| 世纪发现·布基球与纳米技术 |
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作者:思议 文章来源:不可思议网 点击数: 更新时间:2006-4-21 1:11:15 |
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日本电气公司下属基础研究实验室的科学家把布基管当作模具,制成直径相当于几个原子的毫微米量级铅导线。这一目前世界上最细导线的研制为今后超精细电子线路和高强度纤维材料的开发提供了新途径。日本电气公司的科学家把金属铅蒸发到一组排列整齐的布基管上,然后在高于铅熔点的温度下加热30分钟。科学家发现,在这一条件下,布基管的端口会打开,出现类似日常生活中饮料吸管吸入饮料的过程,把熔化的铅吸入管腔内。由此产生的导线直径最小者只有1.3毫微米、长度最大者是20至30毫微米。与现有硅集成电路芯片上最细小的导线相比,以布基管做模具“铸造”出来的导线只有前者百分之一的宽度。科学家承认,他们制成的毫微米级导线成品率不足百分之一,对于这部分布基管编口能够打开并吸入铅的原因还无法作出解释。另外,现阶段还无法肯定布基管内导线成分是纯铅还是铅化合物。由于过于细小的导线无法附着上测试电极,其导电性能也无法确定。
(4)医药
日本京都大学、东京大学等相继发现球形碳原子“C60能抑制癌细胞增殖、促进细胞分化,有望成为治疗癌症的新药。京都大学生物医疗工学研究中心发现,将球形碳原子注入白鼠的癌细胞后,在光的照射下就能产生破坏癌细胞的活性酶,可有效地抑制癌细胞的增殖。东京大学和日本厚生省国立卫生研究所也分别在试管实验中发现,球形碳原子的化合物同其他抗癌药物同时使用,能够提高医疗效果、促进细胞分化。
美国科学家则发现,碳60具有保护脑细胞的作用,可望用它制造治疗中风等疾病的药物。据英国《金融时报》报道,碳60是由60个碳原子组成的碳同素异形体,呈球形。美国华盛顿大学医学院的一个科研小组把它进行了改造,使其能溶于水,再将它的水溶液注入老鼠体内,结果发现该水溶液能吸收可引起机体功能退化的自由基,并能够防止脑细胞因缺氧和葡萄糖而解体。研究人员解释说,碳60是一种中间空的大型无机分子,因而能吸引机体内的一些有害分子。
布基球状非碳分子研究
日本国立材料和化学研究所同日产公司合作,通过计算机模拟,得出了有可能以60个氮原子合成类似布基球结构(或称碳60分子)的氮60分子的结论。计算机模拟的结果显示,氮60分子与碳60分子会有相似的结构,但稳定性较差。具体合成过程中,或许需要对氮气进行冷冻或加压,然后运用高强度激光照射;由此产生的分子团可能会具有强烈的挥发性,在受热情况下瞬间恢复气体状态、释放出大量的能量。参与研究的科学家设想,利用这些性质,氮60分子可能会成为具有商业化应用潜力的炸药或火箭燃料。计算机模拟也表明,氮60分子如果用作火箭燃料,产生的动力会比目前火箭中使用的液态燃料高出10%。
揭开宇宙之谜
布基球研究可能对解开宇宙形成之谜提供答案。美国科学家在陨石中发现了布基球。这一成果证实了最早在实验室中发现并合成的球状结构碳分子在自然界中同样存在,它是继金刚石和石墨后人们发现的碳的第三种同素异形体。这块名为“阿连德”的陨石1969年落于墨西哥境内。美国夏威夷大学和美宇航局的科学家在研究中首先用酸对陨石碎片样品进行了脱硫处理,然后将这些残渣放入有机溶剂,最终分离出球状碳元素。他们在英国《自然》杂志上详细介绍了有关的研究过程。科学家早先在陨石坑周围的沉积物等中就曾发现过球状碳。但科学家们在“阿连德”陨石中发现的球状碳不仅包含大量碳60和碳70,而且还有从碳100到碳400等一系列原子数更高的碳分子结构。据悉,在自然界发现原子数如此之高的球状碳分子尚属首次。科学家们指出,“阿连德”陨石中存在球状碳,这对研究该陨石形成时期太阳系中原始星云和尘埃物质的状况将有所帮助。另外,新发现也意味着在研究地球早期形成历史时,可能应考虑该种特殊结构碳分子所起的作用。因为空心笼状的这些碳分子具有较强的吸附气体能力,携带球状碳的陨石落到地球后,不仅可为地球带来碳元素,而且也有可能对地球大气构成产生相当大的影响。
希望金杯
在1998年世界杯足球赛期间,德国化学家突发奇想,在分子水平上制造了一座“大力神”金杯复制品。这一微型金杯最终被慷慨地赠与冠军得主法国队。微型“大力神”杯由单分子制成,高仅为3纳米,还不到高36厘米的真正“大力神”杯的亿分之一。作为国际足球界最高荣誉的象征,“大力神”金杯图案由两个大力神背对背高举双臂,背托一个地球而构成。德国埃朗根-纽伦堡大学化学家赫希及其学生在研究中发现,一些具有特殊形状的分子,可成为在微观尺度上制造“大力神”杯复制品的理想
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