那指引战机翱翔、火箭升天、守护万家灯火的尖端科技
其底层逻辑其实就在我们触手可及的生活里
中国电科的科技工作者
用一个个生动的小实验
将深奥的技术原理凝炼成一句通俗易懂的科学箴言
让科学的种子在每一次好奇的探索中生根发芽
以科普为礼，向科学致敬
碳化硅材料
01
一句话原理
能耐高温、抗高压的 “半导体硬汉”，凭宽禁带实现高效能 —— 碳化硅的核心优势。
02
核心知识
碳化硅是宽禁带半导体材料，宽禁带使其具备耐高温（可耐 600℃以上高温）、耐高压、低功耗特性，能大幅提升电子器件效率，在新能源等领域不可或缺。
03
做个实验
同时用蜡烛外焰加热陶瓷片和玻璃片的边缘（加热区域约1cm²，手持材料非加热端）。1分钟后移开蜡烛，用手背轻触两片材料的未加热区域。玻璃片未加热区域已明显发烫，甚至可能因受热不均开裂；陶瓷片未加热区域温度仅轻微上升，手感温热不烫。陶瓷的“耐高温能力”类似碳化硅，普通玻璃类似传统硅材料，直观体现宽禁带材料“热量不易传导、自身耐温性强”的特点。
大模型
01
一句话原理
“吃”掉全世界的书+所有网页！虽然不解其中意，但能记住海量文字的组合规律。
02
核心知识
大模型通过在巨量的数据上进行训练来学习数据中的模式和规律，通常基于深度学习架构设计，拥有庞大的规模和参数量，帮助它们学习语言数据中的复杂模式，形成强大的内容理解、处理和输出能力。
03
做个实验
找一名小学生或者普通成年人，集中在一段时间内阅读大量某个之前不熟知领域（比如军事领域）相关书籍，经过大脑上万亿神经元的处理和学习之后，通过阅读前和阅读后分别对内容开展相应的对话问答或者阅读理解测试，会发现阅读后，人对该领域内容的记忆和认知有显著提升，这就是在模拟大模型的基本工作原理。
DCDC电源
01
一句话原理
它是电能的“智能变速器”，通过飞快地开关（每秒数十万次）把电能“打碎”再“平均”，高效地输出我们需要的电压。
02
核心知识
想象一下用瓢泼水给花园浇水，既浪费又难以控制。如果换成高速开关的水龙头，用水瓶接住，得到的就是平稳细流。DCDC电源同理：MOS管是“水龙头”，高速开关输入电源；电感是“水瓶”，储存、释放能量；电容则把“水波”熨平。通过调节开关时间占空比，就能精密控制输出电压，效率极高。
03
做个实验
准备一节9V电池、一个电位器（可调电阻）、一个大电感（工字型磁芯线圈）、一个大电容（1000μF以上）、一个LED灯、几根导线。
（1）用导线将电池、电阻器、LED灯串联起来，LED灯亮，感受电阻器温度。
（2）断开电路。将电池、电阻器、电感和LED灯串联起来。用手快速地、反复地断开和连接电感与LED灯之间的导线，感受电位器温度。
（3）在LED两端并联上大电容，再次重复步骤（2），观察灯光的变化。
实验现象解读：步骤（1）电阻器会烫手，模拟了线性稳压效率低、能耗大的缺点。步骤（2）电位器几乎不发热，用手模拟了开关电源中MOS管的开关，电感储存了能量。步骤（3）灯光由闪烁变得非常稳定，不再随开关抖动，电容平滑了电压。此实验简单完美诠释了DCDC开关电源“高频开关、电感储能、电容滤波”的核心工作流程，其高效和平滑的特性一目了然。
光纤通信
01
一句话原理
让携带信息的光，在比头发丝还细的玻璃丝里，通过不断地全反射向前奔跑，把信息瞬间传递到远方。
02
核心知识
光的全反射发生需两个关键条件，一是光从光密介质（如水、玻璃）射向光疏介质（如空气），二是入射角足够大。科学家利用该原理，将高纯度玻璃拉成光纤，让光在其中经无数次全反射传输信息，不仅损耗极低，速度还极快，构成了现代通信的“高速公路”。
03
做个实验
准备一个透明矿泉水瓶，用激光笔照射瓶身侧壁靠下的位置，此时能看到光点处有光透出，另一侧墙上还会出现一个光斑。接着拧开瓶盖向瓶内注水，当水注满并从瓶口溢出形成水柱时，激光会突然“拐弯”，沿着弯曲的水流传播，最终在水流末端形成一个明亮的光点，以此模拟光纤工作原理。
红外热成像仪
01
一句话原理
世间万物，只要有余温，都在默默散发人眼看不见的“红外辐射”，热成像仪就像一双魔法眼，能将这份热量“翻译”成我们可见的图像。
02
核心知识
一切温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都在不停地辐射红外线。红外热成像仪的核心是红外探测器，它能接收物体发出的红外辐射，并根据其强度大小（对应温度高低）转换成电信号，经过处理最终在屏幕上形成代表不同温度的彩色或黑白图像，让我们“看见”温度分布。
03
做个实验
在一个室温环境下，用手在不同物体表面按压几秒钟后抬起（如桌面、墙壁、金属）。立即用额温枪或非接触式红外测温仪（手机外接或简易型号）测量你手刚才按压过的地方和周围区域。你会发现按压过的区域温度略高，仪器能检测到这细微的温差，模拟了热成像的原理。
