【能源化工行业】趣味化学化工类
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【能源化工行业】趣味化
学化工类
趣味化学(化工类)
我们知道,物质是由原子分子组成的。如果能够捕捉到这些原子分子且能让它们重新排列,及重新组合,那么,就
能够设计制造出具有全新结构的新物质,甚至是新的生命。
例如,把组成水的氢和氧分开,然后再由俩个氢原子组合成
氢分子,那么它就是能够燃烧的新能源。
小的原子,只有足球体积的几亿分之一,未来,科学家能够在较大范围内成熟的应用扫描探针显微技术,操纵
单个原子和单个分子,然后再按科学的方式把它们重新组
合。这种手段应用于材料加工,会出现什么样的结果呢?
一个机器人,应用了多种材料,有金属的、非金属的、有机的、无机的。不管它们是什么材料,当分子及原子
结构发生理想变化,或者是说按科学方式重新组成,那么,
它发挥同样的作用,而体积会大大减少。随着原子尺度加工
技术不断完善和提高,会出现多种分子器件和新型功能材
料,未来把它们用来制造机器人,其中最小型的,机器人就
能够爬进人的血管,进行各种各样的手术。人的心脏某一区
域,出现了问题,小小的机器人,到这里进行观察,或者按
医务人员的指令,去修复它。
同样改变了原子、分子组合结构的材料,用来制造卫星,完成同样的任务,卫星的体积会小很多,假如需要,将来人类能够一次发射成千上万颗用于各方面的卫星。而到目前为止,全球在以往的几十年间,一共才把几千颗卫星送上天。
通过原子分子操纵加工的材料,不仅体积会减小,而且具有更高的强度,更好的耐热和耐高温性能,在空间领域,把它们用来做太空船的外壳,引擎或其它部件,太空船会变得更轻、更快、能够承受更为恶劣的环境,新的太空船会带着人类走得更远。
改变了原子结构的新型的分子材料,应用于信息领域,象一块手表大小的空间,就等于现代成千上万张光盘的容量,这样,一座大型图书馆的全部书籍的文字,就能容进其中,你拥有了这样一个记忆体,就如同拥有了一座图书馆。
在生物领域,操纵分子原子,会出现更令人兴奋的结果。地球上原有的生命体,包括动物、植物及微生物,它们之所以存在形式不同,是由其内部的分子原子的结构及性质有别所决定的。
无数的水分子再加上一些碳、氮和别的众多元素,按科学规范结合在一起,就出现了我们所见到的生命。如果
人类改变生命体内的一些分子原子组合,甚至设计出新的结构会怎么样?科学家做出乐观的预测,认为这样有可能创造出具有生命力的新物质,或者是说会出现新的生命形式。当然,生命科学,是一个庞大的系统工程,从原子分子操纵入手进行研究,只是其中的一方面,创造生命是十分艰难的,大自然是经历了亿万年的造化,人类在二十一世纪,随着科技手段不断有新的突破,科学家或许会在这方面有较大的作为。
不过,以后对生物分子进行捕捉及雕刻加工是较为普遍的,这样就能够修复人体内某些有缺陷和导致疾病的遗传基因,从而尽可能的抑制及克服困扰人类的种种顽症。同样仍能够用具有活力的细胞,代替老化的细胞,从而延长人的寿命。
21世纪,人类进入微观世界,在原子分子尺度上,对物质材料及生物体进行研究,从而改变它们的结构形式,会对社会及我们的生活,产生较大影响,且势必要引起更加广泛的重视。
钢在工业建设中起着骨干作用,一切工业交通运输和国防等都离不开钢铁。不过钢本身不是没有弱点的。身体虚弱的人常用维生素补养,使身体由弱
变强,钢也能够用其他金属来“营养”自己,弥补自身的缺陷,使它更加适合工业建设和国防的需要。
古代的工匠早已会制造坚硬而锋利的刀剑了。究竟为什么那么坚硬,最初没有人知道,以后才发现原来是炼钢的矿石里含有钨。
在第一次世界大战时,英国人的坦克车装甲钢板非常厚,可是经常很轻松地被德军的炮弹击毁。英国人很恼火,经过反复化验才知道德军炮弹壳里含有少量的金属钨。于是英国人研究在钢里加入少量的铬、锰、镍和钼后,做出的合金钢板仅有原来钢板厚度的1/3,可是德军的炮弹再也打不透了。钨钢硬度高,强度大,至今在合金钢中有着特别重要的地位。
提起有机玻璃大家都听说过,乍见起来它和普通玻璃似乎没什么不同,实际上它们完全不一样。
普通玻璃的“父母”是硅酸盐,有机玻璃的“父母”却是丙酮、甲醇和氰化氢。有机玻璃的学名叫做聚甲基丙烯酸甲脂。这个名字念起来非常别扭,由于它是人工合成的一种高分子聚合物,所以人们笼统地把它叫做有机玻璃。
有机玻璃有一个令人惊奇的性能,一条弯曲的有机玻璃棒,只要弯度不超过48 度,光线就能沿着它,像水通过水管一样投射过来。光线能走弯路,多么有趣!
利用这个绝技,它就成了制造外科传光玻璃仪器的珍品。医生在手术室动手术时,就不必担心见不清楚了。
我们的生活,好比一幅宏大美丽的画卷,五彩缤纷、瑰丽多姿。我们就生活在这幅美丽的画卷中,心情舒畅,同时又不无自豪,因为,这个世界是我们人类自己的杰作。
在生活中,我们常常见见各种布置精巧的橱窗,这不,前面便又是一个。不过,这可不是一般的橱窗。你瞧,一个透明的台柜,上面铺着蓝色的天鹅绒,几件形象奇特的、透明的艺术品,巧妙地陈列在一盏台灯的周围。台灯是一体七色的,七种柔和的光,从灯罩里挥洒而出,映着这些透明的珍奇,更是显得晶莹摧灿,光彩夺目。台柜旁边是一架精巧的透明的茶几,上面陈列着几套各式各样的透明的杯盏。一只形状奇特的高脚杯,盛放着一杯鸡尾酒似的彩色液体放在一旁,那界限分明的色彩,盈盈欲滴,好像要飞泻而出似的。
毫无疑问,这是一个玻璃制品的橱窗了。不过,它将各种奇异形状的玻璃器具和各种色彩如此巧妙地布置在一起,不由得令我们对这个透明的世界刮目相见。在我们日常生活中,玻璃能够说是司空见惯的。我们一睁眼,首先映入眼帘的便是从窗户上倾泻进来的明亮的光线;我们一想喝点什么,无意中拿的便是一只透明的杯子;书桌上有几件小巧的玻璃工艺品,仍有透出柔和的光线的台灯;当我们到实验室里后,各式各样的玻璃仪器便开始垂首候命。仍有,我们鼻子上的玻璃眼镜,科学家们用的显微镜,天文学家们将遥远的星球拉到我们