美國科學(xué)家發(fā)明高速充電電池　用三維打印機復(fù)制拇指骨骼

美國科學(xué)家研制出一種具有革命性的手機電池，與充電時間需要幾個小時的普通電池相比，這種電池只需10秒鐘便可完成充電過程。

科學(xué)家表示，新電池的充電速度是傳統(tǒng)電池的100倍，2到3年內(nèi)便可用在手機、筆記本電腦、iPod、數(shù)碼攝像機和照相機上。此外，同樣的技術(shù)也可大大縮短電動汽車的充電時間，能夠與傳統(tǒng)汽車的加滿油的時間不相上下，進而掃除綠色環(huán)保汽車面臨的其中一個最大障礙。

新型快充電池是麻省理工學(xué)院工程師共同努力的結(jié)晶。研究小組表示，他們的發(fā)明所使用的材料已經(jīng)被用于電池制造，實現(xiàn)大批量生產(chǎn)并非難事。新型快充電池立基于傳統(tǒng)的鋰離子充電電池。鋰電池之所以能夠用于這些便攜式設(shè)備是因為它們能夠在很小的空間儲存大量電量。然而，鋰電池的充電速度還是相對較慢。對于任何用戶來說，如果頭天晚上忘記給手機充電，一定會給第二天的使用帶來不小麻煩。

負(fù)責(zé)設(shè)計新電池的格布蘭德·塞達爾博士說：“電動汽車電池可存儲相當(dāng)多電量，你能夠以時速55英里的速度開上很長時間，但電池的功率仍比較低，以致無法迅速加速。”塞達爾及其同事找到了一種加快這一過程的方式。研究人員將由鋰鐵磷酸鹽制成的傳統(tǒng)電極表面結(jié)構(gòu)加以改進，讓鋰離子的釋放和吸入速度大大提高，是原來的100倍。利用這種新技術(shù)制成的電池原型只需用10到20秒便可完成充電或放電過程。相比之下，體積相當(dāng)?shù)钠胀姵貏t需要6分鐘才能完成充電。

與其他電池材料有所不同的是，新材料不會隨著重復(fù)充電和放電老化。科學(xué)家表示，充電速度更快的電池可連續(xù)使用2年或者3年。新型快充電池將受到便攜式電子設(shè)備用戶的青瞇，他們不必提醒自己在頭天晚上充電，除此之外，這項新發(fā)明也將孕育新一代電動汽車。相對于現(xiàn)有的充電時間需要大約8小時的電池而言，體積更大的電動汽車電池只需5分鐘便可完成充電。這樣一來，電動汽車用戶便可放心大膽地進行遠(yuǎn)距離行使，而不必?fù)?dān)心電量問題，只要能找到服務(wù)站，他們便可在短短幾分鐘內(nèi)為汽車充滿電，就像駕駛汽油或柴油汽車的人一樣。

用三維打印機

復(fù)制拇指骨骼

最近，科學(xué)家第一次使用三維打印機成功復(fù)制出一個男人的拇指骨骼。這一突破為外科醫(yī)生將病人損壞或患病的骨頭用自身的細(xì)胞復(fù)制一份相同骨頭的醫(yī)學(xué)技術(shù)鋪平了道路。

瑞士伯思塞爾醫(yī)院的柯瑞斯·威南德領(lǐng)導(dǎo)了這一研究小組并成功復(fù)制了他自己的拇指骨，他說：“在理論上，我們可以復(fù)制任何骨。”

威南德還在實驗室老鼠的背上“種植”了他的拇指骨。復(fù)制骨頭需要幾個步驟。首先，你需要一張所需復(fù)制骨頭的三維圖，如果骨頭丟失了或損壞了，你可以用一對相同骨頭中的另一個設(shè)法照出一張鏡像圖。圖像被放到一個三維噴墨打印機里面，打印機里面添加有薄薄的多層選料，一層疊一層，直到三維物體成形。

威南德在打印機里放上了人體中含有的磷酸三鈣和聚乳酸這兩種自然材料。骨骼細(xì)胞被打印出來后將破種植在一個支架上，骨骼“支架”上有成千上萬的小氣孔，從而有利于骨細(xì)胞的生長，并最終取代和完全降解生物支架。

研究小組做了交換手術(shù)后，從骨髓中提取了CD117細(xì)胞，CD117細(xì)胞在實驗中將發(fā)展成骨細(xì)胞的原始細(xì)胞。科學(xué)家利用骨支架材料上的一種凝膠體滋養(yǎng)和培育原始細(xì)胞。最后，經(jīng)過15周的時間，支架在老鼠背上的皮膚下縫合，直到支架完全轉(zhuǎn)變成人骨。