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最輕金屬材料問(wèn)世蒲公英都“扛”得起

2011年11月21日《廣州日?qǐng)?bào)》據(jù)新華社電

美國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)出世界上最輕的固體金屬材料，稱(chēng)即便壓在蒲公英上面，也不會(huì)損壞蒲公英的絨毛。這一材料由加利福尼亞大學(xué)歐文分校、休斯實(shí)驗(yàn)室和加州理工學(xué)院研究人員聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

研究人員用微型空心金屬管，以十字交叉方式編成“微框格”多孔結(jié)構(gòu)。研究人員之一托比亞斯·舍德勒告訴英國(guó)廣播公司記者，制成這種材料的關(guān)鍵在于所用的空心金屬管，它的直徑是頭發(fā)絲的千分之一。

研究人員在最新一期《科學(xué)》雜志發(fā)表的報(bào)告中寫(xiě)道，新材料99.99%為空氣，0.01%為固體物質(zhì)，因此密度僅每立方厘米0.9毫克，大約是聚苯乙烯泡沫塑料的百分之一，也低于目前世界上最輕固體材料硅氣凝膠，硅氣凝膠密度為每立方厘米1毫克。

這種微框格多孔結(jié)構(gòu)決定新材料強(qiáng)度較高。相比之下，硅氣凝膠、泡沫金屬等超輕材料結(jié)構(gòu)無(wú)序，這意味著這些材料在硬度、強(qiáng)度、能量吸收和傳導(dǎo)方面不如制造它們的原材料。

南極臭氧層空洞面積在擴(kuò)大

2011年11月3日《科技日?qǐng)?bào)》據(jù)新華社東京11月2日電（記者藍(lán)建中）日本氣象廳1日發(fā)布的消息說(shuō)，該機(jī)構(gòu)今年以來(lái)測(cè)到的南極上空臭氧層空洞面積的最大值超過(guò)2010年，已相當(dāng)于過(guò)去10年的平均水平。

日本氣象廳利用美國(guó)航天局的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)2011年9月2日南極上空臭氧層空洞的面積達(dá)到今年截至目前的最大值2550萬(wàn)平方公里，約是南極洲面積的1.8倍。

雖然這個(gè)數(shù)值低于2000年2960萬(wàn)平方公里的歷史最高紀(jì)錄，卻大幅超過(guò)去年南極上空的臭氧層空洞面積2190萬(wàn)平方公里，去年的這一數(shù)值在20世紀(jì)90年代以來(lái)的觀測(cè)值中位列倒數(shù)第三。

過(guò)去10年，由于國(guó)際社會(huì)逐步停止生產(chǎn)、消費(fèi)消耗臭氧層的物質(zhì)，阻止了南極上空臭氧層遭受更大破壞，在一些年份該臭氧層空洞還有所縮小。目前，尚不知今年這一臭氧層空洞擴(kuò)大的原因。據(jù)世界氣象組織預(yù)測(cè)，南極上空的臭氧層空洞最早也要到2060年才能完全修復(fù)。

劍橋大學(xué)研究稱(chēng)黃鐵礦或?qū)⒊蔀樾乱淮呋瘎?/p>

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》2012年4月5日訊，在過(guò)去，硫被認(rèn)為是對(duì)表面化學(xué)反應(yīng)最為有害的元素之一，通過(guò)占據(jù)催化劑的活性中心使之中毒，急劇降低其催化活性。然而近來(lái)的一些研究發(fā)現(xiàn)硫材料（如硫化鉬）卻呈現(xiàn)出有趣的催化性質(zhì)。

劍橋大學(xué)Stephen Tenkins率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子結(jié)構(gòu)計(jì)算，探究了黃鐵礦（鐵的二硫化物，因其淺黃銅的顏色和明亮的金屬光澤，常被誤認(rèn)為是黃金，故又稱(chēng)為“愚人金”：Fool’s Gold）的催化活性。研究人員重點(diǎn)關(guān)注了黃鐵礦與空氣污染物之一的氮氧化物（NO）之間的反應(yīng)。

隨著歐洲立法對(duì)NO提出越來(lái)越嚴(yán)格的濃度限制，尋找新型、可有效捕獲、分解NO的催化劑就顯得相對(duì)迫切。下一步，研究人員計(jì)劃將黃鐵礦應(yīng)用于具有戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè)反應(yīng)過(guò)程，如生產(chǎn)肥料用的氨、從可再生生物質(zhì)中合成碳?xì)浠衔锶剂?、提取燃料電池電?dòng)汽車(chē)用的氫等等。

人工光合作用終可媲美自然界

新型分子催化劑讓每秒300次光合作用成為現(xiàn)實(shí)

中國(guó)科技網(wǎng)訊據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)2012年4月16日?qǐng)?bào)道，瑞典科學(xué)家在最新一期的《自然·化學(xué)》雜志上發(fā)表論文指出，他們研發(fā)出了一種光合作用分子催化劑，其能快速使水轉(zhuǎn)化成氧氣和氫氣，該催化劑有望降低太陽(yáng)能和其他可再生能源的成本。

瑞典皇家理工學(xué)院化學(xué)系的孫立成（音譯）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)研制出了該分子催化劑，其每秒能進(jìn)行300次光合作用，而天然光合作用每秒能進(jìn)行100到400次光合作用別。孫立成表示“其催化速度創(chuàng)造了世界紀(jì)錄，首次能與自然界天然存在的光合作用相媲美。”

30多年來(lái)，歐洲、日本和美國(guó)科學(xué)家一直在想方設(shè)法讓人造的光合作用系統(tǒng)變得更精煉、更迅速，但迄今還沒(méi)有科研團(tuán)隊(duì)研制出一種能快速讓水氧化的太陽(yáng)能催化劑。孫立成解釋道：“在制造出完美的人工光合作用系統(tǒng)的道路上，催化速度一直是主要的‘?dāng)r路虎’。”

孫立成表示：“最新分子催化劑取得的速度讓我們能在未來(lái)制造出大規(guī)模的制氫設(shè)備，應(yīng)用于光照豐富的撒哈拉沙漠里。我們也可以將這種技術(shù)與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池結(jié)合在一起，獲得更高的光電轉(zhuǎn)化效率。”

科學(xué)家們聲稱(chēng)，在油價(jià)不斷飆升的今天，最新技術(shù)確實(shí)非常重要。高效的分子催化劑將為很多即將到來(lái)的變化鋪平道路。它們不僅能使科學(xué)家利用陽(yáng)光將二氧化碳轉(zhuǎn)化為不同的燃料（比如甲醇等），也能用來(lái)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為氫氣。

科學(xué)家們接下來(lái)打算進(jìn)行更細(xì)致的研究，以進(jìn)一步降低最新技術(shù)的研發(fā)成本。孫立成說(shuō)：“我確信，未來(lái)10年內(nèi)，我們會(huì)在這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出足以與現(xiàn)在以碳為基礎(chǔ)的化石燃料相匹敵的可再生能源，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在此類(lèi)研究領(lǐng)域砸下數(shù)十億美元重金也就不足為怪了。”

孫立成涉足該研究領(lǐng)域已20年，他強(qiáng)調(diào)稱(chēng)，他們相信，高效的讓水氧化的催化劑可能是太陽(yáng)能拼圖中“缺失的一塊”，“使用太陽(yáng)是最好的獲得可再生能源的方式之一”。

瑞典烏普薩拉大學(xué)和中國(guó)大連理工大學(xué)的科學(xué)家對(duì)該研究也有貢獻(xiàn)。