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违反常识?科学家研发新型反向过滤膜 大的能穿过小的却不行

2018-08-25 16:45:47 来源: 前瞻网 作者:
摘要: 科学家们已经开发出一种“像是直接从科幻小说中提取出来” 的自我修复的薄膜。
根据研究人员的说法,这项新发明就像一个反向过滤器,能够阻挡小颗

科学家们已经开发出一种“像是直接从科幻小说中提取出来” 的自我修复的薄膜。

根据研究人员的说法,这项新发明就像一个反向过滤器,能够阻挡小颗粒同时允许大颗粒通过。

研究人员设想了多种用途,包括让军事医生在战场上进行开放式手术。

据科学家们说,这种薄膜将使外科手术工具能够通过薄膜进入伤口,同时防止灰尘颗粒和其他碎片进入伤口,从而确保在干净的环境中安全操作。

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参与这项研究的宾夕法尼亚州立大学的Tak-Sing Wong说,这种薄膜过滤器能防止细菌、灰尘或过敏原接触到伤口,同时还能让医生安全地进行手术。

“这种薄膜可以让这成为可能。”

传统的过滤器,比如咖啡机或筛子里使用的过滤器,可以处理颗粒大小,让小物体通过,同时拦住大物体。

这种创新的新型薄膜以一种不同的方式工作,机制是根据物体的动能——而不是它的大小。

在开发太空时代的材料时,研究小组用液体进行了实验,并对其性能进行了控制。

Tak-Sing Wong解释说:“如果你把手指放进一杯水里,再拿出来,水的表面就会自行愈合。”

“通常,一个较小的物体由于质量较小,动能回较低。因此,动能较大的物体会穿过薄膜,动能较小的物体会被保留下来。此外,当物体通过时,薄膜包裹住物体,使薄膜完全自愈。”

在其最简单的形式中,这种膜可以用水制造,并具有类似于生物细胞膜的结构。

最初的原型是使用基本的肥皂薄膜创建的,然后对组件进行修改和优化,以满足独特的目的。

随后,这一功能得到了扩展,包括增强的机械稳定性、抗菌性能和气味中和等功能。

Boschitsch博士解释说:“你可以添加一些能让膜更持久的成分,或者是能阻挡某些气体的成分。”

“有无穷无尽的潜在添加剂可供选择,以定制一种适用于你感兴趣的领域的薄膜。”

这项研究也可能对有卫生问题的发展中地区有用。

Boschitsch解释说:“世界上仍有10亿人公开排便,原因有很多,其中之一就是厕所闻起来很难闻。”

“但如果这种方法能应用到这些厕所里,就能让固体废物通过这层薄膜,而产生异味的气体则会被困住。”

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

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