这是一件迷人的作品。制作一个微小的楼梯,把一个小小的聚苯乙烯(polystyrene)珠子放在底部第一阶(这种阶梯是相当笔直的,是用电场制成)。
很容易看到,珠子被挤在中间,周围是空气中随机运动的分子,这就是著名的布朗运动(Brownian motion)现象。
大部分时间,布朗运动倾向于撞击珠子往下走,但有时,拥挤的威力足以推动珠子上一台阶。
用摄影机密切关注珠子,每当看到它上一了个台阶,就改变电场,使它不能再掉下来。这就像把一障碍设在珠子的背后。
重复这个过程,珠子就会向楼梯上移动,驱动力来自布朗运动。
正是这次实验,(...
作者文章归档:唐晓素

人类粪便制成燃气
牛津郡(Oxfordshire)的一个小镇已成为英国首屈一指的,这座小镇的生物甲烷燃气是产自人类排泄物,这种燃气用管道输送到住户,供应集中采暖,也可烹饪。
迪德科特(Didcot)200户人家现在通上的燃气是来自全国天然气网。英国天然气公司(British Gas)能源、技术和创新主任马丁·奥利尔(Martin Orrill)说,消费者不会觉得有什么不同,因为这种燃气已经净化,达到最高标准,而且无异味。这种燃气的制备是在一个污水处理厂,该厂是今年年初在迪德科特装配的,就在泰晤士河边。
整个过程所用时间不到三周,污水被收集后,首先输入沉降池(settl...
大麻制成生物柴油
在印度大麻的所有的用途中,又增加了另一种,这就是“绿色”用途,可用于混合燃料。
康涅狄克大学(UConn)研究人员发现,纤维作物印度大麻被称为工业大麻,它具有一些特性,这使它可靠甚至很有吸引力,可以作为一种原材料或原料,用以生产生物柴油,这是一种可持续柴油燃料,来自可持续的植物原料。
这种植物可以生长于贫瘠的土壤,这就不必过多地占用主要农田,这些农田可留作种植粮食作物,理查德·帕纳斯( Richard Parnas)说,他是一位化工、材料和分子生物工程教授,领导这项研究。
“对于可持续燃料而言,经常归结为...
电动汽车电池的冒险一跃
一家名为EnerG2的初创企业最近在俄勒冈州(Oregon)开始建造一家工厂,生产一种可以改进用于电池及能量存储设备的超级电容器的材料。美国能源部授予该工厂价值213万美元的援助资金,这是2009年复兴法案授权的价值24亿美元的补助金项目的一部分。该补助金旨在加速美国电动汽车的生产和推广,但在接下来几年内,电池生产商和汽车制造商是否将大量使用这种材料还不确定。
总部位于西雅图的该公司表示,它的材料——一种在电极中使用的活性碳——可以改进超级电容器的性能。这些设备存储一小部分的电池能量,但可以输送更大量的突然增大的电力,并可以经...
尚德智能技术提升太阳能功率
制造商正在努力压低太阳能成本,改善太阳能电池和电池板使其更有效率,但这仅仅是一部分工作。另一种选择是将新的电子产品集成到电池板,这样可以提高光伏系统输出功率,使它们更容易设计和安装。
中国尚德太阳能电力是世界最大的晶硅太阳能电池组件制造商,总部设在中国无锡,它宣布携手圣克拉拉(santaclara)公司,这是一家总部设在加利福尼亚的国家半导体公司,也携手其他太阳能电子产品制造商,一起开发“智能”电池板,这种电池板组件可产生尽可能多的电力,即使其他电池板可能表现不佳。这种性能下降是由于损坏、阳光被遮蔽或积尘。这种系统很管用,因为在常规光电系统中,一块电...
新型充电电池用水充电
2011年3月2日,物理学家组织网站报道,当你想到给电池充电时,你可能会想象一个插座,而不是一瓶水。有一家公司开始改变这一切。这家公司名为信号化学有限公司(SiGNa Chemistry Inc),它已经创造了制氢盒,这种制氢盒能够在运行时配合口袋大小的燃料电池充电设备,给手机和其他移动设备即时充电。
这种装置被称为移动重氢(mobile-H2™),运行就是这样的。你拿住一个充电电池,只要加点水就行。这一装置随后就会发电,充电给你的没电的电池,不需要插座或太阳能电池板。这是一个好消息,因为你有可能碰巧在夜间没电。真正酷的地方是,在这里任何类型的水都行。即使灰水或...
太阳能电池制备自发电表皮
《发现》杂志3月2日报道,新技术使机器人的皮肤能够探测和警示人注意疾病、醉酒或有毒化学品,最重要的是,它会超级灵活,可以感知最轻微的触摸,斯坦福大学(Stanford University)的化学工程师包哲楠(Zhenan Bao)正在搞的,就是这样一个装置。
《快速公司》(fastcompany)网站报道,这种人工皮肤的基础是一种灵活的有机晶体管,它的制备采用弹性聚合物和碳基材料。为了实现触摸感应,这种晶体管包含了一个薄薄的高弹性橡胶层,塑造成网格状的微型倒金字塔。受到挤压时,这一层就会改变厚度,从而改变电流,这一电流通过晶体管。该传感器具有几十万到2500万个金字塔,每...
新型锂电池自行修复磨损 延长寿命
伊利诺斯大学(University of Illinois)的科学家相信,他们偶然获得了一项突破,最终可能促成开发一种锂离子电池,这种电池就像人体的某些部分,实际上可以自行修复本身的损伤。
研究人员采取措施,更深入地了解可充电的锂离子电池,这种电池用于一些日常用的物品,比如手机,笔记本电脑和数码相机,他们发现,这些电池往往会退化,随着时间的推移就会这样。
斯科特•怀特(Scott White)是伊利诺伊大学的材料工程师,他说:“有许多不同类型的退化会发生,修复这种退化可以帮助我们制备更持久的电池。”怀特声称,锂离子电池的阳极充电时...
“冻烟”赋予机器人轻软触感
星期二2011年3月8日,美国《大众科学》报道,研究人员已经设计出一种方法,可以利用气凝胶(aerogel)赋予机器人一种温柔、敏感的触觉。
机器人可以解决一些难题,协助手术,甚至暂时替代护理人员,但是,要请一个人处理一些土豆片,不要弄碎它们,那人类仍然胜出一筹。机器人的手还不够灵敏。有一种新材料被称为“冷冻烟雾”( frozen smoke),可用作皮肤,这是它们需要的,可用于更轻的触摸。(参看:《世界最轻固体材料“冷冻烟雾”诞生》)
“这是一个很轻的碳纳米材料,”翟雷(Lei Zhai)说...
超导磁铁可并网储电
超导磁铁储能(SMES: Superconducting magnetic energy storage)长期以来一直被视为一种大型工艺,因为它可提供瞬间放电和理论上无限的充电周期。然而,时至今日,超导磁铁储能设备的材料成本过高,谁都难以承受,只有很少的应用。现在,美国能源部(DOE)资助的一个项目铺平了道路,使超导磁铁储能技术可以提供兆瓦小时的能量储存。这种容量正变得日益必要,因为电网需要平衡具有间歇性的可再生能源。
美国能源部高级研究项目署能源处(ARPA - E)的一场会议在华盛顿(Washington, D.C.)举行,时间是3月2日,会上,总部位于瑞士的工程公司艾...