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【腦洞】薄膜界的黑科技讓你開(kāi)始懷疑整個(gè)人生
【中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng) 本站原創(chuàng)】 只有想不到，沒(méi)有做不到。只要充分發(fā)揮你的想象力，打開(kāi)腦洞，這個(gè)世界將更精彩。在薄膜界，科學(xué)研究人員的一次次腦洞大開(kāi)，都為我們創(chuàng)造了無(wú)限的可能。試問(wèn)，你想象過(guò)把飲用水揣在兜里，隨行隨飲嗎？你想象過(guò)只需花上幾秒鐘就能下載一部電影嗎？你想象過(guò)利用降雨也能發(fā)電嗎？你想象過(guò)在大太陽(yáng)底下也能清清楚楚地看清手機(jī)屏幕嗎？肯定沒(méi)有。但，這一切真真切切地發(fā)生了……
Ooho薄膜：將飲用水揣在兜里
三位倫敦工程師發(fā)明了由海藻提取物制成的可食用水瓶——Ooho，他們希望這種新水瓶可以代替造成嚴(yán)重污染的塑料瓶。Ooho可以裝汽水、酒，甚至化妝品等各種液體。Ooho外皮是雙層，這樣食用時(shí)可以揭開(kāi)外層，而只食用內(nèi)部干凈的部分。如果不想食用，也可以直接扔掉，它的材料是完全可降解的。其內(nèi)部可以包裹250ml的水，成本只有2美分。
Ooho球體是把水包裹在可食用海藻薄膜內(nèi)的新技術(shù)，利用表面膠化成球的制作技巧，使用用于烹飪的凝膠化技術(shù)制造，將水巧妙的包裹在雙層薄膜內(nèi)。從褐藻中提取海藻酸鈉與氯化鈣以固定比例混合，在水體外部產(chǎn)生膠化作用。發(fā)明人在確定Ooho終“食譜”之前，嘗試使用不同成分和比例的各種球化技術(shù)。這種薄膜制作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗壓耐磨、可降解且可以直接食用。
雙層膜結(jié)構(gòu)既可以保證內(nèi)部飲用水的衛(wèi)生，還為識(shí)別標(biāo)簽留出了合適的位置。該技術(shù)的另一個(gè)創(chuàng)新之處是在封裝水時(shí)，先把水凍成固體冰塊，這樣就能做成更大的水球，還能保持鈣和藻類物質(zhì)鎖在薄膜內(nèi)。
黑色硫系薄膜：秒速下載電影
一張黑色硫系薄膜看起來(lái)毫不起眼，但是用它制成的相變存儲(chǔ)器卻可以現(xiàn)在的U盤，速度快400倍。這就是寧波大學(xué)新型納米復(fù)合相變薄膜的優(yōu)化設(shè)計(jì)與制備團(tuán)隊(duì)利用兩年時(shí)間研究出來(lái)的新型材料Mg-Sb-Te。
常用的U盤存儲(chǔ)速度是幾十兆/秒，目前世界上先進(jìn)的相變存儲(chǔ)器可以達(dá)到2400兆/秒，而用這種新材料制成的相變存儲(chǔ)器速度能達(dá)到10000兆/秒，比現(xiàn)在快的存儲(chǔ)器速度還要快4倍。也就是說(shuō)，此前拷貝一部電影需要十幾二十分鐘，現(xiàn)在只需幾秒鐘。
雨滴薄膜：利用降雨實(shí)現(xiàn)發(fā)電
中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所展示了“雨滴薄膜發(fā)電”技術(shù)，他們瞄準(zhǔn)太陽(yáng)能發(fā)電的痛點(diǎn)，把降雨利用起來(lái)發(fā)電。
“雨滴發(fā)電利用了的高分子納米薄膜雨水發(fā)電技術(shù)，納米薄膜做成透明狀后，透光率可達(dá)到90%以上，將其鋪設(shè)在太陽(yáng)能電池板上，即可成為下雨時(shí)雨滴發(fā)電、晴天時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電的復(fù)合能源。”中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)王中林向公眾介紹。
“薄膜分為兩層，雨水滴到薄膜上之后，兩層材料會(huì)有一個(gè)接觸，表面就能通過(guò)摩擦感應(yīng)電荷。雨水不是純凈水，是帶電荷的，通過(guò)接觸之后，一層薄膜吸附正電，另一層薄膜帶負(fù)電，這就產(chǎn)生了電壓，與封閉的回路連接，就產(chǎn)生了電流。”在現(xiàn)場(chǎng)講解的研究員趙雪嬌向記者介紹。
雨滴發(fā)電穩(wěn)定性實(shí)際上還跟降雨是否持續(xù)有關(guān)。如果雨持續(xù)降下，電流持續(xù)不斷；如果雨是間斷的，那么產(chǎn)生的就是脈沖電流，難以穩(wěn)定續(xù)航。因此，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)摩擦生電不穩(wěn)定的情況，專門研究了相應(yīng)的電路——先把電收集到一個(gè)電容器，再導(dǎo)出形成直流穩(wěn)壓的電流，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)85%。
抗眩光膜：在陽(yáng)光下看清手機(jī)屏幕
不少智能手機(jī)還存在屏幕眩光問(wèn)題，在陽(yáng)光下無(wú)法看清屏幕上的內(nèi)容。而現(xiàn)在佛羅里達(dá)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)受飛蛾眼睛的天然納米結(jié)構(gòu)啟發(fā)，開(kāi)發(fā)出了一款用于手機(jī)屏幕的抗眩光膜，試圖減少這種“眩光”效應(yīng)。
多年來(lái)科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了模仿飛蛾眼睛特點(diǎn)的抗反射膜，以減少對(duì)眼鏡和顯示器眩光，或確保太陽(yáng)能電池板盡可能吸收盡可能多的光。佛羅里達(dá)大學(xué)研究人員希望研發(fā)出一種抗眩光膜來(lái)減少智能手機(jī)屏幕上的反射。
UCF團(tuán)隊(duì)的薄膜由每個(gè)約100納米寬的網(wǎng)格組成，導(dǎo)致表面反射率僅為0.23%，相比之下，該團(tuán)隊(duì)表示，iPhone的表面反射率為4.4%。測(cè)試表明，在陽(yáng)光下薄膜的對(duì)比度好四倍，在陰暗處好十倍。
筆者結(jié)語(yǔ)：
科技的世界玄妙無(wú)比，它一次次賦予薄膜以嶄新的生命，每一次新面孔的出現(xiàn)都顛覆了我們的三觀。以上提及的科技雖然研發(fā)成功，但是仍未普及，要想這些科技能夠更好地服務(wù)于人類，仍需更多的支持，比如，資金。
(資料參考來(lái)源：36氪(北京)、寧波晚報(bào)、中國(guó)氣象報(bào)、cnBeta、PUWORLD)
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