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举个栗子:【奇思妙想】当黄金不再是金色,还能拿来干嘛用?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-17) 265次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:【奇思妙想】当黄金不再是金色,还能拿来干嘛用?

加利福尼亚大学的科学家把纳米金颗粒连成线时,意想不到的事情发生了:金子不再是金色的了,它变了颜色。化学家 Yadong Yin 称“当我们把纳米金颗粒聚在一起时,它们变成了非常非常美的蓝色。”随着科学家们将纳米金线逐渐折弯最终分离颗粒,那抹明亮的蓝色就像日落一样逐渐变成紫色,然后化为一抹红晕。这个发现简直就是一个幸运的科学事故,“接下来我们就开始探索为什么它们会变成蓝色,它的结构式怎样的,然后我们就在想它会有什么用途呢。”

Yin 和他的同事想到一个好主意:用纳米金颗粒制作一个能随着压力而改变颜色的传感器。这个想法类似于 90 年代酷炫少年中流行的变色 T 恤,而启动变色的因素不是温度,而是压力。Yin 和他的团队并不是将变色传感器运用到时尚界,而是用在了碰撞测试的假人身上。这种传感器可以喷在假人表面,或者做成绑带绑在假人身上,撞击对不同部位带来的不同压力就一目了然了。

具体的原理如下:科学家在液态下将纳米金颗粒不断结合直至它呈现蓝色,然后把这种蓝色物质嵌入高分子膜,就像创可贴一样纤薄且柔韧。当高分子膜受到撞击或承受压力而拉伸时,那些颗粒就会逐渐分离而变色,当颗粒完全分离时它们颜色又会改变。较轻的压力呈现紫色,较重的压力则呈现红色。

换句话说,这些传感器不仅仅能告诉你它受到了撞击,还能形象地告诉你撞击的强度如何,常规的传感器则分不出这细微的差别。“如果撞击更重,就能看到更深的红色,而没有受到撞击的部位就还是保持蓝色,所以你马上就能看到压力的区别。”

这项科技还有其他的潜在用途:棒球选手可以给他们的球棒穿上这个涂料,就能分析击球点和握把位置;还能把这种喷漆运用在床等各种家具上,把每天的数据上传,就能评估睡觉的部位和睡姿。加利福尼亚大学取得了这项科技的专利,虽然这种涂料是金子做的,但由于浓度足够低,以上种种创意都是有市场可行性的。

当然啦,如果用银来代替金的话会更加便宜,它还能提供更广的色谱–银颗粒比金颗粒吸收更多的光,科学家们接下来正要努力研究纳米银颗粒传感喷漆。“其实金在纳米届的运用比银要更加广泛,因为金更加稳定,但如果我们用银,颜色就会从蓝色渐变为黄色,你提供一点压力,它就会先变绿接着变红最后变黄。”Yin 已经收到了很多 email,大家向他提供各种各样他没有想到的好点子。例如一名大提琴家建议把这种技术运用到大提琴教学中,教导学生掌握正确的力度。Yin 表示“我已经开始想象这个技术运用在生活中方方面面的美好景象了”。(译者:MegaMega;via theatlantic)


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