中國粉體網(wǎng)訊 小小壁虎、橙皮等都可以引發(fā)行業(yè)大思考。
1.壁虎與膠帶
圖為不同種類壁虎的腳掌結(jié)構(gòu)
壁虎是生活中常見的生物。這種小動物飛檐走壁的的能力讓人嘆為觀止，獨特的腳掌結(jié)構(gòu)讓它們無論在任何角度任何材料上都能攀爬自如。
當壁虎把它們的腳掌貼在墻壁表面時，腳趾上數(shù)百萬個剛毛（微小的頭發(fā)狀結(jié)構(gòu)）的原子與墻壁原子相互作用。產(chǎn)生化學鍵使電子重新排列，在腳掌與墻壁之間產(chǎn)生被稱為“范德華力”的電吸力。
受壁虎腳掌結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，科學家正在開發(fā)一種新型膠帶。通過在柔性聚合物上根植納米管，粘合性比壁虎腳掌還要好上好多倍。科學家預計這種新技術(shù)在從微電子學到日常家居等多個領(lǐng)域中用途廣泛。
2.甲蟲與疏水性材料
不同材料對水的反應各不相同。疏水材質(zhì)表面因為沒有吸引力而排斥水，另有一些親水材料則更愿意同水親密接觸。一般的材料要么疏水要么親水，但也有些材料同時具備疏水和親水兩種特性。
NSF正在資助一項對納米比亞甲蟲的研究。這種甲蟲的背部是親水和疏水材料的完美有機結(jié)合。甲蟲的背部殼上有很多隆起，各個隆起的頂端是親水性的，這使它可吸住沙漠中珍貴的水份；隆起之間的斜坡和低谷則是疏水性的，這樣甲蟲只要傾斜身子就能讓水流到嘴里。
工程師正在制造防甲蟲背的材料。這種超疏水性材料已經(jīng)運用在防水鞋、襯衫和手機上。未來有可能應用到節(jié)能發(fā)電廠和自清潔窗戶上。
3.氣溶膠與污染
圖片為夏威夷Mauna Kea火山上的莢狀云
在某些時候，地球表面有70%會被云層覆蓋，這些云層能對地球產(chǎn)生冷卻效果。云層還參與二次有機氣溶膠的形成，這是大氣中的揮發(fā)或半揮發(fā)性有機物在陽光下多次氧化而形成的污染物，是空氣中懸浮顆粒的主要成分之一。NSF正在幫助研究人員開發(fā)新的化學模型，以更好地評估全球氣溶膠污染，同時也有助于全球和各地的氣候研究和空氣保護。
4. 氮化硼與電子和光學材料
圖為氮化硼納米管
晶體材料含有高度有序的原子、分子或離子、通常以幾何形狀排列。若你仔細觀察鹽晶和糖粒，它們都有相似的晶體結(jié)構(gòu)。以其獨特的物理特性和硬度著稱的鉆石（又稱金剛石），就是另一種典型的晶體。
氮化硼具有比鉆石更堅硬的結(jié)構(gòu)。它是目前已知硬度最高的晶體。它在高溫下仍能保持穩(wěn)定（不同于鉆石），因此被運用在諸如鉆頭和其他產(chǎn)熱工具的尖端。
科學家正在利用氮化硼打造新型電子和光學材料。
5. 橙皮與塑料
從飲料水瓶到游樂場設施再到個人護理產(chǎn)品——塑料已經(jīng)占領(lǐng)了地球的各個角落。作為一種聚合物，塑料由重復單元組成的長分子鏈組成。造價低、用途廣和優(yōu)異的耐用性讓塑料成為日常生活中最常見的材料。另一方面正因為其太耐用了，降解困難反而成了難題。
塑料是利用石油等化石原料提煉后的副產(chǎn)品經(jīng)過聚合作用形成的高分子聚合物，自然情況下需要數(shù)百年時間才能生物降解或分解。塑料污染已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的重要問題。
美國明尼蘇達州大學可持續(xù)聚合物中心正在研究環(huán)保塑料技術(shù)，新型塑料有望實現(xiàn)從生產(chǎn)到使用再到降解全程環(huán)保無污染。
橙皮也有妙用�？的螤柎髮W的研究團隊嘗試從橙皮油中提取檸檬烯碳基化合物來制造塑料。
該化合物氧化形成氧化苧烯，能與二氧化碳結(jié)合產(chǎn)生新型塑料。該技術(shù)若能普及，不僅可以增加二氧化碳固化途徑，也能減輕化石能源的壓力。
6.水母與醫(yī)學
生物發(fā)光是指活體生物將體內(nèi)化學能轉(zhuǎn)化為可見光的能力。水母之所以會發(fā)光，就是其體內(nèi)的酶引起光化合物的氧化，產(chǎn)生不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)。當化合物衰變回到基態(tài)時，就產(chǎn)生了光。
科學家成功從水母身上分離出綠色熒光蛋白（GFP）。通過移植到其他生物體中，GFP可以有多種應用，比如觀察神經(jīng)細胞的發(fā)育和癌細胞擴散情況。
水母并非海洋中唯一會發(fā)光的生物。90%的深海海洋生物都擁有各種各樣的發(fā)光技能。
熒光蛋白存在于珊瑚的細胞中，薄薄的細胞層會吸收紫外線的能量，一方面形成自我保護，一方面也提供給體內(nèi)共生藻進行光合作用。而多出來的能量，就會釋放出美麗燦爛的熒光色。這也就是為什么，潮間帶的珊瑚不會因為照射過多的陽光而受傷。珊瑚發(fā)光的原理也有科研價值。從腸腔動物提煉出來的熒光蛋白被廣泛運用在醫(yī)學和分子生物學的研究上。
