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在云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所所长黄兴奇等人带领下,中国利学家将现代生物技术与常规技术结合,在云南野生稻的“资源家底调查、保存体系构建、遗传特性鉴定、优种基因发掘、遗传资源利用”五方面取得重要进展。
野生稻是水稻的原始祖先,被专家称为“植物中的大熊猫”,蕴藏着十分丰富的优良基因。世界上目前共有20种野生稻种,其中中国有3种,即药用野生稻、普通野生稻和疣粒野生稻。中国野生稻在云南分布最广,生态类型多。
云南省农科院生物技术与利质资源研究所副所长程在金博士表示,通过对云南野生稻资源现状调查与收集研究,摸清了云南野生稻资源自然分布的“家底”。
在保存保护体系研究方面,构建了野生稻资源从DNA分子、细胞、植株、种子到原生地、异地集中的保存保护网。
在主要遗传特性鉴定评价研究方面,首次完成了云南普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻这3种野生稻的生长发育特性、主要农艺性状和遗传多样性的系统鉴定,发现了诸多特异优良性状及材料。
在优异种质基因发研究方面,首次构建了普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻CDNA文库和SSH文库,并从中发现和分离获得一大批野生稻重要功能基因CDNA。
在野生稻遗传资源发掘利用方面,成功地把普通野生稻的一些优良遗传特性转移到栽培水稻中,获得了一批携带野生稻相关优异性状的水稻新材料,培育出2个优质高产新品系,20多个综合优良株系,100份单性状优良株系,为育种和生产部门提供了一批优良材料。
程在全说,这些研究,首次向世人系统地展示了云南野生稻种质资源的优异特色,在珍稀植物资源保存保护、稻作分子进化、野生稻基因组学和优异种质基因发掘利用等方面具有重要科学价值。
国内兆瓦级风力发电机组开发获突破
近日,我国首台完全自主知识产权的抗台风型1.5兆瓦变桨变速风力发电机组在广东中山市下线。该风机的成功下线标志着国内兆瓦级风力发电机组的产业开发取得突破。产品成本较进口产品和合资产品降低20%以上。
据了解,这台发电机组是中山市火炬技术开发区广东明阳风电技术公司研制的,而此次下线的明阳1.5兆瓦风机得到了世界风电技术权威德国劳氏船级社的全程认证。它是国内第一个完全按照中国的风力资源和气候特点,以成本最低为开发目标,能够抵御台风、沙尘、严寒等极端气候条件,具有当代世界先进水平并完全拥有自主知识产权的全新一代风力发电机。此次新下线的风机机型,在同等极限气候等级下比欧洲标准设计的风机提高发电量达到15%-20%。
我国科学家首次描绘太空磁场三维天然舞姿
一个以我国科学家为核心的国际联合研究团队通过卫星观测数据,首次观测到了主导太阳耀斑、板光、磁暴等太空自然现象的基本物理过程—“磁重联”的二维几何结构,描绘出了人类前所未见的太空磁场的“天然舞姿”。这将有助于为人类航天飞行等活动建立更加准确的空间天气预报模型。
以中科院国家天文台肖池阶副研究员,北京大学王晓钢教授、濮祖荫教授等为主完成的这研究成果发表在最新出版的《自然·物理学》上。
磁重联是影响空间环境和空间天气的重要因素。“对它的研究能帮助我们更深入地了解太空中的等离子体物理现象,使今后建立空间天气预报模型更加准确。”王晓钢说。
欧洲空间局官方网站称:“这是一个由中国科学家主导的国际团队得到的先驱性发现。”并指出这成果“揭示了前所未见的三维磁场的‘天然舞姿’”。作为“空间天气”研究的重要基础课题,各国科学家一直在研究磁重联现象。上个世纪七八十年代,科学家提出了磁重联的三维理论模型,但一直没有被真正观测到。
在我国“地球空间双星探测计划”与欧洲空间局“星簇”(Cluster)计划的合作中,我国科学家利用“星簇”计划提供的迄今唯一符合太空三维探测要求的多卫星观测手段和国家天文台博士研究生赵辉及其导师汪景琇研究员发展的诊断方法,于2005年底首次证实自然界中存在磁零点。之后一年多,这个研究团队经过对卫星观测数据的反复分析和计算,进一步找到了匹配的磁零点对,证实了三维磁重联的磁场几何结构。
“在许多科学家认为几乎不可能的情况下,我们采用突破性的几何学诊断方法,最终观测结果表明磁重联的三维几何结构是由一对磁零点、两个由磁零点分别决定的特殊平面,以及两平面之间的交线,即两个磁零点问的连线构成。”肖池阶说。
随着我国步入空间大国的快速进程,我国近年来十分重视空间天气和空间环境研究,并将建设东半球空间环境基地综合监测子午链(即“子午工程”)。有专家表示,准确的太空灾害天气预报可帮助科学家及时采取措施减少损失,如为卫星调整轨道,推迟宇航员空间行走,为飞机、舰船导航系统采取保护措施和为通讯寻找替换频率等。
国产数控机床配上“中国脑”
我国科技人员自主研发的中高档数控系统,首次配套安装在沈阳机床集团6大类、11个型号的30台数控机床上,成功替代了原配的国外同类数控系统产品。为我国高档数控系统产业化,打破依赖进口局面探索出有效途径。日前,由沈阳机床集团、沈阳高精数控技术有限公司和中科院沈阳计算技术研究所三方联合实施“国产数控机床应用国产数控系统示范工程”项目,通过了国家发改委重大装备办、中同机床工具工业协会和沈阳市经委联合组织的鉴定验收。
机床是制造业的工作母机,数控系统是机床的“大脑”。以高档数控机床为代表的先进装备制造业是衡量国家工业现代化的标志。在辽宁省和沈阳市政府的大力推动下,由沈阳机床集团、沈阳高精数控公司和中科院沈阳计算技术研究所组成产、学、研联盟集中攻关,利用沈阳机床的制造优势,配套使用高精数控公司的中高档数控系统,形成“三位一体”的示范工程。该示范工程由沈阳机床集团提供6大类11个型号30台套的数控机床,配套使用沈阳高精数控公司研制开发的3种型号的数控系统,在两个月的时间内完成了具有自主知识产权的30台套国产数控机床的配套调试、机床检测及样件试切加工等工作。
专家组对示范工程项目进行审查后认为,该示范工程作为国内首次在国产中高档数控机床批量配套使用国产数控系统,起到了很好的示范作用,在中高档数控系统国产化上实现技术、产品及市场应用三方面的突破,对国产数控机床及国产数控系统产业的发展具有里程碑意义,应在全国行业范围内予以推广。
一片“纸电池”点亮一盏灯
美国利学家日前宣布,他们已发明出一种纸电池。这种电池分量极轻,可以随意弯曲,并目,能够生物降解。专家预计,它将在消费电子用品领域引起“轩然大波”。
科学家研发出的纸电池模型面积很小,人们用拇指和食指就可以拈起它,但它却可以发出2.5伏电压,足以发动 一个小型风扇或点亮一盏灯。这种纸电池还可以通过叠加的方式提高电压,来给任何电器供电。
纸电池由美国伦斯勒理工学院的师生们发明。项目组成员罗伯特·林哈特说:“我们已经尝试过叠加10片纸电池,但是谁说我们不能叠加500片。它们经得起卷、折、裁剪,还能叠成你想要的任何形状。真是有无限创新可能。”
研究人员说,纸电池有望替代现在消费电子用品领域常用的锂电池。和其它电池不同,纸电池是一个整体,而非不同部件拼凑而成。纸电池的电极为碳纳米管,电解液为含铁溶液,电极和电解液均被“嵌”在纸中,纸中的纤维素则具有隔离膜的作用。
最初,研究人员试图把纸溶解,制成用于渗析仪器的膜。与此同时,伦斯勒理工学院材料科学系普里克尔·阿加延教授的学生也正尝试用聚合物制造碳纳米管复合材料。他们合作后意识到,可以用纸代替聚合物来制造碳纳米管复合材料。
两个研究小组合作制造出了薄如“纸”的复合材料。对于这种一面黑,一面白的新型材料,有人调侃说“看上去有几分像电池”。研究人员从这句话中萌生灵感,18个月后成功制造出纸电池模型。
阿加延教授预言,纸电池潜力无限。例如,纸电池可以和太阳能电池结合起来,储存电量,待到需要时才发电:还可以利用纸电池的原理制造出一种特殊车门,在汽车运行中提供电能。
林哈特的研究小组制造的纸电池模型成本低廉,目前他们正在致力于寻找大批量生产廉价纸电池的途径。他们希望,将来能像印刷报纸那样“印刷”纸电池。
世界上最轻的固体:让你烧不死炸不到
21世纪有一种神奇的材料,它能够保护你的家园免于炸弹袭击、去除油井溢油所产:生的污染,甚至能帮助人类飞向火星。这种材料就是气凝胶,它被认为是世界上最轻的固体,可以经受住1公斤炸药的爆炸威力,让你远离1300摄氏度以上喷灯的高温。如今,科学家正在加紧开发这种材料的新用途。
气凝胶有一个昵称叫做“冷冻烟雾”,它呈现半透明淡蓝色。将硅胶中的水提取出来,再利用诸如二氧化碳之类的气体取代水的方法就可以制成气凝胶了。事实证明,这种材料有很好的隔热能力,还能吸收像原油一样的污染物。
1931年,一位美国化学家在打赌时发明了气凝胶,但当时的气凝胶很容易破碎,制作成本出很高。直到10年前,美国宇航局开始对这种材料感兴趣,并将它投入许多实际的应用中去。1999年,美国宇航局为“星尘”号航天探测器装备了一利塞满气凝胶的棒球手套,他们用这种手套来捕捉彗星尾部的尘埃。去年,“星尘”号航天探测器带着大量彗星尾部的尘埃样本返回了地球。
气凝胶还具有环保特点,被科学家描述为“终极海绵”,由于表面有数百万个小孔,它成为在水中吸附污染物的最理想材料。
作为世界上最轻的固体,气凝胶已经正式被列入吉尼斯世界纪录。这种材判的主要成分和玻璃一样也是二一氧化硅,但它的密度仪为每立方厘米3毫克(每升3克),是玻璃的千分之一。
尽管气凝胶被归为固体类,但它99%的组成成分是气体,这使得气凝胶呈云雾状。科学家表示,由于有数百万气孔和皱褶,一旦把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。气凝胶中纳米大小的气孔不仅可以像海绵一样收集各种污染物质,还可以充当气穴。
气凝胶也已经在日常生活中被大量应用了。美国邓禄普运动设备公司就已经研发出一系列由气凝胶加固的壁球和网球球拍,这些球拍发球的力度被认为比普通球拍更为强大。
今年上半年,66岁的英国诺丁汉人鲍勃拥有了一套用气凝胶隔热的房子,他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。房子的保温效果大大改善。登山者也开始从中获益。去年,英国登山者安妮·帕曼特尔就穿着有气凝胶鞋垫的登山靴登上了珠穆朗玛峰。
美开发口腔癌新测法
美国得克萨斯大学的研究人员开发出一种微流体装置,10分钟内便可检测出口腔癌细胞。这种工艺简单的装置对在实验室中生长的癌细胞检测效果良好,日前正在试用于口腔癌患者的活检。该装置是由麦克蒂维特教授研发的。他表示,这个精致的装置成本低廉,可直接用于牙医诊所,将来有望成为牙科诊所的标准配置。该装置由腈纶制成,具有一个小型反应室,透过细小的入口和出口管道吸入和清洗。病人口腔中的刮取物溶液由入口进入,通过细胞捕获过滤器加以过滤。捕获细胞充斥在一种含有荧光蛋白标记的溶液中。这种附有蛋白的标记,称为肿瘤标记物。在荧光显微镜下,装置中捕获的癌细胞将显示为一个明显的绿色光环。整个检测过程不超过10分钟,比传统方法检测肿瘤标志物快10倍。
这种新装置现在仍需一个外置荧光显微镜才能读出检测结果,但麦克蒂维特教授正在开发一种包含微型装置和简化荧光成像系统的小型样机,研发成功后将能使检测成本和时间进一步降低。他还计划将细胞筛选技术与该项检测技术结合,以检测唾液中的癌细胞,通过加入更多的生物标记,以增加检测的敏感性和特异性。
麦克蒂维特认为,利用该装置也能用来检测包括子宫颈癌在内的其他癌症。
会飞的汽车定价9万美元
地面上拥堵的交通状况往往令人头痛不已,人们因此常常把寻找快捷交通方式的目光投向空中。一家美国公司正在研制一种可在低空“飞行”的汽车,有望为解决地面交通拥堵问题提供一种选择。
据英国广播公司(BBC)日前报道,美国加利福尼亚州一家公司研发的这种新型汽车原理和气垫船相似,可以垂直超降,能够在大约3米高的空中悬浮。这款代号为“M200G”的汽车有8个发动机,可以使用汽油、柴油甚至生物燃料,最高时速可达120公里。
报道援引有关研发人员的话说,他们希望这款新车可以很快投入市场,并设定了约9万美元的价格。如果该车真能面市,那么今后碰上地面交通拥堵的时候,拥有这款新车的人就可以“腾空而起”,在“空中高速公路”上行驶了。
长沙市民发明太阳能电动车
每逢炎热的夏季,电动车在户外停放不到3分钟就烫得人不敢随便往上坐。可长沙市民邹长德偏要把电动车往太阳底下拉。原来,这是一辆他自己发明的太阳能电动车,只要有光线,就能白行充电。这台红色、长相有些“奇怪”的特殊的电动车,车主宣称此车无需充电。与普通电动车不同的是,这辆车的上方多了8块板子,板子下面明显的电线连着直通电瓶。邹长德介绍,这是一利,叫做太阳能磁板的东西,“只要有足够的光线,它就能像太阳能热水器一样,集聚能量,自动给电动车电瓶充电。”
由于需要阳光,即使在炎热的夏天,邹长德也得把太阳能电动车放在太阳底下,为的就是让它充电。“夏天出门,我会把它停在太阳底下,让它晒太阳。”邹长德兴奋地说,“要是跑多了,电瓶没电了,就把它先丢在太阳底下晒晒,过一会就恢复自如啦。”
由于有太阳能磁板的遮挡,每次电动车在太阳下充电时,座椅不会直接暴露在阳光下,“这样既充电也不至于烫屁股,一举两得。”不过邹长德介绍,这样的车造价不菲,花了他1万多元钱,光电动车上的8块太阳能磁板就花费5000元。
邹长德说,他准备明年7月骑着自己发明的太阳能电动车去北京看奥运会,“为北京奥运会加油!”
“偷不了的汽车锁”发明人悬赏百万开锁
“瞧,专业的开锁员都来了。”湘雅医学院大门附近,长沙“110开锁”的工作人员捣鼓着一辆东南菱帅汽车,不少人误以为是车了出了事,其实不然。“110开锁”是冲着长沙市市民张正武发明的一种汽车锁而来,张正武承诺,谁能打开他设计的这把汽车锁,就可以将价值14万的东南菱帅开走。
这把车锁外形和汽车轮胎的外钢板很相似,锁在车轮的轮轴上和轮胎浑然一体,乍一看很难发现这是一把锁,更不要说找到钥匙孔在哪。“这把防盗锁的钥匙很奇特,看情况是打不开的。”开锁员胡志伟分析,锁内大概有50多颗弹珠,每颗都连着机关,而普通的机械锁最多不过7颗弹珠,用50颗弹珠排列组合起来,密码就比较复杂了,几乎是零复开率,电就是说,钥匙的香雷率几乎为零。用小铁锹、用尺子量……胡志伟忙活了好一阵,累得满头大汗,防盗锁仍然没有任何反应,15分钟后他只好表示放弃。
说到发明汽车锁的过程,今年46岁的张正武说,制作这把防盗锁的念头来自从新闻中关于车辆被盗的一些报道。能不能研究出一把能锁死汽车、让小偷偷不了的锁呢?6年来,在中学教语文的张正武停薪留职,查阅资料、研究锁具结构、防盗性能、锁芯大小,并且与亲戚朋友集资了几百万的发明费,2007年4月,终于制作出了这把防盗锁。4月9日,张正武将其汽车锁及其零部件申请了4项专利,目前已经通过了初审。
张正武已经设下擂台,全省开锁匠谁能打开他设计的汽车锁就可拿走100万悬赏金。
野生稻是水稻的原始祖先,被专家称为“植物中的大熊猫”,蕴藏着十分丰富的优良基因。世界上目前共有20种野生稻种,其中中国有3种,即药用野生稻、普通野生稻和疣粒野生稻。中国野生稻在云南分布最广,生态类型多。
云南省农科院生物技术与利质资源研究所副所长程在金博士表示,通过对云南野生稻资源现状调查与收集研究,摸清了云南野生稻资源自然分布的“家底”。
在保存保护体系研究方面,构建了野生稻资源从DNA分子、细胞、植株、种子到原生地、异地集中的保存保护网。
在主要遗传特性鉴定评价研究方面,首次完成了云南普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻这3种野生稻的生长发育特性、主要农艺性状和遗传多样性的系统鉴定,发现了诸多特异优良性状及材料。
在优异种质基因发研究方面,首次构建了普通野生稻、疣粒野生稻和药用野生稻CDNA文库和SSH文库,并从中发现和分离获得一大批野生稻重要功能基因CDNA。
在野生稻遗传资源发掘利用方面,成功地把普通野生稻的一些优良遗传特性转移到栽培水稻中,获得了一批携带野生稻相关优异性状的水稻新材料,培育出2个优质高产新品系,20多个综合优良株系,100份单性状优良株系,为育种和生产部门提供了一批优良材料。
程在全说,这些研究,首次向世人系统地展示了云南野生稻种质资源的优异特色,在珍稀植物资源保存保护、稻作分子进化、野生稻基因组学和优异种质基因发掘利用等方面具有重要科学价值。
国内兆瓦级风力发电机组开发获突破
近日,我国首台完全自主知识产权的抗台风型1.5兆瓦变桨变速风力发电机组在广东中山市下线。该风机的成功下线标志着国内兆瓦级风力发电机组的产业开发取得突破。产品成本较进口产品和合资产品降低20%以上。
据了解,这台发电机组是中山市火炬技术开发区广东明阳风电技术公司研制的,而此次下线的明阳1.5兆瓦风机得到了世界风电技术权威德国劳氏船级社的全程认证。它是国内第一个完全按照中国的风力资源和气候特点,以成本最低为开发目标,能够抵御台风、沙尘、严寒等极端气候条件,具有当代世界先进水平并完全拥有自主知识产权的全新一代风力发电机。此次新下线的风机机型,在同等极限气候等级下比欧洲标准设计的风机提高发电量达到15%-20%。
我国科学家首次描绘太空磁场三维天然舞姿
一个以我国科学家为核心的国际联合研究团队通过卫星观测数据,首次观测到了主导太阳耀斑、板光、磁暴等太空自然现象的基本物理过程—“磁重联”的二维几何结构,描绘出了人类前所未见的太空磁场的“天然舞姿”。这将有助于为人类航天飞行等活动建立更加准确的空间天气预报模型。
以中科院国家天文台肖池阶副研究员,北京大学王晓钢教授、濮祖荫教授等为主完成的这研究成果发表在最新出版的《自然·物理学》上。
磁重联是影响空间环境和空间天气的重要因素。“对它的研究能帮助我们更深入地了解太空中的等离子体物理现象,使今后建立空间天气预报模型更加准确。”王晓钢说。
欧洲空间局官方网站称:“这是一个由中国科学家主导的国际团队得到的先驱性发现。”并指出这成果“揭示了前所未见的三维磁场的‘天然舞姿’”。作为“空间天气”研究的重要基础课题,各国科学家一直在研究磁重联现象。上个世纪七八十年代,科学家提出了磁重联的三维理论模型,但一直没有被真正观测到。
在我国“地球空间双星探测计划”与欧洲空间局“星簇”(Cluster)计划的合作中,我国科学家利用“星簇”计划提供的迄今唯一符合太空三维探测要求的多卫星观测手段和国家天文台博士研究生赵辉及其导师汪景琇研究员发展的诊断方法,于2005年底首次证实自然界中存在磁零点。之后一年多,这个研究团队经过对卫星观测数据的反复分析和计算,进一步找到了匹配的磁零点对,证实了三维磁重联的磁场几何结构。
“在许多科学家认为几乎不可能的情况下,我们采用突破性的几何学诊断方法,最终观测结果表明磁重联的三维几何结构是由一对磁零点、两个由磁零点分别决定的特殊平面,以及两平面之间的交线,即两个磁零点问的连线构成。”肖池阶说。
随着我国步入空间大国的快速进程,我国近年来十分重视空间天气和空间环境研究,并将建设东半球空间环境基地综合监测子午链(即“子午工程”)。有专家表示,准确的太空灾害天气预报可帮助科学家及时采取措施减少损失,如为卫星调整轨道,推迟宇航员空间行走,为飞机、舰船导航系统采取保护措施和为通讯寻找替换频率等。
国产数控机床配上“中国脑”
我国科技人员自主研发的中高档数控系统,首次配套安装在沈阳机床集团6大类、11个型号的30台数控机床上,成功替代了原配的国外同类数控系统产品。为我国高档数控系统产业化,打破依赖进口局面探索出有效途径。日前,由沈阳机床集团、沈阳高精数控技术有限公司和中科院沈阳计算技术研究所三方联合实施“国产数控机床应用国产数控系统示范工程”项目,通过了国家发改委重大装备办、中同机床工具工业协会和沈阳市经委联合组织的鉴定验收。
机床是制造业的工作母机,数控系统是机床的“大脑”。以高档数控机床为代表的先进装备制造业是衡量国家工业现代化的标志。在辽宁省和沈阳市政府的大力推动下,由沈阳机床集团、沈阳高精数控公司和中科院沈阳计算技术研究所组成产、学、研联盟集中攻关,利用沈阳机床的制造优势,配套使用高精数控公司的中高档数控系统,形成“三位一体”的示范工程。该示范工程由沈阳机床集团提供6大类11个型号30台套的数控机床,配套使用沈阳高精数控公司研制开发的3种型号的数控系统,在两个月的时间内完成了具有自主知识产权的30台套国产数控机床的配套调试、机床检测及样件试切加工等工作。
专家组对示范工程项目进行审查后认为,该示范工程作为国内首次在国产中高档数控机床批量配套使用国产数控系统,起到了很好的示范作用,在中高档数控系统国产化上实现技术、产品及市场应用三方面的突破,对国产数控机床及国产数控系统产业的发展具有里程碑意义,应在全国行业范围内予以推广。
一片“纸电池”点亮一盏灯
美国利学家日前宣布,他们已发明出一种纸电池。这种电池分量极轻,可以随意弯曲,并目,能够生物降解。专家预计,它将在消费电子用品领域引起“轩然大波”。
科学家研发出的纸电池模型面积很小,人们用拇指和食指就可以拈起它,但它却可以发出2.5伏电压,足以发动 一个小型风扇或点亮一盏灯。这种纸电池还可以通过叠加的方式提高电压,来给任何电器供电。
纸电池由美国伦斯勒理工学院的师生们发明。项目组成员罗伯特·林哈特说:“我们已经尝试过叠加10片纸电池,但是谁说我们不能叠加500片。它们经得起卷、折、裁剪,还能叠成你想要的任何形状。真是有无限创新可能。”
研究人员说,纸电池有望替代现在消费电子用品领域常用的锂电池。和其它电池不同,纸电池是一个整体,而非不同部件拼凑而成。纸电池的电极为碳纳米管,电解液为含铁溶液,电极和电解液均被“嵌”在纸中,纸中的纤维素则具有隔离膜的作用。
最初,研究人员试图把纸溶解,制成用于渗析仪器的膜。与此同时,伦斯勒理工学院材料科学系普里克尔·阿加延教授的学生也正尝试用聚合物制造碳纳米管复合材料。他们合作后意识到,可以用纸代替聚合物来制造碳纳米管复合材料。
两个研究小组合作制造出了薄如“纸”的复合材料。对于这种一面黑,一面白的新型材料,有人调侃说“看上去有几分像电池”。研究人员从这句话中萌生灵感,18个月后成功制造出纸电池模型。
阿加延教授预言,纸电池潜力无限。例如,纸电池可以和太阳能电池结合起来,储存电量,待到需要时才发电:还可以利用纸电池的原理制造出一种特殊车门,在汽车运行中提供电能。
林哈特的研究小组制造的纸电池模型成本低廉,目前他们正在致力于寻找大批量生产廉价纸电池的途径。他们希望,将来能像印刷报纸那样“印刷”纸电池。
世界上最轻的固体:让你烧不死炸不到
21世纪有一种神奇的材料,它能够保护你的家园免于炸弹袭击、去除油井溢油所产:生的污染,甚至能帮助人类飞向火星。这种材料就是气凝胶,它被认为是世界上最轻的固体,可以经受住1公斤炸药的爆炸威力,让你远离1300摄氏度以上喷灯的高温。如今,科学家正在加紧开发这种材料的新用途。
气凝胶有一个昵称叫做“冷冻烟雾”,它呈现半透明淡蓝色。将硅胶中的水提取出来,再利用诸如二氧化碳之类的气体取代水的方法就可以制成气凝胶了。事实证明,这种材料有很好的隔热能力,还能吸收像原油一样的污染物。
1931年,一位美国化学家在打赌时发明了气凝胶,但当时的气凝胶很容易破碎,制作成本出很高。直到10年前,美国宇航局开始对这种材料感兴趣,并将它投入许多实际的应用中去。1999年,美国宇航局为“星尘”号航天探测器装备了一利塞满气凝胶的棒球手套,他们用这种手套来捕捉彗星尾部的尘埃。去年,“星尘”号航天探测器带着大量彗星尾部的尘埃样本返回了地球。
气凝胶还具有环保特点,被科学家描述为“终极海绵”,由于表面有数百万个小孔,它成为在水中吸附污染物的最理想材料。
作为世界上最轻的固体,气凝胶已经正式被列入吉尼斯世界纪录。这种材判的主要成分和玻璃一样也是二一氧化硅,但它的密度仪为每立方厘米3毫克(每升3克),是玻璃的千分之一。
尽管气凝胶被归为固体类,但它99%的组成成分是气体,这使得气凝胶呈云雾状。科学家表示,由于有数百万气孔和皱褶,一旦把1立方厘米的气凝胶拆开,它会填满一个有足球场那么大的地方。气凝胶中纳米大小的气孔不仅可以像海绵一样收集各种污染物质,还可以充当气穴。
气凝胶也已经在日常生活中被大量应用了。美国邓禄普运动设备公司就已经研发出一系列由气凝胶加固的壁球和网球球拍,这些球拍发球的力度被认为比普通球拍更为强大。
今年上半年,66岁的英国诺丁汉人鲍勃拥有了一套用气凝胶隔热的房子,他也因此成为拥有这种房子的第一位英国人。房子的保温效果大大改善。登山者也开始从中获益。去年,英国登山者安妮·帕曼特尔就穿着有气凝胶鞋垫的登山靴登上了珠穆朗玛峰。
美开发口腔癌新测法
美国得克萨斯大学的研究人员开发出一种微流体装置,10分钟内便可检测出口腔癌细胞。这种工艺简单的装置对在实验室中生长的癌细胞检测效果良好,日前正在试用于口腔癌患者的活检。该装置是由麦克蒂维特教授研发的。他表示,这个精致的装置成本低廉,可直接用于牙医诊所,将来有望成为牙科诊所的标准配置。该装置由腈纶制成,具有一个小型反应室,透过细小的入口和出口管道吸入和清洗。病人口腔中的刮取物溶液由入口进入,通过细胞捕获过滤器加以过滤。捕获细胞充斥在一种含有荧光蛋白标记的溶液中。这种附有蛋白的标记,称为肿瘤标记物。在荧光显微镜下,装置中捕获的癌细胞将显示为一个明显的绿色光环。整个检测过程不超过10分钟,比传统方法检测肿瘤标志物快10倍。
这种新装置现在仍需一个外置荧光显微镜才能读出检测结果,但麦克蒂维特教授正在开发一种包含微型装置和简化荧光成像系统的小型样机,研发成功后将能使检测成本和时间进一步降低。他还计划将细胞筛选技术与该项检测技术结合,以检测唾液中的癌细胞,通过加入更多的生物标记,以增加检测的敏感性和特异性。
麦克蒂维特认为,利用该装置也能用来检测包括子宫颈癌在内的其他癌症。
会飞的汽车定价9万美元
地面上拥堵的交通状况往往令人头痛不已,人们因此常常把寻找快捷交通方式的目光投向空中。一家美国公司正在研制一种可在低空“飞行”的汽车,有望为解决地面交通拥堵问题提供一种选择。
据英国广播公司(BBC)日前报道,美国加利福尼亚州一家公司研发的这种新型汽车原理和气垫船相似,可以垂直超降,能够在大约3米高的空中悬浮。这款代号为“M200G”的汽车有8个发动机,可以使用汽油、柴油甚至生物燃料,最高时速可达120公里。
报道援引有关研发人员的话说,他们希望这款新车可以很快投入市场,并设定了约9万美元的价格。如果该车真能面市,那么今后碰上地面交通拥堵的时候,拥有这款新车的人就可以“腾空而起”,在“空中高速公路”上行驶了。
长沙市民发明太阳能电动车
每逢炎热的夏季,电动车在户外停放不到3分钟就烫得人不敢随便往上坐。可长沙市民邹长德偏要把电动车往太阳底下拉。原来,这是一辆他自己发明的太阳能电动车,只要有光线,就能白行充电。这台红色、长相有些“奇怪”的特殊的电动车,车主宣称此车无需充电。与普通电动车不同的是,这辆车的上方多了8块板子,板子下面明显的电线连着直通电瓶。邹长德介绍,这是一利,叫做太阳能磁板的东西,“只要有足够的光线,它就能像太阳能热水器一样,集聚能量,自动给电动车电瓶充电。”
由于需要阳光,即使在炎热的夏天,邹长德也得把太阳能电动车放在太阳底下,为的就是让它充电。“夏天出门,我会把它停在太阳底下,让它晒太阳。”邹长德兴奋地说,“要是跑多了,电瓶没电了,就把它先丢在太阳底下晒晒,过一会就恢复自如啦。”
由于有太阳能磁板的遮挡,每次电动车在太阳下充电时,座椅不会直接暴露在阳光下,“这样既充电也不至于烫屁股,一举两得。”不过邹长德介绍,这样的车造价不菲,花了他1万多元钱,光电动车上的8块太阳能磁板就花费5000元。
邹长德说,他准备明年7月骑着自己发明的太阳能电动车去北京看奥运会,“为北京奥运会加油!”
“偷不了的汽车锁”发明人悬赏百万开锁
“瞧,专业的开锁员都来了。”湘雅医学院大门附近,长沙“110开锁”的工作人员捣鼓着一辆东南菱帅汽车,不少人误以为是车了出了事,其实不然。“110开锁”是冲着长沙市市民张正武发明的一种汽车锁而来,张正武承诺,谁能打开他设计的这把汽车锁,就可以将价值14万的东南菱帅开走。
这把车锁外形和汽车轮胎的外钢板很相似,锁在车轮的轮轴上和轮胎浑然一体,乍一看很难发现这是一把锁,更不要说找到钥匙孔在哪。“这把防盗锁的钥匙很奇特,看情况是打不开的。”开锁员胡志伟分析,锁内大概有50多颗弹珠,每颗都连着机关,而普通的机械锁最多不过7颗弹珠,用50颗弹珠排列组合起来,密码就比较复杂了,几乎是零复开率,电就是说,钥匙的香雷率几乎为零。用小铁锹、用尺子量……胡志伟忙活了好一阵,累得满头大汗,防盗锁仍然没有任何反应,15分钟后他只好表示放弃。
说到发明汽车锁的过程,今年46岁的张正武说,制作这把防盗锁的念头来自从新闻中关于车辆被盗的一些报道。能不能研究出一把能锁死汽车、让小偷偷不了的锁呢?6年来,在中学教语文的张正武停薪留职,查阅资料、研究锁具结构、防盗性能、锁芯大小,并且与亲戚朋友集资了几百万的发明费,2007年4月,终于制作出了这把防盗锁。4月9日,张正武将其汽车锁及其零部件申请了4项专利,目前已经通过了初审。
张正武已经设下擂台,全省开锁匠谁能打开他设计的汽车锁就可拿走100万悬赏金。