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菠菜不可小瞧

2021-08-23 20:29:06
發明與創新·小學生 2021年5期
關鍵詞:催化劑

菠菜含有大量的維生素和膳食纖維,能補充營養,促進人體新陳代謝,延緩衰老等,吃起來口感也不錯,備受小伙伴們的青睞。

如果你因此以為菠菜只是一種營養價值較高的蔬菜,那就錯啦,菠菜的追求可不只是這些!在科學家的幫助下,它們在通信領域、電力領域大放異彩,我們可不能小瞧它們哦。

原來菠菜的用途比我們認為的更多。不得不說,菠菜真厲害!

菠菜發電子郵件

“叮咚!”早上,如果你打開電腦收到了一封寄件人為“菠菜”的郵件,可不要太驚訝!這可能像極了科幻電影中的情節,但事實是,麻省理工學院的研究團隊已成功開發出能夠發電子郵件的菠菜。

在開發過程中,科學家們通過納米技術將菠菜轉化成能探測爆炸物的傳感器,隨后這些菠菜便可將收集到的信息反饋給科學家。

具體而言,當菠菜根檢測到地下水中硝基芳烴(一種廣泛用于裝填炸藥的化合物)的存在時,菠菜葉子中的碳納米管就會發出信號。隨后,紅外線攝像機就會讀取信號,并向科學家發送電子郵件進行提醒。

參與研究的邁克爾·斯特拉諾教授說:“植物也可以是非常優秀的化學家,這次實驗是我們克服植物與人類溝通障礙的一次新嘗試。”

用作催化劑

往菠菜里加些化學物質,菠菜就能搖身變成燃料電池催化劑喲。

研制高效的燃料電池關鍵在于催化劑,好的催化劑將催生更快、更有效的化學反應,從而增加能量傳輸。如今的燃料電池通常依賴于性能穩定的鉑催化劑,但是鉑催化劑成本昂貴。如何找到成本低、性能好的其他類型催化劑是個挑戰。令人驚奇的是,菠菜可以輕松滿足要求,物美價廉的它們可以制成大量性能穩定的碳納米片,催化電池所需的氧化還原反應。

菠菜制成的納米片像紙那樣平,厚度只有頭發絲粗細的千分之一。而且,菠菜富含鐵和氮元素,在制備成催化劑的過程中只會產生較少的環境有害廢物。

菠菜制備成催化劑的步驟和制作奶昔類似。首先將新鮮的葉子洗凈,磨成汁,再將汁液冷凍干燥,并用研缽和杵將其磨成粉末,然后往粉末中加入三聚氰胺作為氮促進劑,同時加入氯化鈉和氯化鉀幫助其形成小孔,增加反應的表面積。最終,菠菜-三聚氰胺-鹽復合材料在 900℃下經過幾次熱解而制成碳納米片。

要讓菠菜真正在現實生活中發揮作用,其實還有很長的路要走。這些研究僅僅證明概念是可行的,我們還需要進行優化和實踐。

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