破了的靴子和玩具有救了!3D打印橡胶材料可自我修复

编辑:admin 日期:2019-02-07 11:41:18 / 人气:

参考消息网2月7日报道 美国每日科学网站2月5日刊登题为《3D打印橡胶材料可自我修复》文章,文章摘要如下:
与其扔掉破了的靴子或玩具,为什么不让它们自我修复呢?美国南加州大学维泰尔比工学院的研究人员研发出的3D打印橡胶材料就可以做到这一点。
该学院助理教授王启明(音)与学生以及美国康涅狄格大学助理教授李英(音)合作研发出一种新材料。这种材料可以迅速制造出来,并能够在断裂或刺破时自我修复。由于制造时间的缩短以及产品耐用性和寿命的提高,这种材料可能会颠覆鞋类、轮胎、软体机器人甚至是电子产品等行业。
这种材料是用3D打印的方法——利用了光聚合作用——制造的。这个过程利用光把液体树脂凝固成想要的形状或几何结构。为使其能够自我修复,他们必须对这种材料背后的化学问题进行更深入的研究。
光聚合作用是通过与名为硫醇的化学基团的反应实现的。通过在反应式中加入氧化剂,硫醇转化为另一种名为二硫化物的化学基团。二硫化物基团能够在破裂时重组,从而带来了自我修复能力。找到这两种基团之间合适的比例是揭开这些材料独特性质的关键。
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王启明解释说:“在我们逐渐增加氧化剂时,自我修复行为会变强,但光聚合行为会变弱。这两种行为之间存在竞争。最终,我们发现了能够同时实现高度自我修复和较快光聚合的比例。”
在短短5秒内,他们就能打印出一个边长为17.5毫米的正方形,并能在20分钟内完成整个物体,这些物体只需几个小时就能完成自我修复。在研究报告中,他们在一系列产品上展示了这些材料的能力,包括鞋垫、软体机器人、多相复合材料和电子传感器。
被切成两半后,它在60摄氏度下仅用两个小时就彻底修复,并保持了强度和功能。只要提高温度就可缩短修复时间。
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【延伸阅读】咖啡很苦为何有人喜欢喝?专家:或是基因使然
参考消息网11月18日报道 美媒称,听起来好像不合常理,但一项新的研究发现,对咖啡苦味超级敏感的人其实喝的咖啡更多。
据美国趣味科学网站11月15日报道,研究报告15日发表在英国《科学报告》杂志网站上。研究人员在报告中说,这种敏感性不仅仅是口味的问题,而是受到了基因构成的影响。
报道称,美国芝加哥西北大学范伯格医学院的预防医学副教授、高级研究员玛丽莲·科恩利丝在一份声明中说:“你可能会认为,对咖啡因苦味特别敏感的人,喝的咖啡会比较少。我们的研究得出的相反结果表明,由于我们所知道的咖啡因带来的正强化作用,咖啡摄入者会获得感知咖啡因苦味的味觉或能力。”
科恩利丝说,换而言之,品尝咖啡苦味——尤其是咖啡因的独特苦味——的能力较高的人,会学会将“好事”与咖啡联系在一起。科学家说,这一发现令人意外,因为苦味常常会充当一种预警机制,促使人们把有害物质吐出去。
据报道,该研究首席研究员、澳大利亚伯格霍费尔医学研究所遗传学与计算生物学博士研究生翁觉升(音)说,研究人员进行这项研究的目的是为了了解基因如何影响人们对茶、咖啡和酒等苦味饮料的摄入。翁对趣味科学网站记者说:“所有苦味好像都一样,但其实我们所感受到的分别是芽甘蓝、汤力水和咖啡因的苦味。我们觉得这些味道有多苦,在一定程度上取决于我们的基因。”
报道称,为了进行调查,研究人员查看了逾40万英国人的基因构成和苦味饮料的日常摄入情况。他们发现,拥有品尝绿色蔬菜(比如芽甘蓝)或汤力水苦味的基因的人,可能更喜欢喝茶而不是咖啡。此外,对汤力水和绿色蔬菜的苦味更敏感的人往往不爱喝咖啡。
据报道,与此同时,研究人员还发现,拥有品尝芽甘蓝苦味的基因的人,要比没有此类变异基因的人更不爱喝酒,尤其是红酒。翁说,这一发现可能有助于科学家研究上瘾行为。
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(2018-11-18 11:59:50)
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【延伸阅读】研究人员发现二氧化硅“指纹” 玻璃或源自超新星爆炸
参考消息网11月18日报道 法媒称,当你下次凝视窗外寻找灵感时,请记住,你透过它向外看的这种材料是在一颗爆炸的古老恒星的核心形成的。
据法新社11月16日报道,一个国际科学家小组16日表示,他们在距离地球数十亿光年的两个遥远的超新星的残余物中发现了二氧化硅——玻璃的主要成分。
报道称,研究人员使用美国国家航空航天局(NASA)的“斯皮策”太空望远镜分析了这个毁灭的巨型星团发出的光,并根据已知材料发出特定波长的光获得了二氧化硅的“指纹”。
一颗大型恒星通过自我燃烧会形成一颗超新星。就是在这些天体的大漩涡中,各个原子结合形成许多普通元素,包括硫和钙。
二氧化硅约占地壳成分的60%,而石英(二氧化硅的一种特殊形态)是沙子的主要成分。
除了用于玻璃窗和玻璃纤维外,二氧化硅也是工业混凝土配方的重要组成部分。
英国卡迪夫大学物理和天文学院的黑利·戈麦斯说:“我们首次证明,超新星产生的二氧化硅足以对整个宇宙中的尘埃产生影响,包括最终聚集在一起形成我们家园地球的尘埃。”
戈麦斯说:“每当我们凝视窗外,沿着人行道走,或踏上沙滩时,我们都会与数百万年前燃烧的爆炸恒星产生的材料相互作用。”
据报道,2016年,科学家们报告说,他们在爆炸新星的核心发现了锂——一种用于制造许多现代电子产品的金属——的痕迹。
该研究报告发表在英国《皇家天文学会月刊》上。
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(2018-11-18 11:57:45)
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