對于科學(xué)研究來說，實(shí)驗(yàn)是一個非常重要的環(huán)節(jié)，而提到實(shí)驗(yàn)又很難不提及實(shí)驗(yàn)室。作為一個供科研及科教進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的場所，實(shí)驗(yàn)室里往往配備了豐富的實(shí)驗(yàn)儀器，研究人員、老師、學(xué)生通過使用這些儀器來進(jìn)行分析、觀察、記錄等工作。但也正因?yàn)榇罅繉?shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的存在，實(shí)驗(yàn)室往往占地面積巨大。那么如果在某個特定的場景中要求實(shí)驗(yàn)室兼顧晚上可設(shè)備和較小的占地面積又該怎么辦呢？就在最近結(jié)束的“天宮課堂”第二課中，一個特殊的設(shè)備給出了答案——科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜。
“天宮課堂”之所以能夠給觀看課程的學(xué)生留下深刻的印象，除了互動問答拉近了宇航員與學(xué)生的距離外，更重要的是在微重力環(huán)境中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)演示，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)直觀的把現(xiàn)象展示在了觀眾的眼前。而在最近結(jié)束的第二課上，航天員還重點(diǎn)介紹并展示了核心艙內(nèi)的高微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和無容器科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，豐富了大家的眼界。事實(shí)上，正是因?yàn)檫@些科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜，讓太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以順利地進(jìn)行。
而從功能性的角度來說，每個科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜都可以看做是一個綜合的實(shí)驗(yàn)室。盡管單個實(shí)驗(yàn)柜的體積只有2立方米，但是里面卻集成了非常多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如果用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備作為參照標(biāo)準(zhǔn)，那么一個實(shí)驗(yàn)柜或許相當(dāng)于一個十平米的實(shí)驗(yàn)室了。
事實(shí)上，這種針對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的集成，也恰恰是科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜神奇的地方。稍有了解的讀者應(yīng)該清楚，分析儀器想要獲得精準(zhǔn)的分析結(jié)果需要經(jīng)過復(fù)雜的過程，這也就導(dǎo)致在保證準(zhǔn)確度的情況下，儀器的體積很難做小。但是不同儀器之間是存在共性的?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)柜便是利用這些共性，通過更加合理的空間布局以及模塊化的設(shè)計，來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)柜的功能化擴(kuò)展。
一方面，模塊化的設(shè)計保證了航天員可以根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過更換實(shí)驗(yàn)單元或?qū)嶒?yàn)樣品在2立方米的實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；另一方面，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計配合設(shè)備的輔助，讓實(shí)驗(yàn)空間可以延展開來。例如高微重力實(shí)驗(yàn)柜和它的懸浮試驗(yàn)臺。
懸浮試驗(yàn)臺是高微重力實(shí)驗(yàn)柜的核心部件之一，為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層采用磁懸浮技術(shù)，外層采用噴氣控制，這種設(shè)計使得其既可以在實(shí)驗(yàn)柜體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，又可以在柜體外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免了科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜空間對于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的限制。
事實(shí)上，天空課堂的順利進(jìn)行，也恰恰說明了科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜在太空實(shí)驗(yàn)中的實(shí)用性，如今我國的太空實(shí)驗(yàn)室在科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的幫助下已經(jīng)初具規(guī)模，許多項目的開展也得以獲得支持。與此同時，可以預(yù)期到隨著后續(xù)越來越多的實(shí)驗(yàn)柜被送上太空，太空實(shí)驗(yàn)室將會繼續(xù)發(fā)展起來，屆時，越來越多不同科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)項目都能被開展起來，越來越多的“驚喜”也會等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
原標(biāo)題：將實(shí)驗(yàn)室“收納”起來了不起的科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜