“隱熱”衣讓熱“彎曲”傳導(dǎo)等6則

材料科學(xué)

“隱熱”衣讓熱“彎曲”傳導(dǎo)

德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）研究人員成功演示了超材料同樣也能影響熱的傳導(dǎo)。他們的“隱熱”衣能讓熱力“彎曲”似的、繞過(guò)中央的隱藏區(qū)而傳導(dǎo)。

這種“隱熱”衣是用銅和硅制造的一個(gè)盤子，盤子雖能導(dǎo)熱但其中心的圓形區(qū)域卻不會(huì)受熱力影響。當(dāng)給盤子左側(cè)加熱時(shí)，熱量卻只在盤子外圈呈現(xiàn)溫度從左到右的下降，沒(méi)有熱量能穿透到內(nèi)部，在內(nèi)圈沒(méi)有任何被加熱的跡象。

研究成果表明，變換光學(xué)的方法在熱力學(xué)領(lǐng)域同樣適用。這種虛擬的扭曲可以變成真實(shí)的超材料結(jié)構(gòu)，讓入射光沿著被隱形目標(biāo)彎曲，就好像它不存在似的。

在基礎(chǔ)研究中，“隱熱”衣還是相當(dāng)新的領(lǐng)域。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，它可以用在許多地方實(shí)現(xiàn)有效的熱量管理，如微芯片、電動(dòng)部件或機(jī)器上。

編輯圈點(diǎn)

盡管這一現(xiàn)象就如同特異功能般讓人難以置信，唯愿這不是科研人員的又一個(gè)烏龍。如果消防隊(duì)員穿上這種“隱熱”衣，就能在漫天的火海中大顯神通了。

海洋科學(xué)

利用世界最粘魚研制超強(qiáng)力膠水

美國(guó)北卡羅來(lái)納州研究人員表示，粘合力最高超過(guò)自身體重230倍的世界最粘的魚有可能啟發(fā)他們研制出一種新型家用超強(qiáng)力膠水。

這種身體很小的北方小海魚是在美國(guó)西北海岸附近的太平洋地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。它把改進(jìn)后的鰭用作吸盤，緊緊依附在洶涌波浪中的巖石下面。它用大量微絨毛牢牢抓住粗糙邊緣。這些微絨毛類似于壁虎腳部的微小突起。

研究人員表示，這種方法在水中操作起來(lái)不僅快速、可逆，還比較容易。他們指出，北方小海魚擁有的這種技術(shù)有望被用于醫(yī)學(xué)、工業(yè)和家庭的粘合裝置。

研究人員發(fā)現(xiàn)北方小海魚可粘附在粗糙度不一的各種表面上。它們的粘附力是它們自身重量的80到230倍，超過(guò)只可依附在最平穩(wěn)表面上的人造吸杯。這種粘性好像和吸盤邊緣附近、具有分層結(jié)構(gòu)的微絨毛有關(guān)。

編輯圈點(diǎn)

超強(qiáng)力膠水，聽(tīng)起來(lái)很誘人。它的用途廣泛，甚至可能取代焊接，其吸附力遠(yuǎn)勝于人造吸杯，而且在水底依然不會(huì)影響效力。但愿不是粘魚的噩夢(mèng)之始。

材料科學(xué)

美研發(fā)吸汗廉價(jià)斥水性布料

美國(guó)加州大學(xué)的研究者們?nèi)涨靶?，他們開(kāi)發(fā)出了一種全新的布料，全新布料擁有更好的吸汗功能，而且透氣性非常好。

該布料的主要部分由斥水性材料制成，而其中密布著的是采用吸水材料的小導(dǎo)管。當(dāng)使用者出汗時(shí)，斥水性材料幫助汗液盡快進(jìn)入導(dǎo)管并以水滴狀態(tài)由衣物的一側(cè)排出。由于排水的壓力主要由汗滴的表面張力提供，所以即使導(dǎo)管已經(jīng)飽和，也不影響汗滴的滲出。

通過(guò)調(diào)整材料的設(shè)計(jì)和布局，人們可以更改汗液集中和被排出的地方。當(dāng)然，排汗之后的布料不可能完完全全的干爽，但其透氣性還是非常好，應(yīng)該會(huì)受到運(yùn)動(dòng)者的歡迎。

這項(xiàng)技術(shù)極具吸引力的一點(diǎn)是，它所使用的材料可以非常廉價(jià)。研究者表示，這種新布料非常容易量產(chǎn)。

編輯圈點(diǎn)

炎炎夏日中，人們最煩心的除了高溫之外，還有隨之而來(lái)的大汗淋漓。廉價(jià)斥水性布料的問(wèn)世，讓你追求干爽夏日不再是奢望。

生命科學(xué)

放射性納米粒子可定向附著殺滅癌細(xì)胞

無(wú)論哪種癌癥，當(dāng)其開(kāi)始轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散到整個(gè)人體時(shí)，患者就會(huì)面臨死亡的危險(xiǎn)，醫(yī)師已很難定位和治療存在于多處的腫瘤。這種情況也許不久后就會(huì)發(fā)生改變，美國(guó)密蘇里大學(xué)研究人員5月21日表示，他們找到了獲取放射性納米粒子的方法，該放射性納米粒子能將癌癥患者身體任何地方的淋巴癌細(xì)胞作為攻擊的靶子。

為尋找到定位繼發(fā)性腫瘤并將其殺死的方法，研究人員研發(fā)出由放射性化學(xué)元素镥組成的納米粒子，并隨后將镥納米粒子用金殼包裹起來(lái)，附著在靶標(biāo)載體上。通過(guò)對(duì)患病動(dòng)物進(jìn)行輻射成像，從而確定了腫瘤的位置。

整個(gè)過(guò)程中，納米粒子不會(huì)附著和破壞健康細(xì)胞。對(duì)于開(kāi)發(fā)淋巴瘤和其他晚期癌癥的治療方法而言，這是十分重要的一步。

編輯圈點(diǎn)

“納米技術(shù)”再次成為“光明”的使者。唯愿技術(shù)的成熟到臨床應(yīng)用的時(shí)間能短些再短些，畢竟那些“跟時(shí)間賽跑的人”已經(jīng)筋疲力盡。

能源科學(xué)

用于纖維素合成生物燃料的無(wú)酶離子液

美國(guó)能源部與聯(lián)合生物能源研究所及伯克利實(shí)驗(yàn)室，合作開(kāi)發(fā)出一種可在室溫對(duì)纖維素進(jìn)行預(yù)處理的離子液體，為解決生物燃料成本過(guò)高的難題邁出了關(guān)鍵的一步。這種新的技術(shù)不僅不需要昂貴的酶，而且其離子液體還非常便于回收處理。

過(guò)去人們大多是利用酶來(lái)從木質(zhì)纖維素中獲取發(fā)酵糖，但其成本昂貴，并需耗費(fèi)大量的水資源。環(huán)保離子液體代替揮發(fā)性有機(jī)溶劑是目前綠色化學(xué)的發(fā)展方向。近期的研究表明，酸催化劑能有效替代酶的水解作用。如何分離糖類和離子液體，則十分困難。研究人員利用計(jì)算機(jī)分子動(dòng)力學(xué)模擬發(fā)現(xiàn)，同時(shí)使用氯化咪唑鎓鹽與酸催化劑可有效解決這一問(wèn)題。

利用這種無(wú)酶離子液體，就可以利用酸為催化劑，水解生物多糖，使得多糖溶液中含有發(fā)酵糖。這種新技術(shù)可以將預(yù)處理液分為兩個(gè)部分，與過(guò)去傳統(tǒng)的預(yù)處理方式相比，用水量減少了很多。

編輯圈點(diǎn)

我們很期待“草油”時(shí)代的來(lái)臨！然而成本問(wèn)題是個(gè)繞不開(kāi)的羈絆。此次纖維素合成生物燃料，終于實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)成本的大幅降低。

生命科學(xué)

一個(gè)基因就讓老鼠不怕貓

當(dāng)老鼠嗅到貓的存在，它會(huì)本能地躲避貓，以免成為盤中餐。那么老鼠是如何做到的？美國(guó)西北大學(xué)一項(xiàng)關(guān)于嗅覺(jué)受體的研究表明，造成“老鼠怕貓”行為的關(guān)鍵，就是一個(gè)基因。

神經(jīng)生物學(xué)家托馬斯·波扎領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，敲除老鼠的一個(gè)嗅覺(jué)受體基因，就會(huì)造成其行為上的變化。TAAR4，這個(gè)基因編碼一個(gè)受體，這個(gè)受體對(duì)食肉動(dòng)物尿液中一種豐富的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生應(yīng)答。正常的老鼠具有本能地避開(kāi)捕食者氣味的能力，相反，缺少TAAR4基因的老鼠則不會(huì)。

僅僅是一個(gè)基因之差，結(jié)果就會(huì)大不同。只要敲除老鼠的一個(gè)嗅覺(jué)受體基因，就能改變它們的行為。研究人員發(fā)現(xiàn)的所有的哺乳動(dòng)物中都存在TAAR基因，人類也一樣。這就意味著這類基因?qū)τ谖覀兊纳媸种匾?/p>

編輯圈點(diǎn)

老鼠不再怕貓，這不是科幻小說(shuō)。研究人員的發(fā)現(xiàn)，找到了貓鼠捉迷藏游戲的證據(jù)，顛覆了對(duì)鼠怕貓的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。TARR基因是至關(guān)重要的那枚“金鑰匙”。