中國(guó)粉體網(wǎng)訊 小小壁虎、橙皮等都可以引發(fā)行業(yè)大思考。
1.壁虎與膠帶
圖為不同種類壁虎的腳掌結(jié)構(gòu)
壁虎是生活中常見(jiàn)的生物。這種小動(dòng)物飛檐走壁的的能力讓人嘆為觀止，獨(dú)特的腳掌結(jié)構(gòu)讓它們無(wú)論在任何角度任何材料上都能攀爬自如。
當(dāng)壁虎把它們的腳掌貼在墻壁表面時(shí)，腳趾上數(shù)百萬(wàn)個(gè)剛毛（微小的頭發(fā)狀結(jié)構(gòu)）的原子與墻壁原子相互作用。產(chǎn)生化學(xué)鍵使電子重新排列，在腳掌與墻壁之間產(chǎn)生被稱為“范德華力”的電吸力。
受壁虎腳掌結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)一種新型膠帶。通過(guò)在柔性聚合物上根植納米管，粘合性比壁虎腳掌還要好上好多倍�？茖W(xué)家預(yù)計(jì)這種新技術(shù)在從微電子學(xué)到日常家居等多個(gè)領(lǐng)域中用途廣泛。
2.甲蟲(chóng)與疏水性材料
不同材料對(duì)水的反應(yīng)各不相同。疏水材質(zhì)表面因?yàn)闆](méi)有吸引力而排斥水，另有一些親水材料則更愿意同水親密接觸。一般的材料要么疏水要么親水，但也有些材料同時(shí)具備疏水和親水兩種特性。
NSF正在資助一項(xiàng)對(duì)納米比亞甲蟲(chóng)的研究。這種甲蟲(chóng)的背部是親水和疏水材料的完美有機(jī)結(jié)合。甲蟲(chóng)的背部殼上有很多隆起，各個(gè)隆起的頂端是親水性的，這使它可吸住沙漠中珍貴的水份；隆起之間的斜坡和低谷則是疏水性的，這樣甲蟲(chóng)只要傾斜身子就能讓水流到嘴里。
工程師正在制造防甲蟲(chóng)背的材料。這種超疏水性材料已經(jīng)運(yùn)用在防水鞋、襯衫和手機(jī)上。未來(lái)有可能應(yīng)用到節(jié)能發(fā)電廠和自清潔窗戶上。
3.氣溶膠與污染
圖片為夏威夷Mauna Kea火山上的莢狀云
在某些時(shí)候，地球表面有70%會(huì)被云層覆蓋，這些云層能對(duì)地球產(chǎn)生冷卻效果。云層還參與二次有機(jī)氣溶膠的形成，這是大氣中的揮發(fā)或半揮發(fā)性有機(jī)物在陽(yáng)光下多次氧化而形成的污染物，是空氣中懸浮顆粒的主要成分之一。NSF正在幫助研究人員開(kāi)發(fā)新的化學(xué)模型，以更好地評(píng)估全球氣溶膠污染，同時(shí)也有助于全球和各地的氣候研究和空氣保護(hù)。
4. 氮化硼與電子和光學(xué)材料
圖為氮化硼納米管
晶體材料含有高度有序的原子、分子或離子、通常以幾何形狀排列。若你仔細(xì)觀察鹽晶和糖粒，它們都有相似的晶體結(jié)構(gòu)。以其獨(dú)特的物理特性和硬度著稱的鉆石（又稱金剛石），就是另一種典型的晶體。
氮化硼具有比鉆石更堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)。它是目前已知硬度最高的晶體。它在高溫下仍能保持穩(wěn)定（不同于鉆石），因此被運(yùn)用在諸如鉆頭和其他產(chǎn)熱工具的尖端。
科學(xué)家正在利用氮化硼打造新型電子和光學(xué)材料。
5. 橙皮與塑料
從飲料水瓶到游樂(lè)場(chǎng)設(shè)施再到個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品——塑料已經(jīng)占領(lǐng)了地球的各個(gè)角落。作為一種聚合物，塑料由重復(fù)單元組成的長(zhǎng)分子鏈組成。造價(jià)低、用途廣和優(yōu)異的耐用性讓塑料成為日常生活中最常見(jiàn)的材料。另一方面正因?yàn)槠涮陀昧�，降解困難反而成了難題。
塑料是利用石油等化石原料提煉后的副產(chǎn)品經(jīng)過(guò)聚合作用形成的高分子聚合物，自然情況下需要數(shù)百年時(shí)間才能生物降解或分解。塑料污染已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的重要問(wèn)題。
美國(guó)明尼蘇達(dá)州大學(xué)可持續(xù)聚合物中心正在研究環(huán)保塑料技術(shù)，新型塑料有望實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到使用再到降解全程環(huán)保無(wú)污染。
橙皮也有妙用�？的螤柎髮W(xué)的研究團(tuán)隊(duì)嘗試從橙皮油中提取檸檬烯碳基化合物來(lái)制造塑料。
該化合物氧化形成氧化苧烯，能與二氧化碳結(jié)合產(chǎn)生新型塑料。該技術(shù)若能普及，不僅可以增加二氧化碳固化途徑，也能減輕化石能源的壓力。
6.水母與醫(yī)學(xué)
生物發(fā)光是指活體生物將體內(nèi)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的能力。水母之所以會(huì)發(fā)光，就是其體內(nèi)的酶引起光化合物的氧化，產(chǎn)生不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)。當(dāng)化合物衰變回到基態(tài)時(shí)，就產(chǎn)生了光。
科學(xué)家成功從水母身上分離出綠色熒光蛋白（GFP）。通過(guò)移植到其他生物體中，GFP可以有多種應(yīng)用，比如觀察神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)育和癌細(xì)胞擴(kuò)散情況。
水母并非海洋中唯一會(huì)發(fā)光的生物。90%的深海海洋生物都擁有各種各樣的發(fā)光技能。
熒光蛋白存在于珊瑚的細(xì)胞中，薄薄的細(xì)胞層會(huì)吸收紫外線的能量，一方面形成自我保護(hù)，一方面也提供給體內(nèi)共生藻進(jìn)行光合作用。而多出來(lái)的能量，就會(huì)釋放出美麗燦爛的熒光色。這也就是為什么，潮間帶的珊瑚不會(huì)因?yàn)檎丈溥^(guò)多的陽(yáng)光而受傷。珊瑚發(fā)光的原理也有科研價(jià)值。從腸腔動(dòng)物提煉出來(lái)的熒光蛋白被廣泛運(yùn)用在醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)的研究上。
