吴大勇|奇妙的纳米纤维

139
2022-01-12
0
0
格致SELF
吴大勇:奇妙的纳米纤维

这种鉴定血液筛查癌症的方法非常简单,像pH试纸测酸碱度那样,但它真的有效

一毫米这样短的距离,

其实能够摆放二十根头发。

那一毫米能够摆放多少根纳米纤维呢?

大概是一两万根。

大家好,我是吴大勇,来自中科院理化所。今天,我为大家带来的科普讲座题目是《奇妙的纳米纤维》。

在开始讲述纳米纤维之前,我想先给大家提两个问题:自然界中纤维有哪些?有没有人工合成的纤维呢?

在生活中,我们最常见的生物纤维其实是棉花。我们穿的衣服、盖的被子都是由棉花纤维做成的,还有以前我们洗碗用的丝瓜络,这些都是植物、作物中的植物纤维。

在动物纤维里,羊毛和我们的生活最密切相关,还有就是蚕丝。我们人体有没有纤维呢?有的,就是头发。<...
吴大勇:奇妙的纳米纤维

这种鉴定血液筛查癌症的方法非常简单,像pH试纸测酸碱度那样,但它真的有效

一毫米这样短的距离,

其实能够摆放二十根头发。

那一毫米能够摆放多少根纳米纤维呢?

大概是一两万根。

大家好,我是吴大勇,来自中科院理化所。今天,我为大家带来的科普讲座题目是《奇妙的纳米纤维》。

在开始讲述纳米纤维之前,我想先给大家提两个问题:自然界中纤维有哪些?有没有人工合成的纤维呢?

在生活中,我们最常见的生物纤维其实是棉花。我们穿的衣服、盖的被子都是由棉花纤维做成的,还有以前我们洗碗用的丝瓜络,这些都是植物、作物中的植物纤维。

在动物纤维里,羊毛和我们的生活最密切相关,还有就是蚕丝。我们人体有没有纤维呢?有的,就是头发。

人工合成的纤维大家可能听说过腈纶和莫代尔,还有我们的衣服里面增加弹性的纤维叫莱卡。

其实,纤维是无处不在的,它指的就是连续或者不连续的细丝状的物质。纳米则是个长度单位,它是一毫米的百万分之一。一毫米这样短的距离,其实能够摆放二十根头发。

那一毫米能够摆放多少根纳米纤维呢?大概是一两万根。直径在纳米尺度的纤维,我们就称之为纳米纤维。

当材料的尺寸到达纳米量级的时候,它就会出现和以往不一样的特性。而这些特性往往又是非常重要的。这就是为什么我们要去研究纳米纤维。

“喷射”出的奇妙细丝

首先,我们要看一看这么细的纳米纤维是如何做出来的。

制造出它的技术叫做静电纺丝。这并不是一项新技术,它在1934年被发明出来,已经是八十多年前了。其原理很简单,用一个管子把高分子溶液输送到金属的喷头里,这个金属喷头很细,大概和医院打针的针头差不多。

把这个喷头连上直流的高压电,然后在它对面放一个金属的接收装置,这个装置可以是平板的或者其他形状的。

于是,喷头和接收装置之间就产生了高压电场。高压电场之间有静电力,就可以把聚合物的溶液拉成细丝。

大家可以看到,当电源打开时,针头处有一个液滴被逐渐地拉长,然后突然喷射了出去。喷出来的丝细吗?当然细,因为它是纳米级的。

细心的你可能会问,出来的应该是一根螺旋状的细丝,但为什么我们看到的是一下子喷出了的团状呢?这是因为我们的眼睛没那么快,捕捉得不够清楚。

如果用高速摄像机把这个过程重复一遍,我们就能知道答案。

请大家观看上面的这个动画。它的时间是14点28分12秒多。我们可以看到,有一根丝的末端在作螺旋状鞭动。这第12秒之所以过得那么长,就是因为这是用超高速摄像机来拍摄的。这个视频时长16秒钟,但拍摄它仅仅耗时0.3秒。也就是说,这个视频被放慢了五百多倍,这样我们就能看清楚它的产生过程。

#中科院
#格致论道
#科学
#科普
#知识
#知识科普
#格致論道
#科學
#知識
#知識科普
#教育
01:00
左右派要怎麼分?從歷史理解左右派的發展(完整影片連結在留言)#shorts #TaiwanBar
04:06
馬偕來台150《馬偕DNA 》 現代淡水X街頭舞蹈 MV
12:59
“双减”政策引发中国教育股狂跌 投资者该捞底吗?【百股经#92】
11:41
勇闖難關“蚯蚓養殖路”|坵隱農場|【台灣真善美】2022.09.11
02:35
#学汉字 米

༺ 資料蒐集來源: YouTube
本站不需註冊加入會員,保障個人隱私,完全不用Cookei