Polymer Day: Outreach Experiments for High School Students
Polymer Day: Outreach Experiments for High School Students
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聚合物日：高中生拓展实验
DOI：
10.1021/acs.jchemed.6b00767
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发表时间：
2017
影响因子：
3
通讯作者：
Lodge, Timothy P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ting, Jeffrey M.;Ricarte, Ralm G.;Schneiderman, Deborah K.;Saba, Stacey A.;Jiang, Yaming;Hillmyer, Marc A.;Bates, Frank S.;Reineke, Theresa M.;Macosko, Christopher W.;Lodge, Timothy P.
我们提供了一系列实践实验，共同教授大学预科学生聚合物合成和表征的基本概念。这些互动实验每年都会进行一次，作为针对高中生的全天外展活动的一部分，可以为大学环境中正在进行的聚合物教育工作的发展提供信息。高级聚合物合成实验旨在介绍聚合物合成的广泛概念。解释并演示了开环聚合等技术。嵌段聚合物胶束化实验将这一想法扩展到用于药物输送应用的嵌段聚合物。学生将学习自组装的概念，并通过快速纳米沉淀制备胶束以将 β-胡萝卜素封装在水中。在材料表征方面，探索了聚合物广阔的物理性能空间。 Happy-Sad Spheres 实验提供了玻璃化转变温度的交互式演示，而聚合物溶胀/流变学实验则展示了交联和缠结聚合物的有趣特性。评估调查显示学生通过该项目学习聚合物概念的积极反馈。总体而言，这些推广实验所教授的简单原理可以很容易地融入现代实验室课程中，对传播公众知识和促进对聚合物科学与工程的持续兴趣具有广泛的影响。
We present a collection of hands-on experiments that collectively teach precollege students fundamental concepts of polymer synthesis and characterization. These interactive experiments are performed annually as part of an all-day outreach event for high school students that can inform the development of ongoing polymer education efforts in a university setting. The Advanced Polymer Synthesis experiment aims to introduce broad concepts of polymer synthesis. Techniques such as ring-opening polymerization are explained and demonstrated. The Block Polymer Micellization experiment extends this idea to block polymers for drug delivery applications. Students are taught the idea of self-assembly and prepare micelles to encapsulate β-carotene in water with flash nanoprecipitation. In terms of materials characterization, the vast physical properties space of polymers is explored. The Happy–Sad Spheres experiment provides an interactive demonstration of the glass transition temperature, while the Polymer Swelling/Rheology experiment features the interesting properties of cross-linked and entangled polymers. Evaluation surveys showed positive feedback from students in learning polymer concepts through this program. Overall, the simple principles taught by these outreach experiments can be easily incorporated into modern laboratory curricula with broad implications for disseminating public knowledge and promoting continued interest in polymer science and engineering.
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