当金属粉末变成“万花筒”……原来世界这么奇妙，这些同济创作有点酷！

第三届全国大学生微结构摄影大赛已进入复赛阶段。本届大赛旨在展现微观世界之美，培养学生探索微观世界的兴趣，提高其仪器使用水平与艺术鉴赏能力，把科研和艺术进行了创新性结合。

同济大学共有8件作品入围复赛，其中，5件作品入围技术创新组、3件作品入围艺术创新组。让我们一起来欣赏科技之美！领略神秘的微观世界！

艺术创新组

22号作品：静水流深

作品介绍：本作品通过PS进行着色。将图中央的CSH凝胶想象成置于岩石上的盆栽。盆栽中长有鲜艳的红花，配以鲜嫩的绿叶作为陪衬。与此同时，岩石下是潺潺的流水。静谧的溪水缓缓流淌，与盆栽一静一动，相映成趣，构成一种静水流深，动静相宜的画面。

作者：蒋晓星

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23号作品：松柏

作品介绍：作品图是将原图中的透射电子显微镜图片仅仅通过PowerPoint中格式的颜色改变，使图片极具层次感，含硫聚合物结晶体勾勒出的线条苍润挺拔，宛如隆冬腊月坚毅挺拔的松柏，而背景中的诸多黑色圆点代表着枯萎殆尽的小草，荒凉的枯草与坚挺的松柏对比更加体现出松柏坚忍耐寒、刚毅挺拔的高洁品格，完美诠释了东晋诗人陶渊明的《饮酒二十首》中“松柏之茂，隆冬不衰”的意境。

作者：胡宇

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24号作品：燕归巢

作品介绍：作品图为将原图中的TEM图片经过Photoshop进行部分色彩填充，背景色渐变，并对边缘进行适当的模糊操作，使图片色彩对比鲜明并具有很强的艺术感染力：傍晚，天空微暗，烟雾缭绕，江上一抹残阳，飞燕的身影恰好与残阳交相辉映，仿佛在往自己的巢穴飞去，引起观望游人的思乡之情。“烟波江上客人笑，几时飞燕能归巢”，虽未见思乡的游子思乡，但鲜明的色彩对比使这种乡愁表现得非常形象生动。

作者：江金辉

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技术创新组

5号作品：铝合金断裂面

材料为含Si:5.5-6.5%,Fe:1%,Cu:1-4%,Mn:0.5%, Mg:0.1%和其他组分的铸造铝合金。在高真空条件下，通过调整电压、光阑、消除像散，对比不同类型的信号电子（SE1,SE2）成像效果，最终选择在7kv电压，7.4mm工作距离，30μm光栅，18500放大倍率的参数条件下，使用物镜内（Inlens）探头收集SE1信号获得图像。发现材料内部分布有尺寸不一的缩孔、疏松的铸造缺陷，推测为撕裂棱或韧窝。该结构存在于一硅颗粒脱落后的孔结构内部，这些缺陷区域往往存在于铝基体和其他共晶（硅）相的连接处，由于铝基体相对具有较好的塑性，不同相之间的塑性又存在较大的差异，于是疲劳断裂面上的裂纹常常会产生于例如此处的多孔缺陷区或硅颗粒富集区。

作者：卢家唯

6号作品：路桥之花

由于水泥基混凝土材料为不导电样品，为了观察其在均匀外力作用下自然断裂面的微观形貌，本图片为直径约1cm不进行任何处理的小试块进行微观形貌观察的结果。由于样品的不导电性以及表面形状的凹凸不平，给电镜拍摄带来相当大的难度。拍摄图像所采用条件：真空度：高真空；电压：1KV；所采集的信号为物镜内的lnlens探头采集的二次电子信号。拍摄图像如同一束生长在悬崖边的花草，而由分析得知其实则为碳硫硅钙石，该成分能够导致水泥基材料性能的弱化和损失，也是水泥基构件在外力作用下，容易发生破坏的受力薄弱点。

作者：杨飞

7号作品：推（水泥）

图片中的多孔团簇凝胶状物质为C3S水化产物之一的水化硅酸钙凝胶（C-S-H），夹杂在C-S-H凝胶间的片层状水化产物为氢氧化钙（CH）。整幅构图酷似一双手正在推开一块巨石，显得力量感十足，故取名为“推”。

水泥样品不导电，为了在制样和拍摄过程中不影响水化产物的真实形貌，本次样品制备使用导电银胶固定新鲜断面以减少荷电，并且在样品表面不镀碳的情况下采用低电压进行拍摄，清晰的观测到了硅酸三钙的主要水化产物：C-S-H和CH。并且作品具备一定的艺术感，故选送参赛。

作者：林威

8号作品：铁基非晶合金的结晶

样品是微米级粉末颗粒，为得到最佳测试结果，我们选择将样品加载在硅片上，并使用TEOS化学固定样品，最大程度在拍摄过程中减少样品移动。

本作品使用SEM样品仓内的SE探头和物镜内的探头（Inlens探头）测试相结合。使用SE探头拍摄铁基非晶粉末，使用Inlens探头拍摄退火后部分晶化的铁基非晶粉末。原因是因为Inlens探头位置处于样品正上方，对低能量信号更敏感，可以得到丰富的信息，但是Inlesn探头对扰动非常敏感，在电荷富集样品表面的情况，极容易得到放电的电子图像，大大降低了图像的质量。考虑到原始铁基非晶粉末样品本身导电性较差，采用SE探头拍摄，经退火处理的部分晶化后的样品导电性大大改善，采用Inlens探头拍摄。

作者：刁杰承

9号作品：繁花

水化产物C-S-H凝胶是一种易受高温、高压、电子束轰击等影响而发生变形的纤维状物质，在样品制备和观测中要注意避免对C-S-H凝胶形态，尤其是尖端较细部分的形态产生影响的因素，才能获得其真实形貌的图片。该样品不导电且未镀导电层，成簇的纤维状C-S-H凝胶尖端在高真空、高电压下极易发生电荷积累，进一步增加了拍摄难度。通过采用5kV的较低电压，结合二次电子信号采集的线积分平均，获得了清晰、真实的C-S-H凝胶的形貌图像。

图片中放射状成簇生长的纤维状物质为C3S水化产物之一的水化硅酸钙凝胶（C-S-H），其从未水化C3S熟料矿物和水接触的界面开始向空间生长，底部粗、尖端细，C-S-H凝胶巨大的比表面积是水泥胶凝性的主要来源，整幅构图好似聚拢在一起的成簇的花朵，故取名为“繁花”。

作者：赵永娟

往年参赛作品

第一届

“鱼星人”

聚合物刷进行三级自组装后得到的TEM图形

同济大学材料学院14级研究生 黄秋桐

踏着轻快的舞步，鱼星人在继汪星人和喵星人后也乘坐火箭来到了地球。它们诞生于聚合物刷三级自组装，聚合物刷包含生物可降解的PCL和PEO链段，正是由于疏水性的PCL在结晶作用下相互聚集形成条状，并经过一定处理，才使得娇小可爱，惹人怜爱的鱼星人横空出世。它们的大眼透露着对于新世界的好奇，它们更希望能够与人类为友，共同玩耍。

“蜂之巢”

可发性聚苯乙烯小珠粒的结构

同济大学材料学院14级研究生 孙皓宇

可发性聚苯乙烯是大家平时常见的白色塑料泡沫，泡沫中以聚苯乙烯树脂作为骨架，加热发泡后，形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料，这种泡沫具有类似蜂窝状的结构，孔内的空气使这种材料具有良好的隔音和隔热性能。它看上去就像一块块未经雕琢的玉石拼装在一起，充满错落的美感。它的表面十分光滑，在扫描光镜下，由于切面凹凸不平，所以显得黑白不一。

“并蒂莲花”

溶剂热法制备YF晶体，pH=3.9

同济大学材料学院无机方向 胡荣璇，叶松

丝丝缕缕，层叠交错。犹如盛开的并蒂莲，层层叠叠的花瓣，静好绽放，低调中蕴涵着深沉，深沉里透露着优雅。又好似一簇未名的羽毛，绵密轻柔，别致娇弱。它是YF3晶体在100nm显微镜下的姿态，自有其细腻的内心在。

“水底小世界”

皂素表面结晶的SEM 图

同济大学材料学院 史纪恩

地面上铺满细小的沙砾，一颗颗晶莹剔透，上面间或分布着大一些的卵石，棱角分明，造型各异，泛着柔和的光泽。刚柔相济又怎么少了曼妙的水草，扭动纤长的身躯。这样美的景，竟然不是江南水乡的小河畔，而是扫描电镜的视野中，带给我们这美丽的是，却是皂素表面微不足道的结晶。

“绅士的领结”

溶剂热法制备YF晶体，pH=3.9

同济大学材料学院无机方向 胡荣璇，叶松

这究竟是什么呢？像是天使翩翩的翅膀，在无人可知的微观世界自由翱翔；像是拥有极为聪明头脑的树人Groot，于浩瀚宇宙中释放自己的能量；平常时候，它平和稳定，似乎没有什么能引起它的兴趣，只是默默向两侧伸展它的翅羽，然而一旦给予电流的刺激，便发出耀眼光芒，闪动着道出它的名字：氟化钇。

第二届

虫洞

刘心怡 同济大学材料科学与工程学院

原图为经过二次炭化竹炭的放大6000倍的电镜照片。经过二次炭化的竹炭表面发生轻微皱缩，大孔内壁上还形成了丰富的微孔结构，极大地提高了竹炭的比表面积。

虫洞——连结两个遥远时空的多维空间隧道，在宇宙中无处不在但又转瞬即逝。图片中的小飞船踏着彩虹之光通过一个虫洞穿越到了另一个时空。

本作品巧妙地将竹炭内壁上的多孔结构与宇宙中神秘的虫洞结合起来，以小喻大，见微知著。而且先进碳材料也逐步应用于航天工业中，这与本图将碳材料与宇宙相联系不谋而合。相信凭借一代又一代材料人的不懈努力，中国在探索宇宙的道路上会越行越远！

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遗失的文明

张雅婷 同济大学材料科学与工程学院

原图材料：硫酸盐腐蚀水泥石电镜图

材料介绍：原图中黑色块状物为水泥石，周围疏松多孔材质为硫酸盐。

作品介绍：历史上有许多文明都没有传承下来，比如人们曾在山谷中发现的巴比伦文字石碑、深埋在海底的亚特兰蒂斯文明等等。图中是偶尔被风吹走表层的沙土才露出的曾经辉煌的文明遗留下来的文物，教导我们要珍惜并正视如今的文化，作为现代社会的青年更要发自肺腑地热爱我们传承千年历久弥新的中华文明。

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夹缝中的生命

张雅婷 同济大学材料科学与工程学院

原图材料：水化阿利尼特浆体电镜图

作品介绍：在沙土地这种恶劣的环境之中，几块石板间仍有无脊椎软体动物坚强地生存。虽然我们人类已经建立起舒适的集聚地，但是在生活里碰到逆境的时候仍要像这些无智慧动物一样顽强地生存下去。

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海底世界

黄震宇 同济大学材料科学与工程学院

海洋是人类文明的摇篮，碳元素是物质世界的基础。微观下的海底世界，鱼群在海水中游动，穿过交织的藻荇，闪烁着星星点点的璀璨光芒，宛若夏天夜空中星辰投下的倒影，小嘴一张一合，水中鼓起了泡泡，半透明的身躯飘逸而冰清玉洁。

作品以表面改性后的中空活性碳纤维断面SEM为背景，海蓝色基底缀以点点光斑，构筑出一幅深邃斑斓的海底世界图景，神秘与朴实巧妙融合，相辅相成。

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金字塔

宋锡铭 同济大学材料科学与工程学院

作品的原图是通过环境扫描电镜观察的阿利尼特水泥熟料，其中P图的部分是熟练矿物，熟练矿物在电镜下成四面体形状，和埃及金字塔十分相像，因此将其做成金字塔模样，象征着古老的文明，也象征着我校在土木工程材料方面的历史悠久！

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深海不醒

陆煦 同济大学材料科学与工程学院

这是再生粉末的1300倍SEM图像，经重新着色后表现为深海中的一颗宝石。

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国画的传承

王子豪 同济大学材料科学与工程学院

本照片是在透射电镜拍摄下的PEG接枝在碳纳米管的形貌。孩子的创造力是无限的，初学中国古典水墨画的孩童，不拘于上课时老师教的传统水墨，突然想到上次在动物园里和妈妈看到的萌萌的长颈鹿，便凭借印象随手画了下来。不同于以往的临摹，这是他创作的第一幅属于自己的原创，孩子看着自己的作品开心的笑了起来。虽然笔法稍显稚嫩，所画的长颈鹿略显粗糙，不过这不正是孩子的天真、烂漫的体现么。古代的中国人自然没有见过长颈鹿，不过当今的孩子见到过，孩子用中华传承千百年的绘画方法，画出了自己在现代的所见所闻，历史与现代仿佛在这一刻交汇了。这正展现出了我们中华璀璨文明一代代的传承，发展和进步。

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龙珠

郎泽军 同济大学材料科学与工程学院

原图材料：掺有粉煤灰的水泥早期水化电镜图

摄影设备：JSM EMP-800

材料介绍：原图中，球是粉煤灰颗粒，旁边针状物说水化反应生成物的钙矾石等水化产物。这是掺有粉煤灰的水泥早期水化的电镜图，图中粉煤灰颗粒未水化，表面有水化产物附着。

作品介绍：龙珠，是我们童年的回忆，收集七颗龙珠，唤出神龙，将满足你的任何一个愿望！龙珠还涵盖了冒险、收集宝物、神奇魔力等许多意象，也代表着独特的东方文明。图中龙珠是七颗龙珠的第一颗，被藏在雪地山岭之间，但依然掩盖不住它的光芒，经过世人不懈努力，其作用将被人们广泛认知。龙珠的原型说粉煤灰颗粒，其在水泥水化中也具有重要且特殊的意义，两者不管在外形和重要性上都非常契合。

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万花筒

魏莹 同济大学材料科学与工程学院

原图材料：镍基合金粉末

摄影设备：场发射扫描电镜

材料介绍：原图为镍基合金粉末在电子扫描电镜下放大3000倍的照片，镍基合金粉末用金相镶嵌机镶到黑色镶嵌块上。

作品介绍：此图经过PS软件修饰处理后，并没有认为增添或减少原图中的拍摄内容。原图中点状的共晶组织被染上了红色、黄色、紫色、粉色和蓝色等颜色，将背景用画笔渲染得带有迷幻色彩，并用滤镜为图片加框，在保留原汁原味的基础上，使原始的粉末和其后的黑色背景浑然一体。中间的圆形像一簇色彩斑斓的花束，我将它命名为“万花筒”，既符合它的视觉感官效果，也希望能够为看到它的人带去一份喜悦之情。

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