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科学快讯:隐身装置将物体屏蔽于磁性视野之外

发布时间:2012年03月31日 14:39 | 进入复兴论坛 | 来源:中国科学报 | 手机看视频


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  选自美国Science杂志,2012年3月23日出版

隐身装置将物体屏蔽于磁性视野之外

  研究人员已经创建了一种无法被静磁场探测到的装置;理论上,对该装置的制造是合理可行的。到目前为止,有关隐形装置的科学大体上还是理论性的,而已经创建的各种装置一般限制在一个非常窄的频带中,或者说,它们只是做到了部分性的隐蔽。Fedor Gomory及其在斯洛伐克和西班牙的同事如今设计并展示了一种直流磁场屏蔽装置。这些“直流”磁场是静态的(相对于振荡交流场),并由一个永久性磁铁或一个带有直流电的线圈所产生。它们被用于医院中的MRI影像装置及许多安检系统之中,诸如那些在机场安检系统之中的影像装置。这组研究人员的装置是由有两个同心层的圆柱体组成的。其内层为一种可驱除磁场的超导材料,而其外层是一种可吸引磁场的铁磁材料。当被置于一个磁场中时,该装置不会扰动磁线,它既不会制造一种阴影也不会有反射。位于圆柱体内的某个物体因此将无法被探测到。文章的作者说,由于该装置是由市售材料所制造的,且它可在相对较强的磁场及相对较暖的液氮温度中运作,因此它可以很容易地被付诸实际性的应用。

  一种来自废物的可再生电池阴极

  研究人员设计了一个由来自纸浆和造纸工业的木质素副产品制造的电池阴极,这一工艺可能带来较为廉价和安全的电极。Grzegorz Milczarek和Olle Inganas将木质素衍生物与一种叫做聚吡咯的多聚物结合在一起制造了一种可充电的电池阴极,它可与其他更为昂贵的需要贵金属或稀有原材料的电池阴极相媲美。木质素是生物体制造的第二常见的聚合物(最常见的聚合物是纤维素),它通常在木头中占了20%至28%的组成部分。在“棕色液剂”这种纸张加工时留下的废物中可发现大量的木质素衍生物。而且,正如Milczarek和Inganas在他们的研究中所显示的,这些木质素衍生物的绝缘特质可与聚吡咯的导电性结合以创建一种可有效保持电荷的复合材料。一类叫做醌类的有机化合物可让这些木质素衍生物释放出一个质子并保持住一个电荷。聚吡咯可储藏该自由的质子直到该电荷被释放及该质子返回到木质素衍生物的醌基团中。然而,这些电池仍然在某些方面有局限性,在它们闲置的时候会缓慢地释放其电荷。但是,Milczarek和Inganas注意到,不同的木质素衍生物在该电池阴极中有着不同的表现,这取决于它们是如何被加工的。这意味着这些电池还有做到最佳化的空间,而研究人员可能通过尝试不同的木质素衍生物而从其中获得更多的电荷。

  最好及早且经常接触微生物

  据一项利用小鼠所得的新的研究报告称,早期接触微生物可通过改变自然杀伤细胞T细胞的数量和功能而抑制炎症。这些发现提供了“卫生学假说”的证据;该假说提出,在世界上许多地方出现的哮喘及其他炎症性疾病发生率的增加可能是因为在生命的早期与微生物接触减少有关。然而,微生物究竟是如何防止这些疾病的发生仍然是一个谜。Torsten Olszak及其同事现在用小鼠展示,细菌群落帮助调节了小鼠结肠和肺内的叫做自然杀伤性细胞T细胞或NKT细胞的免疫细胞的数量和功能。无菌小鼠在这些组织中有着较高数量的NKT细胞,而这又伴随了CXCL16表达的增加,CXCL16是与炎症相关的一种受体。无菌小鼠更容易罹患化学诱导的结肠炎(结肠的炎症)并对过敏性哮喘的诱发更为敏感。给这些无菌小鼠重新植入不同的菌群防止了结肠炎及对哮喘的敏感性,并使NKT细胞计数维持在低水平,但这些只发生在小鼠刚出生时接触过细菌的情况下。在成年时接触微生物无法令疾病和炎症逆转。这些结果表明,及早接触微生物对免疫系统的炎症敏感性具有重要且持久的影响。

  更密切地观察水星

  信使号(MESSENGER)航天器自2011年3月18日以来就一直在每12小时环绕水星一圈的轨道上行进;来自该航天器的数据持续地对距离我们的太阳最近的这颗行星进行着详细的描绘。本星期发表在《科学快讯》上的两则独立的报告揭示了该行星北半球表面的形态并提出其内部存在着一个深层的高密度物质储库。应用来自该航天器上的水星激光测高仪的数据,Maria Zuber及其同事制作了一个详细的该行星北部的高程模型。这一地形图显示,水星表面海拔高度变化要比火星或月球的变化程度少得多。据这些研究人员披露,水星北半球的最突出的特点是一片广阔的容纳有一个火山平原的低地区域。Zuber及其同事还能够对一个932英里宽(1500公里宽)的Caloris陨石坑进行了检查并确认该陨石坑部分坑底现在已经比其边缘的位置更高。综合来看,这些特点为水星在其历史的大部时间中肯定承受了强烈的地质物理活动提供了证据。接着,David Smith及其同事另行对水星的重力场作了第一次的测量,这也转而为人们阐明了该行星的内部情况。这些研究人员使用信使号航天器上的无线电追踪来确定该行星的重力场,并推断水星在低纬度的壳层较厚并在朝着其北极区域发展时变得较薄。他们提出,水星的外壳比研究人员认为的要更为致密,而一个深部物质储库——可能是一层硫化铁——被埋在下方。他们说,这样一种内部状况与其他陆地行星的内部状况有着很大的差别。