世博悬浮编钟创意设计幕后：边干边想一个多月

　　10月31日，举世瞩目的中国2010年上海世博会闭幕。当晚，在世博文化中心举行的闭幕式晚会吸引了媒体和公众的广泛关注。

　　20时40分左右，晚会第2个节目《多元融合》开始。随着音乐响起，10个由小到大、精美无比的青铜编钟出现在舞台中央。细心的观众可以发现，这些编钟全是悬浮的。

　　但恐怕很少有观众知道节目中悬浮编钟创意设计的幕后故事。

　　; 中国青年报记者了解到，这个名为“磁悬浮编钟”的项目是由中国科技大学工程科学学院教授孔凡让率领的科研小组创意并实施的。在世博会开幕式和开园仪式上，该小组曾以“动感曲面系统”和“开园金钥匙”两项作品征服了导演和观众。

　　“其实，这个项目是边干边想了一个多月才构思出来的。在此之前，我们已经做了十几套方案。”孔凡让告诉中国青年报记者，该项目的每个方案，例如磁泥变画、偏振光空中变字、超高电压礼花变字等，都要通过实验检验其可能性和效果，“但这些方案的实验效果不甚理想”。

　　“有的是因为技术上实现起来非常困难，有的是因为舞台效果不够震撼，有的是因为有安全隐患，还有的是因为缺乏文化底蕴，不适宜于舞台表演。”孔凡让说。

　　不过，就在“想得快绝望的时候”，研制磁悬浮编钟的灵感终于浮现在孔凡让的脑海中。他开始仔细推敲其可能性和文化价值：编钟是中国传统文化的符号之一，具有深厚的文化内涵；同时，编钟本身就富含古代科技元素，它的音调规则与现代音阶完全符合，是中国古代了不起的发明。

　　“我们加入磁悬浮技术，让磁悬浮编钟为观众表演，正是一次古代文明与现代科技的完美融合。”孔凡让这一创意非常自信。

　　创意虽然精彩，但实施起来异常困难。没有绳索系挂，没有支撑点，每个重达数十公斤的编钟完全悬空，并在演员的重力敲击下，保持高度的稳定性，这如何实现？

　　据孔凡让介绍，磁悬浮编钟的工作原理是：每一个编钟的上面都有一个稀土元素制作的钕铁硼强磁，其上有特制的线圈，线圈中装有高精度的传感器。传感器每秒钟上千次地高速自动检测青铜编钟的悬浮位置，并通过控制电流，及时作出调整，使得编钟一直保持悬浮的状态。

　　“此前，磁悬浮青铜编钟世界上还没有人做过。”孔凡让说，他率领的小组为此大伤脑筋，从确定这个项目起，十多名小组成员每天都在做着复杂计算和大量实验。

　　经过一个多月的反复实验，孔凡让小组创造了一种新的抗干扰控制方法。这种控制方法提供了一种复杂的反馈控制，使磁场能够及时跟随干扰力的变化而调整。这样，系统就能够很好地抵御外来的撞击，也就有效地保证了编钟在受较大外力敲击时，仍然可以保持高度的稳定性。

　　但在演出前，又有新的麻烦出现：在学校反复调试稳定的系统，到现场安装时却不时出现不稳定状态。具有丰富工程实践经验的孔凡让马上意识到，这是现场复杂电磁环境的干扰造成的。他们采取了如电磁屏蔽、最优接地、光电隔离等一系列措施，经过几个通宵的测试，使系统能够可靠地工作，最终成功演出。