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现代科技的飞速发展给我们的吃穿住行带来了哪些变化?

190 2025-06-08 22:34 赋能高科

一、现代科技的飞速发展给我们的吃穿住行带来了哪些变化?

1、衣:玉米、高粱、秸秆竟能制衣

“玉米、高粱、秸秆都能用来制造衣服。”听到这样的说法,或许你会认为这是个玩笑。然而,依托合成生物技术,这些已经成为现实。山西综改示范区的展厅内,陈列着柔软多彩的服装布料,还有用这些布料制成的衬衫、训练服。

上海凯赛生物技术公司副总裁臧慧卿说,相比传统化工工艺,从玉米、秸秆里提取出“绿色尼龙”,可大幅减少碳排放量。去年10月,山西合成生物产业生态园开工建设;今年2月,合成生物山西省重点实验室在太原揭牌。煤炭大省山西正在发力合成生物产业,并将其作为低碳发展的路径之一。

2、食:“固碳高手”微藻变身功能食品

太谷饼是山西省的一种传统名吃。日前,一款被赋予“灵魂”的太谷饼“火”了,饼中添加了1%至2%的藻粉,味道更鲜美。藻粉是由螺旋藻和小球藻等微藻磨制而成,除了作为食品添加剂提鲜,还是富含维生素和蛋白质的保健品。

你绝对想不到,这些微藻竟然是可以用火电厂、焦化厂排出的尾气饲养的。在山西省晋中市的烟气微藻固碳减排实验中心,一套完整的工业烟气减排系统末端耦合连接着一套微藻自动化培养装置,净化处理后的烟气进入装满培养液的试管中,微藻随着水泡不停翻滚。

3、住:看上去像一团烟,却能隔千度高温

一把丁烷喷枪,对着1厘米厚的气凝胶毡,喷吐出1000摄氏度的高温火焰,几分钟后毛毡背后的鲜花却毫发无损,手摸上去只是略感暖意。这是记者在位于山西省阳泉市的“山西智创城NO.7”看到的一幕。

华阳新材料集团研发人员江旭波说,绝热毡的秘密在于他们与深圳一家企业合作生产的气凝胶材料。气凝胶是目前世界上密度最小的固体,看上去就像一团烟,却是绝佳的隔热保温材料,1寸厚气凝胶毡的隔热性能相当于25块左右的普通玻璃。

4、行:火电厂烟囱里冒出“新材料”

“二氧化碳是温室气体,但也可以转化为巨大财富。”山西清洁碳经济产业研究院院长宋维宁拿着一瓶黑色粉末告诉记者,“这是我们从大唐云冈热电厂的烟气里提炼出的碳纳米管新材料,这种材料可应用于新能源汽车锂电池的电极材料。”

在大唐云冈热电厂,排出的烟气顺着蜿蜒的管道进入捕集设备,经过冷却、吸收等多道程序,成为高纯度的液态二氧化碳,最终转化为碳纳米管及其下游产品。

“碳纳米管就像工业里的‘调味品’,提升产品性能同时还能节省成本。”宋维宁说,碳纳米管被视为卷成管的石墨烯,具有异常的力学、电学性能,是新能源行业急需且供不应求的原料。

二、纳米吸k管是什么东西来的~?

碳纳米管是一种奇异分子,它是使用一种特殊的化学气相方法,使碳原子形成长链来生长出的超细管子,细到5万根并排起来才有一根头发丝宽。这种又长又细的分子,人们给它取个计量单位“纳米”(百万分之一毫米)的名字,叫“纳米管”。尽管碳纳米管的理论上可长到几公里而不断,但人们已用多种方法制备的碳纳米管,最长也只有一二百微米。我国科学家另辟蹊径,创造性的制出了3毫米长的碳纳米管,把长度增加了上万倍。

碳纳米管有着不可思议的强度与韧性,重量却极轻,导电性极强,兼有金属和半导体的性能;把纳米管组合起来,比同体积的钢强度高100倍,重量却只有1/6。

三、人类探究微小世界的成果

最新的成果是美国密歇根大学科学家用碳纳米管为奥巴马制作了一组画像,但只能借助光学和电子显微镜才能看清楚。 ~~~~~~~~~ 纳米是英文nano的译名,是一种长度单位,符号为nm,原称毫微米,就是10的-9次乘方米(10亿分之一米),约相当于4个原子串起来那么长。纳米结构通常是指尺寸在100纳米以下的微小结构。 纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。 1981年扫描隧道显微镜发明后,诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界,它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此,纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。 纳米技术包含下列四个主要方面: 1、纳米材料:当物质到纳米尺度以后,大约是在0.1—100纳米这个范围空间,物质的性能就会发生突变,出现特殊性能。 ⒉纳米动力学,主要是微机械和微电机。理论上讲:可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。 3.纳米生物学发展到一定技术时,可以用纳米材料制成具有识别能力的纳米生物细胞,并可以吸收癌细胞的生物医药,注入人体内,可以用于定向杀癌细胞。 4.纳米电子学,包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征,以及原子操纵和原子组装等。

四、人类可以制造肌肉吗?

据国外媒体报道,澳大利亚、中国、韩国、加拿大和巴西科学家共同研制出具有革命性的超强壮人造肌肉,承重能力达到自身重量的10万倍,所能产生的力量是人类肌肉的85倍。随着这一新发明的问世,研制科幻小说中的超级机器人成为一种可能。此外,这项技术也可用于研发智能布料和百叶窗,前者可在气温下降时提高温度,后者可在阳光强烈时自行闭合。

人造肌肉采用纳米纱和固体石腊打造,承重能力达到自身重量的10万倍,所能产生的力量是人类肌肉的85倍。人造肌肉采用的纳米纱由碳纳米管构成。这种纳米材料是一种无缝中空圆柱体,所用石墨与普通铅笔芯相同。纳米管的直径只有人头发的万分之一,强度却是钢铁的100倍。

项目领导人、美国德克萨斯州大学达拉斯分校的雷-鲍弗曼表示,超强壮和超快人造肌肉拥有广泛用途,不过,短期内还不能取代人体肌肉。他说:“我们研制的人造肌肉能够大幅快速收缩,举重能力是同等尺寸的天然肌肉的200倍。人造肌肉在近期内的应用前景让我们感到兴奋,不过,这项技术还无法在短期内取代人体肌肉。我们研制的人造肌肉虽然外表简单,但性能极高,可用于制造机器人、微创手术使用的导管、微型发动机、微流路混合器、可调节光学系统、微型阀门、远程位置调节器,甚至于玩具。”

刊登在《科学》杂志上的研究论文指出,这种新型人造肌肉采用碳纳米管纱和固体石腊制造。在对充满石腊的碳纳米管纱进行加热时——无论是通过电还是闪光——石腊膨胀,提高碳纳米管纱的容积,同时长度收缩。这种人造肌肉能够快速收缩,所用时间只有千分之二十五秒。这种快速收缩的功率密度可达到4.2 kW/kg,是普通内燃机的4倍。

鲍弗曼表示这种人造肌肉能够高度扭曲卷绕,与飞行模型使用的橡胶带类似。充满石蜡的纳米纱在用电或者脉冲光加热时打开,停止加热时逐渐冷却,朝着相反的方向扭曲。在安装桨型装置情况下,平均旋转速度可达到每分钟11500圈,可旋转200多万次。鲍弗曼说:“旋转产生的扭力略高于大型电动发动机。”

新型人造肌肉可编、可缝、编成辫子和打结,可用于制造智能自驱动材料和布料。鲍弗曼指出纳米纱制造的布料能够随着温度的变化进行调节,或者在接触化学物质时提供额外保护。这种新型材料能够经受住比钢铁熔点高出1000摄氏度的高温考验,可用于生产对化学物质进行自适应的调节流量阀以及对周围环境进行自适应的百叶窗。鲍弗曼表示他们面临的下一个挑战是如何按比例放大这项技术。

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