新型納米金屬可使水往高處流等二則

樹木通過毛細(xì)管作用，把水分從樹根運(yùn)輸?shù)骄嚯x地面幾百英尺的樹葉上，現(xiàn)在羅切斯特大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)制成一種簡(jiǎn)單的金屬平板，它利用相同原理使液體向上運(yùn)行，不過這種新發(fā)明運(yùn)輸液體的能力，比自然界快很多。

這種金屬或許將證明，把一定數(shù)量的液體抽到醫(yī)療診斷芯片周圍，用來冷卻電腦的處理器，或者把純金屬轉(zhuǎn)變成抗菌表面是多么有意義。羅切斯特大學(xué)的光學(xué)副教授郭春雷說：“我們幾乎可以改變?nèi)魏谓饘俚谋砻娼Y(jié)構(gòu)，從而控制液體對(duì)它作出的反應(yīng)。我們甚至可以控制液體流動(dòng)的方向，也可通過控制，讓液體流動(dòng)或者不流動(dòng)。”

郭春雷和他的助理亞納托里·沃羅比耶夫利用超速激光爆改變金屬表面，使金屬表面形成納米規(guī)模的凹陷、小球和激光腐蝕孔道。這種飛秒激光產(chǎn)生的脈沖僅持續(xù)數(shù)千萬億分之一秒，如果說一飛秒相當(dāng)于一秒，那么一秒就相當(dāng)于大約3200萬年。在短暫的爆炸過程中，郭春雷的激光發(fā)射出大量能量(相當(dāng)于北美洲使用的所有電量)，而且所有能量都集中在一個(gè)針尖大小的點(diǎn)上。

郭春雷的納米結(jié)構(gòu)改變了液體分子和金屬分子相互作用的方式，使它們之間或多或少具有一些吸引力。在尺度合適的情況下，金屬納米結(jié)構(gòu)吸引液體分子的能力，比金屬分子之間的吸引力更大，這種情況使得液體迅速在金屬表面展開。

郭春雷通過在金屬里加入激光腐蝕孔道，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)液體的控制。他說：“設(shè)想一下一個(gè)微型芯片上具有龐大的水路系統(tǒng)，就像微處理器上的電子線路一樣，我們利用少量液體，就能實(shí)施化學(xué)或者生物學(xué)工作，那會(huì)是一種什么景緣。血液可以沿著特定路徑到達(dá)傳感器，進(jìn)行疾病診斷。通過這種微型系統(tǒng)，護(hù)士檢測(cè)時(shí)根本不需要抽取一試管血液，進(jìn)行檢測(cè)。在皮膚上擦一下所獲得的細(xì)胞，或許就足以進(jìn)行微量分析。”郭春雷還宣布，利用飛秒激光加工技術(shù)，可以生產(chǎn)出亮度跟普通燈泡一樣的白熾燈，但是消耗的能量?jī)H為制作普通燈泡所需能量的一半。

我國(guó)研制出首臺(tái)考古“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”

許多文物在發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)一面世就發(fā)生劇烈變化以致面目全非。如何減少失去珍貴信息的遺憾一直是考古學(xué)家們努力探尋的。最近，在西安亮相的由我國(guó)研制出的首臺(tái)可以在發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行文物探測(cè)與保護(hù)的車式“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”就可以解決這個(gè)問題。

“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”研究歷經(jīng)兩年多，創(chuàng)新性地將信息采集、智能預(yù)探測(cè)、分析檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)提取，以及應(yīng)急處置與保護(hù)等功能單元集成搭載在移動(dòng)車上，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室和保護(hù)修復(fù)室前置到考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)。

北京大學(xué)教授嚴(yán)文明說：“這項(xiàng)研究為最大限度地獲取信息和及時(shí)保護(hù)出土文物提供了技術(shù)可能，將大大提高我國(guó)考古探測(cè)和出土文物現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的能力。”

課題承擔(dān)單位敦煌研究院研究員蘇伯明說，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”不僅配備有智能控制、傳感器、計(jì)算機(jī)、傳輸、數(shù)據(jù)處理和空間技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)和裝備，還可以通過現(xiàn)場(chǎng)視頻、溫度、濕度監(jiān)測(cè)和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等，精確掌握文物埋藏的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)出土文物在第一時(shí)間檢測(cè)分析和文物出土環(huán)境數(shù)據(jù)采集。

國(guó)家文物局副局長(zhǎng)童明康認(rèn)為，“移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”為文物工作者提供了一個(gè)很好的工作平臺(tái)，將推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在考古發(fā)掘和出土文物應(yīng)急保護(hù)等方面的應(yīng)用體系建設(shè)，提高考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)的多學(xué)科合作和綜合研究能力。