随着炎炎夏日的热浪逐渐消退，七月中旬的阳光依旧炽烈，随着三下乡活动的号角吹响，海南师范大学物理与电子工程学院暑期三下乡重点项目实践团队，他们携带着对知识探索的热情和对社会服务的使命感，踏上了三下乡实践之旅。海南省以其得天独厚的地理环境和丰富多样的贝壳资源而闻名。针对每年人们在生活中消耗掉的贝壳数量庞大，以至于留下大量废弃的贝壳的现象，针对这一现象，实践团队采取了实地调研与实验室实验相结合的方法，进行了天然贝壳原材料对电子元件材料的性能应用影响。该团队分别对放置在海口市周边海域及实验室的多层陶瓷电容器(MLCC)进行了比对介电性能的测量，以此来探究实际天然贝壳原材料对电子元件材料的性能应用影响。
在团队整装出发之际，实践团队开展了一场详尽的理论探讨会议。会上，指导老师不仅细致地解析了即将探索的课题内容，还耐心地阐述了每个环节可能遇到的挑战及应对策略。同时，安全是讨论中不可或缺的重要议题，每位队员都被要求牢记并遵守所有潜在的安全规则和预防措施，以确保整个实践过程的顺利进行不受影响。随后，队员对于纯钛酸钡陶瓷材料进行制作并且对其进行电容和介电损耗的性能测试。
(图为指导老师对探究内容的讲解 团队成员 朱明璋供图)
在探索海口市来到海口市世纪大桥及白沙门沙滩的过程中，研究团队对这片海洋生态系统进行了深入而全面的调研。他们不仅细致地观察了海洋生物的多样性，还采集了各式各样、大小不一的贝壳样本，希望从中找到可能与新材料研发相关的信息和灵感。这些贝壳样本来自不同的生物群体，包括但不限于贝类、海螺以及其他海洋生物，它们形态各异，呈现出丰富多样的性能特征。
(图为队员在白沙门公园捡贝壳 团队成员 谢雨芹供图)
收集到这些宝贵的样品后，团队成员满怀期待地回到了实验室，开始着手利用这些贝壳作为原料来进行实验。为了确保实验结果的准确性和可靠性，团队采用了严格的测试方法。通过在多个不同比例下对制备的MLCC进行性能测试，他们测量了包括介电性能在内的一系列关键指标，并与传统合成材料制成的MLCC进行了比较。这样做不仅有助于揭示自然贝壳成分对电子材料性能的实际影响，也为未来的新型电子元件材料开发提供了有价值的数据支持。由于贝类中含有CaCo3、微量元素、有机质等多种微量元素，是一种可再生的生物能源，受到世界各国的重视。贝类的热解产物 CaO，锻烧后的活性 CaO具有很好的抗菌、杀菌、防腐功能。并且电子元器件应用广泛，汽车发动机及航天航空电子设备等可能需要在很恶劣的高温环境下正常稳定工作。由此可见，对电子元器件，特别是用于高温环境下的电子元器件和天然贝壳掺杂研究势在必行。
该团队在三下乡后期整理测量的数据，通过比较分析不同比例的电容值和介电损耗的变化量，发现在掺杂比例小于4%时，介电损耗和电容性能有所提升，当掺杂比例大于4%时，介电损耗和电容性能有所降低。
海南，这片坐落于中国蔚蓝海域的瑰宝之地，以其宜人的热带湿润海洋性气候而闻名遐迩。这里不仅孕育了丰饶的海洋资源，还拥有独一无二的生态系统。在海南岛周围的广阔海域有着种类繁多的贝壳。由于人们对贝壳的热爱，每年消耗的贝壳数量巨大，以至于废弃贝壳的数量同样惊人。大量废弃的贝壳被弃置在滩涂、海湾和其他生态敏感区域。这些废弃贝壳不仅对环境造成了污染，而且还浪费了宝贵的资源。它们占据了海岸线和滩涂空间，影响了当地生态系统的自然循环和生物多样性，同时也给海洋管理带来了新的挑战。海师物理学子运用自己的专业知识，身体力行，探究了然贝壳原材料对电子元件材料的性能应用影响，为解决废弃贝壳将其变废为宝提出意见。通过这次三下乡活动，海南师范大学物理与电子工程学院的学生们展现了他们的专业素养和创新精神。他们用自己的实际行动诠释了“学以致用”的真正含义。
(图为实践团队出发前的集体照 团队成员 谢雨芹供图)
通讯者：谢雨芹
