“隐热”衣让热“弯曲”传导等6则

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

　　材料科学
　　“隐热”衣让热“弯曲”传导
　　德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）研究人员成功演示了超材料同样也能影响热的传导。他们的“隐热”衣能让热力“弯曲”似的、绕过中央的隐藏区而传导。
　　这种“隐热”衣是用铜和硅制造的一个盘子，盘子虽能导热但其中心的圆形区域却不会受热力影响。当给盘子左侧加热时，热量却只在盘子外圈呈现温度从左到右的下降，没有热量能穿透到内部，在内圈没有任何被加热的迹象。
　　研究成果表明，变换光学的方法在热力学领域同样适用。这种虚拟的扭曲可以变成真实的超材料结构，让入射光沿着被隐形目标弯曲，就好像它不存在似的。
　　在基础研究中，“隐热”衣还是相当新的领域。从长远考虑，它可以用在许多地方实现有效的热量管理，如微芯片、电动部件或机器上。
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　　尽管这一现象就如同特异功能般让人难以置信，唯愿这不是科研人员的又一个乌龙。如果消防队员穿上这种“隐热”衣，就能在漫天的火海中大显神通了。
　　海洋科学
　　利用世界最粘鱼研制超强力胶水
　　美国北卡罗来纳州研究人员表示，粘合力最高超过自身体重230倍的世界最粘的鱼有可能启发他们研制出一种新型家用超强力胶水。
　　这种身体很小的北方小海鱼是在美国西北海岸附近的太平洋地区发现的。它把改进后的鳍用作吸盘，紧紧依附在汹涌波浪中的岩石下面。它用大量微绒毛牢牢抓住粗糙边缘。这些微绒毛类似于壁虎脚部的微小突起。
　　研究人员表示，这种方法在水中操作起来不仅快速、可逆，还比较容易。他们指出，北方小海鱼拥有的这种技术有望被用于医学、工业和家庭的粘合装置。
　　研究人员发现北方小海鱼可粘附在粗糙度不一的各种表面上。它们的粘附力是它们自身重量的80到230倍，超过只可依附在最平稳表面上的人造吸杯。这种粘性好像和吸盘边缘附近、具有分层结构的微绒毛有关。
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　　超强力胶水，听起来很诱人。它的用途广泛，甚至可能取代焊接，其吸附力远胜于人造吸杯，而且在水底依然不会影响效力。但愿不是粘鱼的噩梦之始。
　　材料科学
　　美研发吸汗廉价斥水性布料
　　美国加州大学的研究者们日前宣布，他们开发出了一种全新的布料，全新布料拥有更好的吸汗功能，而且透气性非常好。
　　该布料的主要部分由斥水性材料制成，而其中密布着的是采用吸水材料的小导管。当使用者出汗时，斥水性材料帮助汗液尽快进入导管并以水滴状态由衣物的一侧排出。由于排水的压力主要由汗滴的表面张力提供，所以即使导管已经饱和，也不影响汗滴的渗出。
　　通过调整材料的设计和布局，人们可以更改汗液集中和被排出的地方。当然，排汗之后的布料不可能完完全全的干爽，但其透气性还是非常好，应该会受到运动者的欢迎。
　　这项技术极具吸引力的一点是，它所使用的材料可以非常廉价。研究者表示，这种新布料非常容易量产。
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　　炎炎夏日中，人们最烦心的除了高温之外，还有随之而来的大汗淋漓。廉价斥水性布料的问世，让你追求干爽夏日不再是奢望。
　　生命科学
　　放射性纳米粒子可定向附着杀灭癌细胞
　　无论哪种癌症，当其开始转移和扩散到整个人体时，患者就会面临死亡的危险，医师已很难定位和治疗存在于多处的肿瘤。这种情况也许不久后就会发生改变，美国密苏里大学研究人员5月21日表示，他们找到了获取放射性纳米粒子的方法，该放射性纳米粒子能将癌症患者身体任何地方的淋巴癌细胞作为攻击的靶子。
　　为寻找到定位继发性肿瘤并将其杀死的方法，研究人员研发出由放射性化学元素镥组成的纳米粒子，并随后将镥纳米粒子用金壳包裹起来，附着在靶标载体上。通过对患病动物进行辐射成像，从而确定了肿瘤的位置。
　　整个过程中，纳米粒子不会附着和破坏健康细胞。对于开发淋巴瘤和其他晚期癌症的治疗方法而言，这是十分重要的一步。
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　　“纳米技术”再次成为“光明”的使者。唯愿技术的成熟到临床应用的时间能短些再短些，毕竟那些“跟时间赛跑的人”已经筋疲力尽。
　　能源科学
　　用于纤维素合成生物燃料的无酶离子液
　　美国能源部与联合生物能源研究所及伯克利实验室，合作开发出一种可在室温对纤维素进行预处理的离子液体，为解决生物燃料成本过高的难题迈出了关键的一步。这种新的技术不仅不需要昂贵的酶，而且其离子液体还非常便于回收处理。
　　过去人们大多是利用酶来从木质纤维素中获取发酵糖，但其成本昂贵，并需耗费大量的水资源。环保离子液体代替挥发性有机溶剂是目前绿色化学的发展方向。近期的研究表明，酸催化剂能有效替代酶的水解作用。如何分离糖类和离子液体，则十分困难。研究人员利用计算机分子动力学模拟发现，同时使用氯化咪唑鎓盐与酸催化剂可有效解决这一问题。
　　利用这种无酶离子液体，就可以利用酸为催化剂，水解生物多糖，使得多糖溶液中含有发酵糖。这种新技术可以将预处理液分为两个部分，与过去传统的预处理方式相比，用水量减少了很多。
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　　我们很期待“草油”时代的来临！然而成本问题是个绕不开的羁绊。此次纤维素合成生物燃料，终于实现了生产成本的大幅降低。
　　生命科学
　　一个基因就让老鼠不怕猫
　　当老鼠嗅到猫的存在，它会本能地躲避猫，以免成为盘中餐。那么老鼠是如何做到的？美国西北大学一项关于嗅觉受体的研究表明，造成“老鼠怕猫”行为的关键，就是一个基因。
　　神经生物学家托马斯·波扎领导的研究团队发现，敲除老鼠的一个嗅觉受体基因，就会造成其行为上的变化。TAAR4，这个基因编码一个受体，这个受体对食肉动物尿液中一种丰富的化学物质产生应答。正常的老鼠具有本能地避开捕食者气味的能力，相反，缺少TAAR4基因的老鼠则不会。
　　仅仅是一个基因之差，结果就会大不同。只要敲除老鼠的一个嗅觉受体基因，就能改变它们的行为。研究人员发现的所有的哺乳动物中都存在TAAR基因，人类也一样。这就意味着这类基因对于我们的生存十分重要。
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　　老鼠不再怕猫，这不是科幻小说。研究人员的发现，找到了猫鼠捉迷藏游戏的证据，颠覆了对鼠怕猫的传统认识。TARR基因是至关重要的那枚“金钥匙”。
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