康莱德挑战赛(Conrad Challenge)是一项备受瞩目的国际赛事,旨在激发学生的科技创新和企业家精神,帮助他们应对当下和未来的社会挑战。本文将为您详细介绍康莱德挑战赛的相关信息,包括赛事简介、竞赛内容、参赛人员要求、建议参赛人群以及备赛建议。
一、赛事简介
康莱德挑战赛由康莱德基金会主办,以人类历史上第三位登上月球的宇航员Charles Pete Conrad的名字命名。该赛事自2005年创立以来,以其独特的跨学科融合模式和深远的国际影响力,吸引了全球众多中学生的积极参与。作为全球首个将STEM(科学、技术、工程和数学)和商科结合的学术活动,康莱德挑战赛鼓励学生运用STEM知识解决实际问题,并通过商科思维将创新想法转化为商业计划。
赛事获得了美国国家航天局(NASA)的官方认证,并得到戴尔公司、肯尼迪航天中心等知名机构的大力支持。每年,康莱德挑战赛都会从全球关注的几大热点问题出发,设立竞赛选题,参赛者可以从航空、网络、环境、健康等热门领域中选择其一,设计某款产品或某项服务进行解决,并形成商业计划进行展示。
二、竞赛内容
康莱德挑战赛的竞赛内容围绕多个领域展开,参赛团队需要从以下领域中选择一个,围绕该主题设计并提出一个创新的商业计划:
(一)航空与航天(Aerospace & Aviation)
该领域鼓励学生探索航空和航天领域的创新解决方案,例如开发新型飞行器设计、太空探索技术或航空安全系统。
(二)互联网技术与安全(Cyberspace & Security)
参赛团队可以针对网络安全、数据隐私保护、人工智能伦理等问题提出创新解决方案。
(三)能源与环境(Energy & Environment)
该领域聚焦于可持续能源开发、环境保护和气候变化应对,鼓励学生设计可再生能源项目或环保产品。
(四)健康与营养(Health & Nutrition)
参赛团队可以开发医疗设备、健康监测系统或营养解决方案,以改善全球健康水平。
此外,中国赛区还特设了海洋问题与危机(Ocean Issues & Threats)和教育与科技(Education & Technology)两个选题方向。
三、参赛人员要求
(一)年龄要求
参赛者需为13至18岁的中学生。
(二)团队组成
每个参赛队伍由2至5名同学组成,可跨校组队,建议有18周岁以上的成年教练指导。
(三)语言能力
参赛语言为英语。
(四)创新精神和团队合作能力
参赛团队需要具备强烈的创新精神和团队合作能力,能够有效地组织和协调团队成员的工作。
四、新赛季组队信息
2025 - 2026新赛季的康莱德创新挑战赛正在火热组队中!作为STEM和商科学生的热门赛事,康莱德的参赛课题一直备受关注。
以下课题优先组队中:
课题1
课题名称:从食品到硬碳:柠檬酸增强的生物质衍生负极用于高性能钠储存
课题描述:淀粉因为储量丰富、价格低廉、纯度高、具有天然的球形形貌是钠离子电池(SIBs)中理想的硬碳阳极前驱体,但纯淀粉的球形形貌在热解过程中极易受到破坏,导致碳骨架结构的崩溃,阻碍了其实际应用。本项目引入一种创新的柠檬酸酯化策略,以保持淀粉热解后的球形形态。在柠檬酸酯化淀粉的过程中,柠檬酸的-COOH基团与淀粉的伯羟基反应形成酯键。通过精确控制酯化度,可以获得最佳比例的伪石墨畴结构域和有序的表面结构。这项工作提出了一种从生物质生产高性能负极材料的可行策略推进电池技术和促进可持续能源储存。
导师介绍: X.L
中山大学工学博士,211大学化学学院副教授,博士生导师。主要研究方向为金属-有机框架(MOFs)及其衍生材料在电化学能源储存和转化上的应用。以第一作者/通讯作者在国际著名学术刊物发表SCI论文70多篇,中文核心期刊论文5篇,参与编著两部,授权中国发明专利24项,主持多项省级国家级科研项目。
课题2
课题名称:飞行器翼面结冰对气动性能的影响研究
课题描述:在航空器飞行过程中,翼面冰积累会引发升力和阻力的气动性能衰减,影响飞行安全与效率。冰积累的性能衰减程度与积冰的几何特征、类型以及表面特性密切相关。本课题提出了一种低阶的二参数模型,用于描述典型的冰形态:结冰(glaze)、霜冻(rime)和角状冰(horn)。通过在这些冰形态的参数空间中展开探索,分析其对典型翼型气动性能的影响。课题旨在揭示结冰类型、厚度和表面粗糙度对翼型气动性能衰退的具体影响机制,为实际飞行器的设计与飞行安全评估提供依据。
导师介绍:J.Y
双一流高校物理教授,中国科技大学动力工程及工程热物理博士,曾担任德州大学达拉斯分校博士后研究员。主要研究方向:环境流体力学,机器学习在流体中的应用研究,风能利用等。已发表高水平SCI论文十余篇,并主持多个国家级、省级科研项目。中学生科研带教经验丰富,曾指导多位学生获得顶级科研赛事如ISEF、丘奖等全球与区域国赛奖项。
课题3
课题名称:面向海洋动植物采摘的柔性手爪结构设计
课题描述:随着海洋资源开发与生态保护需求的提升,传统刚性机械手难以满足水下生物多样性保护与精细化作业要求。本项目针对海洋环境特殊性,研发一款自适应柔性手爪,融合仿生学与流体力学优化技术,旨在实现高效、低损伤的海洋生物采摘与探测。研究内容包括:(1)柔性手爪的结构设计(三维建模软件SolidWorks);(2)柔性手爪结构的拓扑优化(Matlab);(3)手爪运动的力学仿真计算(有限元仿真计算软件 Abaqus, ANSYS)。项目的创新点在于对手爪结构进行拓扑优化,及其抓取力学性能的对比与探讨。该成果可应用于海洋科考(如珊瑚样本采集)、生态养殖(鲍鱼、海参采收)及环保工程(海底垃圾清理),推动智能装备在海洋领域的产业应用,助力可持续“蓝色经济”发展。
导师介绍:Gabriel博士
华南理工大学机械工程博士,海外985博士后,海外Top30高校访问学者。研究方向:柔性机械手爪设计与优化,微结构建模与压缩/冲击力学研究;具体涉及研究内容:结构设计、有限元仿真。目前已发表SCI学术论文共29篇,一作/通讯共16篇,其中包括1篇中科院一区、5篇中科院二区、8篇JCR Q1。有多年教学和辅导经验,为人谦逊、负责,言语亲切、性格开朗。
五、备赛建议
(一)深入了解竞赛主题
参赛团队需要对竞赛主题进行深入研究,了解相关问题的现状、成因和影响。
(二)组建多元化的团队
团队成员应具备不同的专业背景和技能,以便在竞赛过程中发挥各自的优势。
(三)制定详细的项目计划
参赛团队需要制定详细的项目计划,明确项目的各个阶段和任务,确保项目的顺利推进。
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