今天小編分享的科學經驗:黑科技!手機碎屏終于有救了!!!(不是換屏),歡迎閱讀。
随着科技的進步,智能手機成了現代人的必備品。我們可以不出門,可以不社交,但是絕對不能沒有手機。
但是當手機不小心掉到地上,螢幕被摔得粉碎時,無論是把螢幕修好還是直接去換個新手機,都花費不低,倍感心痛。
現在,科學家為我們找到了一個更好的新選擇——可以自我修復的手機螢幕!
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手機螢幕如何實現自我修復?
手機螢幕的自我修復要從一種新型活體功能材料說起。
近期,科學家們利用蛋白質分子的 " 液 - 液相分離 " 技術,開發出了一種微載體生物反應器——
所謂微載體,指的是在細胞培養過程中,由于細胞往往需要貼附在某些物體表面才能生長,因此向其中投入的一些微米級的小顆粒,這樣就能極大增加培養皿内可供細胞生長的表面積,方便細胞的大規模培養。
而所謂的生物反應器,指的是能為某些生物化學反應提供适當環境的設備,能模拟生物的功能,讓細胞在其中也能進行生化反應,比如釀酒的發酵罐就是一種生物反應器。
以往這二者都是分開的,而最近開發出來的新型微載體生物反應器則是空心的,内部包含了生物進行反應所需的各種活性物質,這些活性物質在微載體内部能自由移動。這樣,這種微載體生物反應器就既具有催化能力,又能大規模培養細胞。
同時,以微載體為介質,構建了生物轉化反應器系統,可以在微尺度空間上實現微生物能量的快速傳遞與物質的高效轉化,将生物催化的效能大幅度提升。
該材料的生物兼容性好,且功能可調節,可擴展到生物傳感及自我修復等領網域的新型活體材料的制備中,因此為化學品的制造、未來生命材料等領網域開辟了新的思路。将該材料成功地用于苯乙醇分子的高效生物合成中,并将其生產效率提升了 12 倍。
功能性活體材料制作示意圖。圖片來源:參考文獻 [ 1 ]
此外,活體功能材料還能裝載不同的生物活性材料,并發展成不同的功能物質,再通過 3D 打印形成不同形狀的物質。
可見,若利用活性功能材料制作成手機螢幕,當摔碎後,便會啟動自我修復功能變得完好無損,到時候我們再也不用擔心手機碎屏了!
還有哪些智能材料?
1
變溫衣服
想必大家都想穿上智能的變溫服裝,讓身體夏天不熱,冬天不冷。科學家研制的自動變溫材料可将變溫衣服變為現實。
這種材料主要基于羊毛制作而成,在其上面塗覆一層超薄的金屬材料,利用金屬的導電性能,當人體溫過高,衣服便會收縮,從體内排出熱量;當人體溫度過低時,衣服便會膨脹,吸收外界的能量。
由此可以實現在過冷或過熱的條件下,自動調節溫度,讓人身體更加舒服。
2
智能自清潔玻璃
玻璃是建築物上的重要組成部分,随着建築物的不斷增多,玻璃的占比不斷增加,對于玻璃的清潔需求日益增多。自清潔玻璃的出現很好地減少了高樓外牆的危險性操作。
科學家在透明玻璃外層塗覆上親水的光催化礦物材料,當陽光中的紫外線輻射到窗戶上後,材料受到輻射後會将污垢分解掉,使玻璃表面親水。雨水來襲時,會在玻璃表面形成一層水膜,有效的減少污垢。
科技改變生活,創新引領未來!相信随着科學家們研究的不斷深入,會有越來越多利于我們生活的新型材料問世。
在未來,我們要保持着對生活的熱愛、好奇,懷着不斷探索的心堅定的走下去!讓我們共同期待更加美好的未來吧!
參考文獻
[ 1 ] Ou, Y., Cao, S., Zhang, Y. et al. Bioprinting microporous functional living materials from protein-based core-shell microgels. Nat Commun 14, 322 ( 2023 ) .
[ 2 ] 段瓊娟 , 王彪 , 王華平 . 自清潔玻璃的研究進展 . 化工新型材料 9, 3 ( 2009 ) .
[ 3 ] 鞏繼賢 . 智能服裝的現狀及展望 . 現代紡織技術 , 12 ( 1 ) :3 2004.
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出品丨科普中國
作者丨石霧遙
監制丨中國科普博覽
責編丨楊雅萍
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