烏鴉是世界上公認(rèn)的比較聰明的鳥(niǎo),它喝水的故事生動(dòng)地展示了它的智慧。然而,時(shí)代和科技的發(fā)展讓聰明的烏鴉傻眼了:明明是按老辦法往瓶子里丟了石頭,水怎么就沒(méi)有升上來(lái)呢?喝不到水怎么辦?烏鴉百思不得其解,無(wú)奈地嘀咕:“這石頭真是‘小心眼’!”
原來(lái),這回烏鴉真的遇上了“小心眼”,它往水瓶里扔的不是普通的石頭,而是一種外形像石頭,能吸水的小圓球——叫作“分子篩”的人工合成材料。分子篩的內(nèi)部藏著密密麻麻的孔道,說(shuō)它是“小心眼”一點(diǎn)兒沒(méi)錯(cuò)。不過(guò),這“小心眼”讓人刮目相看。
分子篩是多孔材料,它形狀奇特,是一種天然形成的晶體,早在200多年前就被人們發(fā)現(xiàn)了,當(dāng)時(shí)人們稱(chēng)之為“沸石”。19世紀(jì)50年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種天然沸石具有不錯(cuò)的吸附、脫附能力,即滿(mǎn)滿(mǎn)的“小心眼”里既能裝“東西”,又能讓裝進(jìn)去的“東西”再“出來(lái)”。分子篩的特性使它成了一種可以循環(huán)使用的分離材料。不過(guò),科學(xué)家也發(fā)現(xiàn),和大多數(shù)天然材料一樣,分子篩最大的缺點(diǎn)就是品質(zhì)不穩(wěn)定。為了更好地發(fā)揮分子篩的“小心眼”作用,科學(xué)家鉚足了勁,19世紀(jì)60年代,人工合成的沸石終于問(wèn)世,“分子篩”也從此成了它們正式的稱(chēng)呼。
分子篩最主要的作用是吸附、脫附。在化工、環(huán)境領(lǐng)域,它常常被用來(lái)吸附有害物質(zhì);在航天、精密儀器制造、芯片制造等領(lǐng)域,它是保證環(huán)境干燥,獲取無(wú)水氣體、液體的重要工具。它不僅能吸收人們?nèi)庋勰芸匆?jiàn)的水,就連空氣中看不見(jiàn)的水蒸氣也能“手到擒來(lái)”。
既然分子篩這么能吸水,那是不是我們洗完衣服直接撒上一把分子篩,衣服很快就干了呢?分子篩并沒(méi)有那么神奇,但是在烘干衣服過(guò)程中的作用也不容小覷。天氣潮濕的時(shí)候,為了讓水分子離開(kāi)衣物,人們最常見(jiàn)的思路就是加熱。加熱操作簡(jiǎn)單有效,但有一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題,那就是會(huì)對(duì)衣物造成損傷,比如羊毛衫縮水變小。面對(duì)“保證烘干效率的同時(shí),把加熱溫度控制在較低水平”這個(gè)問(wèn)題,分子篩便能“大展拳腳”??茖W(xué)家對(duì)傳統(tǒng)烘干機(jī)進(jìn)行了大膽的科技革新。在機(jī)體內(nèi)部,分子篩被搭載在不斷旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)上,并被排布成瓦楞狀,通過(guò)一層層疊加,最終形成蜂窩狀流道,極大地增加了吸附面積。從加熱烘干模式變成低溫“吸干”模式,分子篩讓低溫烘干衣物變成了現(xiàn)實(shí)。
其實(shí),烏鴉真的很聰明,不幸的是,它遇到了現(xiàn)代高科技的“小心眼”——分子篩,只能“望水興嘆”。但烏鴉眼中的“小心眼”,為人們打開(kāi)了神奇材料的大門(mén)。
(源自“知識(shí)窗”)
責(zé)編:小葉