纳米科技让科幻中的“黑科技”成为了现实

  早在1931年,苏联作家就著有一篇名为《Microhands》的科幻短篇小说,描绘了一种能进行复杂手术的“微型手”。这个近90年前的故事“预言”了当今学者正在进行的纳米科技研究。

  理解纳米科技其实也很容易,简单来看,它就是一门用单个原子、分子当积木,堆成物质的技术。想象一下,以一粒米作为研究对象小不小?把一粒米缩小一千倍,就是人类皮肤细胞的大小,再缩小一千倍,就达到纳米尺度了。纳米科学研究的就是这些“身形”仅有十亿分之一米大小的对象。正是有了这门技术,让许多科幻题材中的“黑科技”成为了现实。虽然纳米科技现在还不能把所有炫酷的黑科技照进现实,它却以自己的“小碎步”改变着我们的世界。

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  黑科技

  医疗胶

  出处:BioWare公司2007年发行的RPG单机游戏《质量效应》

  用处:在游戏中能拥有“无限条命”,现实中能几秒钟止住动脉出血

  在这款游戏中,玩家可以用一种神奇的“医疗胶”治愈自己扮演的角色。虽然在现实中,我们没有游戏人物所拥有的“无限条命”,不过这种神奇的“医疗胶”却有真实版本,可以在几秒钟内止住动脉出血。

  它就是Veti-gel,一种为动物治疗伤口的药物,由植物细胞壁中提取的多糖聚合物制成,可以模仿细胞外基质的复杂网状结构。这种凝胶的作用就像是为外基质重组搭的脚手架。当直接治疗出血点时,它能迅速粘附在伤口部位,建立起机械屏障,止住血流。当凝块形成之后,止血凝胶可以被很轻松地清除掉。这种止血凝胶可以被用于动物外伤、拔牙、不小心剪到尾巴、耳朵、软组织活检、撕裂伤等很多治疗场合。

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  黑科技

  纳米凝胶

  出处:美国派拉蒙影业公司1987年出品的科幻电视剧《星际迷航:下一代》,《星际迷航》系列的第2部电视剧

  用处:复制皮肤细胞再生,现实中应用为增加伤口愈合率

  伤口愈合也是许多科幻影视剧中常见的重要元素。在《星际迷航:下一代》中,指挥官威廉·瑞克受伤后,飞船上的同事立刻用一种手持设备为他治疗,这种装置被称作“皮肤再生器”,利用复制皮肤细胞达到再生的目的。

  现在,这种类似的治疗工具也已经面世——一款含有纳米粒子的凝胶,这个来自美国的研究团队提出,当我们受伤后,一种名为FL2的酶会减缓皮肤细胞“赶去”修补伤口的移动速度,如果能减少这种酶的水平,就能增加伤口的愈合率。

  该团队想出了将沉默RNA分子放进纳米级凝胶壳中的方法,有了纳米“盔甲”的“加持”,沉默RNA分子能在吸收和运输的过程中受到充分的保护,从而充分发挥作用。通过这种凝胶的治疗,伤口的愈合速度是平常的2倍,而且还不会耽误正常组织的再生。

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  黑科技

  缩小术

  出处:1966年美国科幻冒险电影《神奇的旅程》

  用处:将人类缩小至几百万分之一大小,实际应用为缩小版的交通工具

  《神奇的旅程》讲述的是一名苏联科学家逃到美国,但脑血管受损,命在旦夕,5名美国医生被缩小到几百万分之一大小,通过注射进入到这名苏联科学家的体内进行手术,完成任务后从眼睛逃出的故事。

  虽然过去了50年,人类还没能在“缩小版人类”的道路上取得进展,但是科学家们已经发明了缩小版的交通工具——能够朝特定方向行驶的纳米车。

  诺贝尔奖获得者本·费林加曾在2011年造出了世上第一辆四轮纳米车,这辆纳米车的底盘由碳链构成,并“装配”了4个分子马达。这辆纳米车的轮子只有60个原子大小,若将这辆车与一辆一级方程式赛车相比,那么它们的宽度相差超过6.66666666亿倍。今年,法国巴黎将要举办第一届纳米车竞赛,参赛团队将在一个原子一个原子费心拼成的跑道上比赛。相信到时候吃瓜群众一定能大饱眼福。

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  黑科技

  神奇食物

  出处:英国作家罗尔德·达尔1964年出版的小说《查理和巧克力工厂》;2005年蒂姆·伯顿执导了同名电影

  用处:替代三餐的口香糖,现实中科学家们改变食物营养

  在罗尔德·达尔描绘的巧克力工厂中,充满了让孩子和喜欢甜食的人流口水的各种新奇糖果。虽然在现实中我们并没有能代替三餐的神奇口香糖,或者喝了可以飞起来的汽水,但是食品制造商们一直没有停下脚步,试图利用分子技术改变食物的味道和口感。

  早在多年前,纳米技术就已经被运用于食品制造业了,如今的科学家正在寻求利用纳米技术增加食物营养或卖相的方法。澳大利亚一家名为Tip-Top的面包店就利用“纳米胶囊”向面包中添加鱼油(omega-3 oil欧米伽-3鱼油),有了这种纳米胶囊,鱼油就能被直接、准确地送到胃里消化,既能获得营养,又不会尝到鱼油特有的怪味道。

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  黑科技

  自我修复术

  出处:詹姆斯·卡梅隆执导,阿诺·施瓦辛格主演的科幻动作片《终结者2:审判日》

  用处:不会受伤害的液态记忆金属,现实中研究出一种能修复飞机微小伤痕的强塑料

  在电影《终结者2:审判日》中,反派角色T-1000由思想控制的液态记忆金属构成,全身可以随意变形,还能模拟复制出任何体积相当的事物和状态。更厉害的是,一切常规的物理攻击都无法对它造成实质性的伤害,甚至当头部被子弹打开花后,T-1000仍然能在几秒钟内自动闭合伤口。而通过科学家的努力,这种神奇的黑科技似乎也成了现实。

  来自英国的化学家们设计出了一种能够自愈的碳纤维聚合物,当受到外部压力后,这种聚合物会破裂,使环氧树脂从材料中渗出,并和催化剂混合,于是一种愈合效率能达到108%的强塑料就形成了。

  要知道,这种黑科技是相当实用的,有了这种技术,手机摔地上再也不是事儿了,因为屏幕不再会被摔碎。不过,这种技术用在手机上实在太屈才了,它的真正用武之地是飞机机身,不论是机体“受伤”造成的微小裂缝,甚至是飞行途中“中弹”的弹伤,它都可以修复。

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