科學難題

用納米技術改造陶瓷

陶瓷是很重要的一種材料。最古老的陶瓷原料是黏土，由于其在容器和裝飾上的用途，在人類的科學技術發展中扮演過很重要的角色。隨著科技的進步，人們已經開發出了很多種陶瓷，包括金屬陶瓷、電子陶瓷等等。現在人們利用納米技術開發了納米強化陶瓷。這種陶瓷具有很高的強度、硬度、斷裂韌性及優良的熱穩定性能、耐腐蝕性能和電絕緣性能。可用于生產高溫陶瓷、精密陶瓷零件、電絕緣材料等等。

這種納米技術要利用天然陶瓷原料，通過引入適量納米級工業氧化鋁、礦化劑及復合熔劑，在接近普通硬質瓷的燒成溫度下，生產強度、硬度、抗沖擊性和熱穩定性好的強化陶瓷。陶瓷內部有納米至微米級針狀晶體，互相交織成網絡狀，均勻地彌散分布在坯體中，構成晶體骨架，這是納米強化瓷具有優良的機械性能的原因。這種陶瓷制品不易碰破口沿，可適用于高溫消毒，機械洗滌等領域；它還具有優良的化學穩定性和電氣性能，還可用于電力行業。總之，納米技術在陶瓷材料中會有更多新的應用。

可移植人工肺的難題

在臨床實踐中，會有病人需要做肺部移植手術，科學家正在開發一種便攜式人工肺，使用這種人工肺，病人具有更強的自主活動能力。以現在的技術水平，在醫療手術中，人們通常使用心肺復蘇機為心臟停止跳動的病人供血供氧，但是心肺復蘇機不能模擬真正的人類肺臟，而研制中的人工肺則不然，它可以適應肌體不斷變化著的各種需求，讓那些肺功能受損但意識清醒的患者可以自由活動。對于患有肺囊性纖維化或肺氣腫的人來說，這種可移植人工肺將提高他們的生活質量，使其生活狀況大為改觀。

科學家在研究過程中遇到的最大難題是，新型人工肺如何減少血栓形成?血栓形成的速度和特征與血液接觸的材料以及接觸方式有關。在初期，血栓形成的范圍很小，等到用現有技術檢測出問題時，已經為時已晚，研究小組正在開發新的技術，希望能夠盡早發現血栓形成，將危險降到最低。這項技術如果開發成功，將造福廣大的肺病患者。

文稿 成 宇 責任編輯 李 金