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鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)

鸭子的羽毛几乎不含水,因为它们的羽毛上覆盖着油。

鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)  第1张

荷花可以“不沾泥而出”,荷叶可以完全排斥水滴,因为其外表覆盖着一层蜡状物质,科学家称之为“拒水表面”。

鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)  第2张

荷叶的拒水表面布满了“小包”。它们紧紧地粘在一起,在叶子表面形成一层“保护层”。当雨滴落下时,“包”中的空气体不会排出。由于“小包”之间的距离很小,空气体使得雨滴无法通过缝隙进入真正的树叶,所以雨水只能在“小包”上打滚。落下的雨滴带走了树叶上的灰尘,冲走了各种细菌。大自然的“智慧”真的很吸引人。一种表面,一种梦想科学家们正试图用人造材料模拟荷叶的表面。他们发明了一种“超排斥表面”,并以一个组合的拉丁词命名,这个词由“一切”和“憎恶”组成,原意是“憎恶一切”。在材料科学家看来,“厌恶一切”就是排斥一切液体,包括水和油,还有血液、咖啡、酒精等。“排除一切”的材料是人的梦想。

鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)  第3张

材料科学家已经开发了几种超级排斥表面。比如他们尝试用非常细的不锈钢丝做密丝网,类似于家里用的纱窗,但是编织的密度要高很多。一个成人拇指指甲大小的样本上分布着1200多个小网格。科学家在金属丝网上喷涂一层薄薄的化学纤维涂层,在丝网中形成小气囊。任何接触到这些气囊的液体都只能在气囊上流动,而不是真正的固体表面。这样看起来就像荷叶的表面。如果将这种面料附着在衣服上,不仅可以保持清洁,还是一件很棒的防护服。化学家和医生可以用它来防止酸性液体,血液和其他危险液体。表面各种行为的科学家认为,如果材料的表面可以被选择性排斥,那么这些材料就可以发挥更大的作用。例如,他们开发了一种特殊的表面来处理石油污染,这使得清理湖泊、河流和海洋中的石油变得更加容易。为了建造这样的表面,科学家们还需要一个非常细的金属丝网,然后在它上面涂上一层可以驱油但吸水的化学物质。如果你把油和水倒在这样的表面上,水会穿过表面,油会被堵住。在实验中,人们用这种表面制成的织物去除水中的油污。结果,99%的油从水中被去除。科学家还发现,让地表出现一种“混合”行为,也能满足更多人的需求。一个突出的例子是镜子和其他玻璃物体的表面。这些表面很容易雾化和模糊。这是因为当湿空气体接触到冷玻璃时,如相机镜头、镜子等。,空气体中的水分会被冷表面迅速冷凝。这些凝结的水滴散射光线,使玻璃变得不透明。

鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)  第4张

科学家们一直想设计一种可以吸收玻璃上水滴的表面。他们发明了一种材料——“超吸收面”,是“超排斥面”的反义词。这种表面可以使玻璃上的水滴变平,变成“水面”。这样,由于玻璃上水的厚度是一样的,所以不会发生光的散射。然而,即便如此,仍然存在一些问题。如果温度低于0℃,水层就会结冰,冰就会结霜。其实这是个棘手的问题,所以“超吸收面”并不能从根本上解决问题。为了彻底解决玻璃起雾的问题,麻省理工学院的材料科学家迈克尔·卢布纳(Michael Lubner)和他的同事们提出了一个更好的解决方案,即制造一种吸收水蒸气但排斥水滴的复合表面。空气体中的水分可以穿过结合面的外层,但一旦穿过外层,就会被内层捕获,附着在内层上。内层只能暂时“固定”水分子。它的秘密是气体和水分子无法聚集在内层,所以无法混合冻结。同时,尽管外层不排斥水蒸气,但它可以排斥液态水。因此,如果雨水落在这个涂层上,它们只能滚下来。在测试中,Rubner和他的团队将小块玻璃在零下20℃冷冻一小时,然后将玻璃放在温暖潮湿的环境中。所以没有结合面的玻璃很快就会“起毛”,但是结合面的玻璃会保持干净透明。穿上“空气衣”解决玻璃“起毛”问题,是很多人的梦想。因为这种雾,照相机和望远镜经常令人讨厌。

鸭子油(自己熬的鸭油能吃吗)  第5张

不过目前这种表面也有一个缺点,就是太脆弱,容易损坏,暂时无法作用在汽车的挡风玻璃上。也许下一代技术可以制造出更坚固的复合表面,到那时,这种表面会更有用。“超排斥面”的出现让一些科学家的想法越来越多,于是有人想到了更大的帆船。在浩瀚的海洋中,大型船舶的航行消耗了大量的能源。他们必须克服水中的巨大阻力。当一艘巨轮在水流中经过时,水与船体的摩擦对船形成强大的阻力。如果有办法降低这种影响,飞船会走得更快,消耗的能量更少。克服阻力的关键是减少摩擦。其中一种方法是在船的水线下建立空气层,这就好比在巨大的船上安装了“空气套”。在这种情况下,船实际上是在空气体中航行,而不是在水中。

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橡树岭国家实验室的夏洛特·芭比(Charlotte Barbie)团队决定设计一种能够捕捉空气体的表面,然后给它涂上一层防水化学涂层。为了测试,科学家们首先研究了一些铝板。他们在圆盘上刻出凹槽。这些凹槽代表了大船的水道。水流通道能有效降低阻力。接下来,科学家们使用酸在通道内部和之间蚀刻一些更小的结构。它们是被防水聚合物覆盖的小孔。事实上,这种表面类似于其他科学家开发的疏水表面。为了测试表面效应,科学家们将光盘放在水下,用一种类似于录音机的设备高速旋转。实验结果表明,沟槽深度和孔径对减阻有影响,并且这种影响随着速度的变化而变化。芭比认为,如果使用这种表面技术并进行适当处理,300米长的油轮可以在航行过程中减少44%的牵引力。可以预见,表面技术的应用将会非常广泛。科学家们正试图将表面技术扩展到几乎所有领域。例如,计划在输电线路表面涂上一层涂层,以清除其上的结冰,这在暴风雪天气会造成很大的麻烦。同样,类似的涂层也可以减少船体上的藻类,使船只更容易航行。至于日常生活的其他方面,比如不沾脏的衣服、无雾镜、眼镜、灯等等,不胜枚举。正因为如此,“超排斥表面”对于科学家来说具有“超级魔力”。

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