，擁有龐大的規模和參數量，幫助它們學習語言數據中的復雜模式，形成強大的內容理解、處理和輸出能力。
03
做個實驗
找一名小學生或者普通成年人，集中在一段時間內閱讀大量某個之前不熟知領域（比如軍事領域）相關書籍，經過大腦上萬億神經元的處理和學習之后，通過閱讀前和閱讀后分別對內容開展相應的對話問答或者閱讀理解測試，會發現閱讀后，人對該領域內容的記憶和認知有顯著提升，這就是在模擬大模型的基本工作原理。
DCDC電源
01
一句話原理
它是電能的“智能變速器”，通過飛快地開關（每秒數十萬次）把電能“打碎”再“平均”，高效地輸出我們需要的電壓。
02
核心知識
想象一下用瓢潑水給花園澆水，既浪費又難以控制。如果換成高速開關的水龍頭，用水瓶接住，得到的就是平穩細流。DCDC電源同理：MOS管是“水龍頭”，高速開關輸入電源；電感是“水瓶”，儲存、釋放能量；電容則把“水波”熨平。通過調節開關時間占空比，就能精密控制輸出電壓，效率極高。
03
做個實驗
準備一節9V電池、一個電位器（可調電阻）、一個大電感（工字型磁芯線圈）、一個大電容（1000μF以上）、一個LED燈、幾根導線。
（1）用導線將電池、電阻器、LED燈串聯起來，LED燈亮，感受電阻器溫度。
（2）斷開電路。將電池、電阻器、電感和LED燈串聯起來。用手快速地、反復地斷開和連接電感與LED燈之間的導線，感受電位器溫度。
（3）在LED兩端并聯上大電容，再次重復步驟（2），觀察燈光的變化。
實驗現象解讀：步驟（1）電阻器會燙手，模擬了線性穩壓效率低、能耗大的缺點。步驟（2）電位器幾乎不發熱，用手模擬了開關電源中MOS管的開關，電感儲存了能量。步驟（3）燈光由閃爍變得非常穩定，不再隨開關抖動，電容平滑了電壓。此實驗簡單完美詮釋了DCDC開關電源“高頻開關、電感儲能、電容濾波”的核心工作流程，其高效和平滑的特性一目了然。
光纖通信
01
一句話原理
讓攜帶信息的光，在比頭發絲還細的玻璃絲里，通過不斷地全反射向前奔跑，把信息瞬間傳遞到遠方。
02
核心知識
光的全反射發生需兩個關鍵條件，一是光從光密介質（如水、玻璃）射向光疏介質（如空氣），二是入射角足夠大。科學家利用該原理，將高純度玻璃拉成光纖，讓光在其中經無數次全反射傳輸信息，不僅損耗極低，速度還極快，構成了現代通信的“高速公路”。
03
做個實驗
準備一個透明礦泉水瓶，用激光筆照射瓶身側壁靠下的位置，此時能看到光點處有光透出，另一側墻上還會出現一個光斑。接著擰開瓶蓋向瓶內注水，當水注滿并從瓶口溢出形成水柱時，激光會突然“拐彎”，沿著彎曲的水流傳播，最終在水流末端形成一個明亮的光點，以此模擬光纖工作原理。
紅外熱成像儀
01
一句話原理
世間萬物，只要有余溫，都在默默散發人眼看不見的“紅外輻射”，熱成像儀就像一雙魔法眼，能將這份熱量“翻譯”成我們可見的圖像。
02
核心知識
一切溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體都在不停地輻射紅外線。紅外熱成像儀的核心是紅外探測器，它能接收物體發出的紅外輻射，并根據其強度大小（對應溫度高低）轉換成電信號，經過處理最終在屏幕上形成代表不同溫度的彩色或黑白圖像，讓我們“看見”溫度分布。
03
做個實驗
在一個室溫環境下，用手在不同物體表面按壓幾秒鐘后抬起（如桌面、墻壁、金屬）。立即用額溫槍或非接觸式紅外測溫儀（手機外接或簡易型號）測量你手剛才按壓過的地方和周圍區域。你會發現按壓過的區域溫度略高，儀器能檢測到這細微的溫差，模擬了熱成像的原理。
