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小行星撞地球带来稀有金属 等

2009-07-24

科学大众(中学) 2009年6期
关键词:铁元素微粒磁场

德国科学家的一项研究报告说,地壳中的稀有金属可能是数十亿年前小行星撞击地球的时候带来的。

德国美因茨大学的研究人员用了12年的时间,对陨石撞击地球的遗迹进行研究,分析了土壤中稀有金属(也称亲铁元素)的成分,像金、铂、钯、铱、钌等稀有金属都属于亲铁元素。

研究人员将这些成分分别与取自地壳和地幔的样本、地球上的火星陨石、阿波罗探月计划带回的岩石进行了比较,结果显示出惊人相似之处,这项研究说明地球上的亲铁元素都有着“宇宙化学来源”。

据研究人员计算,大约160个直径在20千米左右的富含金属的小行星就足以提供现在地球所含的亲铁元素。

让液体向上流动

液体总是向下流动吗?不,德国科学家的一项研究给出了否定答案。一种液体有如神助般地垂直向上流动,并聚拢成葡萄的形状,附着在一根小铁棒上。

原来,这些液体中含有一种直径约为10纳米的微粒,这种微粒具有微弱的永久磁性。由于体积太小,这些微粒本身不会使液体具有磁性。但是如果一个磁场从外部影响液体,这些磁铁矿微粒就会按照外部磁场的方向排列。液体于是被磁化。研究人员说,强度很小的外部磁场就能够和磁铁矿微粒之间产生巨大的相互作用,因此,弱磁场(例如冰箱电动发动机产生的磁场)就可以对这种液体施加巨大的力量。这种力量完全能够克服重力——这就产生了从下往上流动的液体。

磁流体动力学的应用范围因此大大扩展。例如,旋转贯穿件的密封、离合器以及汽车或直升机旋翼的减震器,而且也能用于医疗目的,比如医疗康复仪。此外,也可以用于研发新材料,例如所谓的磁流变人造橡胶。

数学能力与数字直觉密切相关

英国一项研究指出,学生的数学能力与其在早期教育阶段对数字的直觉密切相关。

一般来说,数学技能体现在两个不同的代表体系中。一是与计算相关的领域,它要求具有学习和抽象认识等具有象征意义的能力,这是人类唯一的技能。二是所谓的“近似数体系”,指的是最基本的数字直觉,能够辨别出不同的数量。该体系可以追溯到人类的远古时期,在成人、儿童和一些动物身上都有所表现。个体能够利用这种直觉计算一些不在掌握中的实体的近似数,并用这种能力来指导自己的日常行为。

美国研究人员在对14岁儿童进行的一项试验显示,与学生的数学能力相关联的是非语言的估计能力,而不是智商或视觉一空间的推理能力。答案最精确的儿童恰恰就是那些在从学龄前开始的数学测试中就一直名列前茅的孩子。

科学家认为,这一研究结果表明,前期教育对提高孩子未来的数学能力非常重要。

可杀菌薄膜

苏黎世联邦工学院的专家研制了一种能够杀菌的银和钙磷涂层薄膜,它的特别之处在于,薄膜会自行产生杀菌效果。这种膜可以用在医院内容易传播病菌的关键地方,贴上这种自行消毒膜的门把手、病床或是卫生设施能够保护病人不被病菌传染。

据欧洲疾病预防与控制中心称,欧洲每年在医院发生的感染有300万例,其中5万是致命的。病菌大多是通过门把手和灯的开关传染的。

银在3000年前就被用于消毒,而将银与钙磷结合起来可以将其对大肠杆菌的杀菌效果提高上千倍。关键的一个因素是:细菌利用钙作为新陈代谢的载体物质。这样20到50纳米大小的钙磷酸粒子就作为营养被微生物吸收和分解了。这时研究人员涂抹在这种营养物质上的成千上万个1-2纳米的银微粒就被释放出来。这样细胞就会停止输送营养物质,从而中断细胞分裂,病菌也就不会再增多。

每天睡五至七小时足矣

英国科学家的研究成果指出,每天5~7小时的睡眠就能保证成年人的良好休息。

该研究指出,大脑的三个区域具有不同的功能。中间和菱脑部分负责控制动力活动,即呼吸、血液循环和心脏跳动。脑皮层负责思想、说话和记忆能力。如果没有这些功能,大脑可能很快就会自我损坏。如果人一夜不睡,脑压会使我们对外界刺激变得更敏感或暴躁。

1966年,专家给一名17岁的学生做了一次11天不睡觉的试验。到了第4天他开始出现幻觉,并且无法很好地感知周围的事情。研究发现他控制视觉的大脑皮层受到了影响,因此无法很好地指挥自己的行为,在家中发生了多起事故。

另外,科学家还对毒品或其他任何药物不能治疗失眠的说法提出了质疑,研究指出失眠不是心理问题,而是压力造成的。

头发无法遮挡紫外线

澳大利亚昆士兰州大学的研究人员研究后发现,即使是一头浓密的头发,也对抵抗太阳的紫外线起不到太大作用。头发对头皮的保护作用明显弱于防晒霜。

研究人员让一名女模特佩戴各种人体假发晒太阳。测试表明,头发的颜色对头皮受到多少紫外线照射没有什么影响。短发起到的保护作用比长发稍微好一点儿,或许这是因为长发由于自重下垂,导致裸露出的头皮更多的缘故。

高达13%的恶性皮肤肿瘤产生于人体最暴露的部位——头部。男性死于恶性黑素瘤的几率是女性的2倍,原因可能是他们在户外工作的时间更多。

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