高中生配制出中药防晒乳大同中学学子实践成果将代表中国参加国际大赛决赛
几名中学生在实验室里提取黄芩、丁香、红花等中草药中的有效成分,成功配制出一款兼具护肤功能的防晒乳液。近日,上海市大同中学陆俊男、庄冠杰等5名学生带着《中药防晒化妆品的制备及效果探究》课题和防晒乳小样夺得“科学前沿Science Edge”中国站2013年比赛第一名,他们将代表中国中学生参加本月底在日本举行的决赛。
去年暑假,同济大学化学系范丽岩教授到学校开设讲座《中药化妆品》,传统中药在日用化工领域的潜力引发了学生们的兴趣,他们自发组成研究小组,希望在实验室里配置出中药防晒乳。他们的奇思妙想得到了学校的大力支持,学校为他们配备了指导老师,并专门购置了真空泵、磁力搅拌器、旋转蒸发仪等实验器具。
学生们在分析市场上各种品牌的防晒霜后,发现防晒霜有两种,一是物理防晒,颗粒粗,色差大;另一种是化学防晒,虽然轻薄,但容易过敏。
通过文献资料的查阅和分析,学生们从近三十种具有防晒功能的中草药中筛选出“前三甲”——黄芩、丁香、红花。实验室里,他们模拟化妆品公司的小样研发过程,提取中药的有效成分,根据不同比例调制出9种试用乳液,逐一测定防晒功效。
学生们研究发现,这三味中药对阳光中UVA的防御能力都较好,但代表UVB防御能力的SPF值略显不足,都仅在4左右。几经尝试,他们决定选用乳液作为基质,添加小颗粒的纳米二氧化钛粉末用作物理防晒,阻挡UVB,再加入一定比例的中药替代原先的化学防晒剂。不仅防晒效果显著提高,SPF值达到了12.71,而且有效弥补了市场所售防晒产品易堵塞毛孔和致过敏的缺陷。
学生的课题活动多在周五放学后进行,高二(7)班的徐奕奕说,过去很多同学认为,化学学习就像数学、物理一样,只要背背方程式、做做练习题。而在课题研究过程中,学生动手机会明显增多,穿上白大褂,戴上护目镜,自己称量、配液,在体验失败的过程中发现问题、解决问题。
指导老师常明对学生们的表现感到“惊艳”。“整个课题的开展,就是学生自主学习的过程,他们学会了检索、提问、思考,并乐于动手实践。”常明说,“虽然课题在知识上与课堂学习关系不大,但他们的能力得到了很大提高,许多实验是大学化学专业学生才会接触的。”
“科学前沿Science Edge”是由日本企业全资赞助的旨在开展青少年科技交流的国际竞赛,今年首次在中国开展活动。
在日本,每年都会在全国范围内举办一次以“科学前沿Science Edge”为主题的竞赛活动,每个县(省)出一个队参赛。评委由日本最著名的专家组成,如诺贝尔获奖者、运载火箭总设计师等。每年70个项目只评出6个奖。作为一种学术交流活动,它有助于学生提高对科技认识,了解最新科技动态,培养创新能力。