樹葉也能做電池?對,你沒看錯。美國馬里蘭大學(xué)的研究人員用橡樹葉和一些鈉,做出了取材方便、成本低廉的環(huán)保電池。
研究人員首先把橡樹葉放入1000攝氏度高溫中烘烤一小時,使樹葉碳化,隨后加入鈉。橡樹葉背面布滿細(xì)孔,原本用來吸收水分,研究人員正好用這些細(xì)孔吸收鈉電解質(zhì);樹葉的正面已經(jīng)變成一層層納米結(jié)構(gòu)的碳,可吸收攜帶電荷的鈉;整個過程正好形成鈉電池的正負(fù)兩極。
細(xì)說起來,鈉電池和當(dāng)前市面占據(jù)主流的鋰電池幾乎同時問世,鈉電池效能更高,但由于一直沒能找到合適的電極材料,因此鈉電池循環(huán)壽命遠(yuǎn)不如鋰電池。不少科學(xué)家正致力于解決鈉電池的材料問題。
美國每日科學(xué)新聞網(wǎng)援引馬里蘭大學(xué)研究人員的話報道,樹葉隨處可見,隨手可撿。之前他們曾用木纖維等其他天然材料制作鈉電池,但發(fā)現(xiàn)樹葉的形狀和結(jié)構(gòu)更適合,他們計劃下一步使用不同形狀的樹葉制作電池,希望找到最佳厚度、結(jié)構(gòu)和彈性的電能存儲器。(來源:京華時報2016年2月1日)
可植入“形狀記憶”塑料問世
中國科學(xué)家發(fā)明出一種實驗性可變形材料,這一發(fā)明將工業(yè)折紙術(shù)提升至新的水平,為醫(yī)療和航天應(yīng)用提供了廣泛的可能性。
這種新型聚合物塑料能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度變化,而適時改變自身形狀。此外,這種材料能在不“擦除”之前形狀的情況下,改變?yōu)樾碌男螤睿虼四苡糜谥圃祀y以通過常規(guī)手段由機(jī)器或模具制造的復(fù)雜部件。
這種聚合物是“可編程物質(zhì)”的一個最新例子。為展示其能力,研究人員為一小片這種新的聚合物材料預(yù)先設(shè)定了一系列形狀。隨著不斷加熱,這種材料從船的形狀變成鳥的形狀,再變成風(fēng)車的形狀,然后恢復(fù)其最初的形狀。
據(jù)稱,這種材料能夠在形狀發(fā)生多次改變時產(chǎn)生記憶并循環(huán)。而且,這種新材料制作起來既簡單又便宜,可以很容易地被改造成3D打印機(jī)的墨水。這個項目小組的成員、中國浙江大學(xué)的謝濤說:“我們的新研究表明,你可以得到各種各樣、復(fù)雜得多的永久形狀。這創(chuàng)造了新的可能性。”
雖然這仍然是實驗室里的新奇事物,但其潛在的應(yīng)用十分廣泛,包括能夠根據(jù)體溫發(fā)生改變的柔韌的醫(yī)用傳感器,被日光加熱時展開的太陽能板,以及可變形工具或機(jī)器人等。(來源:美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志2016年1月8日)
世界最大素數(shù)被發(fā)現(xiàn),長達(dá)2233萬位
美國密蘇里中央大學(xué)數(shù)學(xué)家柯蒂斯·庫珀通過“互聯(lián)網(wǎng)梅森素數(shù)大搜索”(GIMPS)項目,于1月7日找到了目前人類已知的最大素數(shù)274207281-1,該素數(shù)有22338618位,是第49個梅森素數(shù)。這一重大發(fā)現(xiàn)為GIMPS項目誕生20周年獻(xiàn)上了厚禮。
那么,這個數(shù)字到底有多長?如果用五號字逐位打印出來,從頭到尾長達(dá)82.7公里。
2300年前,古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德就已證明素數(shù)有無窮多個,并提出一些素數(shù)可寫成2P-1(其中指數(shù)P也是素數(shù))的形式。這種特殊形式的素數(shù),具有獨(dú)特的性質(zhì)和無窮的魅力,千百年來一直吸引著眾多的數(shù)學(xué)家(包括數(shù)學(xué)大師費(fèi)馬、笛卡爾、萊布尼茲、哥德巴赫等)。
梅森素數(shù)在當(dāng)代也具有重大意義和實用價值。它是發(fā)現(xiàn)已知最大素數(shù)的最有效途徑,其探究推動了“數(shù)學(xué)皇后”——數(shù)論的研究,促進(jìn)了計算技術(shù)、密碼技術(shù)、程序設(shè)計技術(shù)和計算機(jī)檢測技術(shù)的發(fā)展。難怪許多科學(xué)家認(rèn)為,梅森素數(shù)的研究成果,在一定程度上反映了一個國家的科技水平。英國數(shù)學(xué)協(xié)會主席馬科斯·索托伊甚至認(rèn)為,它的研究進(jìn)展不但是人類智力發(fā)展在數(shù)學(xué)上的一種標(biāo)志,也是整個科技發(fā)展的里程碑之一。(來源:新民網(wǎng)2016年1月23日)
行星撞出地球水
美國最新研究顯示,地球上今天的水資源大多數(shù)來自一個叫“特亞斯”的行星。大約45億年前,“特亞斯”和地球相撞,當(dāng)時,太陽系的歲數(shù)還不到1億年,在天文學(xué)中可算是相當(dāng)“年輕”。這場撞擊給地球帶來了不少水資源,同時還造就了月球。不過,“特亞斯”也在這場撞擊中被完全摧毀了。
通常來說,太陽系當(dāng)中,大多數(shù)星球的“氧元素同位素”成分存在顯著區(qū)別。不過,透過比對地球和月球的樣本,研究人員發(fā)現(xiàn),兩者“氧元素同位素”的比例極其相似,大約每100萬個氧元素中含有5個“氧17同位素”。這意味著,在那場造成月球誕生的遠(yuǎn)古撞擊之中,地球和“特亞斯”各自的氧元素作了充分混合。
這一發(fā)現(xiàn)還說明,遠(yuǎn)古地球跟“特亞斯”當(dāng)初都擁有富含“氧17同位素”的水。這些水可能滲透進(jìn)礦物質(zhì)中,也可能以冰的形式存在。更重要的是,地球上對生命進(jìn)化、繁衍的水資源大多是拜這場撞擊所賜,是“特亞斯”撞上地球之后帶過來的。(來源:美國《Science》雜志2016年1月29日)