1, 关于中国得到了美国飞机的隐形材料大家有什么看法?
顶尖科学家联手 隐身斗篷即将成真来自美国加州大学伯克利分校、康奈尔大学的科学家们联手开发的“隐形”材料,即将进入全新的阶段。也许在不久的将来,我们就能看到隐身衣、隐身斗篷等超现实产品的出现。根据《麻省理工科技评论》报道,科学家们通过纳米级的硅粒子来控制镜面的折射方向和角度,这样的镜子肉眼看上去就只能看到被镜子折射后的景物,而无法看到镜子背后的东西。 这样一来,隐身衣就能顺利诞生。虽然这种新物料已经能起到隐身效果,但是要大规模量产仍然有很长的路要走。也许再过几十年我们不仅能QQ、MSN隐身,还能逛街吃饭隐身了(a sea:小心被车撞飞)。美国科学家宣布他们把使人隐身的材料技术又向前推进了一步。加州大学伯克利分校的研究人员开发出了一种可以弯曲三维物体周边光线的材质,它能使物体“消失”。这种材料不是天然存在的,而是以纳米量级(十亿分之一米)研发而成。该研究团队说,这项原理未来有望运用到更大尺寸的隐身斗篷上,使之足以隐藏一个活人。 这项由科学家Xiang Zhang主持的发现,已发表在《自然科学》杂志上。材料的曲光效应依靠逆转折射的原理,这与水中的吸管看起来是弯曲的道理一致。此前的努力采用的微波——其波长远比人类肉眼能见的长——展示了这种负折射效应。但这种新材料对围绕在通讯产业产品四周的波长更起作用——更加接近光谱上可见光的位置。两组独立的但都由Zhang率领的研究团队致力于制作所谓的“元材料”(metamaterials)制品——即拥有比可见光波长更短特性的人造结构,这赋予它们非同寻常的属性。一种方法是使用纳米尺寸的置于网眼结构中的银镁氟化物栅格,而另一种则采用银制纳米线。据研究者称,光既没有被这种材料吸收也未被其折射,仅仅如“激水绕石”那样淌过。结果,只有那些从该材料背后传来的光能被看见。 “这是前进中巨大的一步,一个显著的成就,”萨里大学先进技术研究所的Ortwin Hess 教授如是说,“这是在可见光谱里对正确材料和正确结构方式第一次所作的审慎的挑选。”他还声称,该材料将有望立刻被更广泛地运用于通讯业中的一些装置。而且,它可被用来制造性能更为优越的显微镜,使人们可以看见比当下显微镜允许人们看见的远为微小的图像。“为了获得哈利·波特效应,你只需找到那些对可见光波长不奏效的正确材料,”Hess教授说,“而看到我们居然因此走上了光明的探索发现之路,真是彻彻底底令人惊喜。”精致的材料结构赋予了它曲光的能力。
一种全新的碳基材料——一氧化石墨烯(GMO)由美国威斯康辛大学米尔沃基分校的科学家在日前发现,据电磁流量计获悉,该半导体新材料由碳家族的神奇材料石墨烯合成,有助于碳取代硅,应用于电子设备中。该团队在研究一种混合纳米材料时,无心插柳得到了GMO。起初,他们的研究对象是一种由碳纳米管(将石墨烯卷成圆柱状得到)组成的、表面饰有氧化锡纳米粒子的混合纳米材料,陈俊鸿用这种混合材料制造出了高性能、高效率而廉价的传感器。为了更好地了解这种混合材料的性能,科学家们需要想方设法让石墨烯变身为其“堂兄弟”——能大规模廉价生产的绝缘体氧化石墨烯(GO)。GO由石墨烯不对齐地堆叠而组成。实验中,陈俊鸿和物理学教授马瑞加·加达得兹斯卡在真空中将GO加热以去掉氧。然而,GO层中的碳和氧原子没有被破坏而是变得排列整齐,变成了有序的、自然界并不存在的半导体GMO。该研究团队接下来需要了解什么触发了这种材料的重组以及什么环境会破坏GMO的形成。威斯康辛大学米尔沃基分校表面研究实验室的主任迈克尔·梅韦纳说:“还原反应会去除氧,但实际上,我们获得了更多氧,因此,我们需要了解的事情还有很多。”该研究团队的成员、力学工程教授陈俊鸿(音译)表示:“石墨烯研究领域的主要驱动力之一是使这种材料成为半导体,我们通过对石墨烯进行化学改性得到了新材料GMO。GMO展示出的特性表明,它比石墨烯更容易大规模生产。”因为GMO是单层形式,因此其或许可应用于与表面催化有关的产品中。他们正在探索其在锂离子电池阳极的用途,GMO有可能提升锂离子阳极的效能。研究人员埃里克·马特森说:“我们认为氧会离开,留下多层石墨烯,但结果却并非如此,让我们很吃惊。”据电磁流量计了解,石墨烯的导电、导热性能极强,远超硅和其他传统的半导体材料,而由硅制成的晶体管的大小正接近极限,科学家们认为,纳米尺度的碳材料可能是“救命稻草”,石墨烯未来有望取代硅成为电子元件材料。
名词解释
石墨
石墨(graphite)是一种矿物名,通常产于变质岩中,是煤或碳质岩石(或沉积物)受到区域变质作用或岩浆侵入作用形成。石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子,排列方式呈蜂巢式的多个六边形,每层间有微弱的范德华引力。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物,不透明且触感油腻,颜色由铁黑到钢铁灰,形状呈晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体或散布在变质岩中。 化学性质不活泼,具有耐腐蚀性。
GMO
GMO 是“转基因生物(genetically modified organism) ”的缩写,意思是通过某种方式改变基因组,这种方式是自然、杂交或者重组无法达到的。 根据定义,杂交过程是一种基因重组的自然方法,把一个物种的花粉转移到另一个相关物种上,从而获得新的栽培变种。但是如果通过媒介帮助把基因转移给其他植物,就不是自然过程而叫做转基因。细胞融合也被称为转基因。相反,经过诱导突变,如化学物质诱导的植物则不是“转基因体”。转基因植物包含一个或者更多由人工手段引入的基因。甚至不相关物种的基因也可以通过这样的方式被传递给其它物种。这样一来,某种期望的特性,如对除草剂的忍耐力或者对昆虫的抵抗力就可以被准确地赋予农作物。
材料
材料是人类用于制造 物品、 器件、 构件、 机器或其他产品的那些物质。材料是 物质,但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和 化学原料、工业 化学品、食物和药物,一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格,如 炸药、固体火箭推进剂,一般称之为“含能材料”,因为它属于 火炮或 火箭的 组成部分。