新型纳米金属可使水往高处流等二则

来源 :发明与创新(综合版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jonathan
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  树木通过毛细管作用,把水分从树根运输到距离地面几百英尺的树叶上,现在罗切斯特大学的科学家已经制成一种简单的金属平板,它利用相同原理使液体向上运行,不过这种新发明运输液体的能力,比自然界快很多。
  这种金属或许将证明,把一定数量的液体抽到医疗诊断芯片周围,用来冷却电脑的处理器,或者把纯金属转变成抗菌表面是多么有意义。罗切斯特大学的光学副教授郭春雷说:“我们几乎可以改变任何金属的表面结构,从而控制液体对它作出的反应。我们甚至可以控制液体流动的方向,也可通过控制,让液体流动或者不流动。”
  郭春雷和他的助理亚纳托里·沃罗比耶夫利用超速激光爆改变金属表面,使金属表面形成纳米规模的凹陷、小球和激光腐蚀孔道。这种飞秒激光产生的脉冲仅持续数千万亿分之一秒,如果说一飞秒相当于一秒,那么一秒就相当于大约3200万年。在短暂的爆炸过程中,郭春雷的激光发射出大量能量(相当于北美洲使用的所有电量),而且所有能量都集中在一个针尖大小的点上。
  郭春雷的纳米结构改变了液体分子和金属分子相互作用的方式,使它们之间或多或少具有一些吸引力。在尺度合适的情况下,金属纳米结构吸引液体分子的能力,比金属分子之间的吸引力更大,这种情况使得液体迅速在金属表面展开。
  郭春雷通过在金属里加入激光腐蚀孔道,进一步加强了对液体的控制。他说:“设想一下一个微型芯片上具有庞大的水路系统,就像微处理器上的电子线路一样,我们利用少量液体,就能实施化学或者生物学工作,那会是一种什么景缘。血液可以沿着特定路径到达传感器,进行疾病诊断。通过这种微型系统,护士检测时根本不需要抽取一试管血液,进行检测。在皮肤上擦一下所获得的细胞,或许就足以进行微量分析。”郭春雷还宣布,利用飞秒激光加工技术,可以生产出亮度跟普通灯泡一样的白炽灯,但是消耗的能量仅为制作普通灯泡所需能量的一半。
  
  我国研制出首台考古“移动实验室”
  
  许多文物在发掘现场一面世就发生剧烈变化以致面目全非。如何减少失去珍贵信息的遗憾一直是考古学家们努力探寻的。最近,在西安亮相的由我国研制出的首台可以在发掘现场进行文物探测与保护的车式“移动实验室”就可以解决这个问题。
  “移动实验室”研究历经两年多,创新性地将信息采集、智能预探测、分析检测、现场提取,以及应急处置与保护等功能单元集成搭载在移动车上,实现了传统的实验室和保护修复室前置到考古发掘现场。
  北京大学教授严文明说:“这项研究为最大限度地获取信息和及时保护出土文物提供了技术可能,将大大提高我国考古探测和出土文物现场保护的能力。”
  课题承担单位敦煌研究院研究员苏伯明说,“移动实验室”不仅配备有智能控制、传感器、计算机、传输、数据处理和空间技术等多学科技术和装备,还可以通过现场视频、温度、湿度监测和无线数据传输系统等,精确掌握文物埋藏的环境,实现对出土文物在第一时间检测分析和文物出土环境数据采集。
  国家文物局副局长童明康认为,“移动实验室”为文物工作者提供了一个很好的工作平台,将推动现代科学技术在考古发掘和出土文物应急保护等方面的应用体系建设,提高考古发掘现场的多学科合作和综合研究能力。
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