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水面一定是平的?科学家制作凹凸“水文字”


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-12-14

 

在培养皿中,水只会停留在亲水性位置,从而显示出文字

在培养皿中,水只会停留在亲水性位置,从而显示出文字

  水面一定是平的?未必。哈佛大学科学家用纳米技术开发出“选择性亲水”材料,人们用它能制作出保持一个月之久的、有凹凸感的水面,即“水文字”。有趣的是,这一现象是科学家在帮高中教师设计演示课的过程中发现的。

  哈佛大学科学家展示了这一名为“水文字”的概念。此前,美国新罕布什尔州Merrimack高中的一些学生和教师与哈佛大学合作,演示了这样的“水文字”。在演示中,观众可以看到,用水拼写出的字符与湿性表面之间的明显差异。“水文字”的主要原理在于,通过改变某一表面的特性,你可以利用水制作出特定的印刷图案。所需的工具包括泡沫贴纸、改进的特斯拉线圈(可以理解为人工制造闪电的装置)和有盖培养皿。

  在演示中,每名观众都拿到一个培养皿,并选择自己喜爱的贴纸贴在培养皿底部。演示的操作者随后将培养皿放入特斯拉线圈并快速推动。这将产生紫色的火花,并伴随着巨大的声响。在贴纸被取下后,操作者向培养皿中加水。除了贴纸所贴位置之外,其他位置都将被水占满,这就形成了凹凸的“雕刻”图案。这一“水文字”可持续1个月时间。

  哈佛大学科学家Philseok Kim就此次演示撰写了论文,他发现“水文字”完全出于偶然。在帮助Merrimack高中教师Raymond Sleeper设计新演示课程的过程中,他尝试了用于其他项目的实验室设备。

  他表示:“我尝试了一个培养皿,看看我们能在亲水性和疏水性之间产生多大的差异。”培养皿原本为塑料材质,具有疏水性。在经过特斯拉线圈的处理之后,通过空气导电,塑料与氧气发生了反应,导致培养皿表面具有了亲水性。但由贴纸保护的位置则没有与空气接触,因此仍具有疏水性。在培养皿中,水只会停留在亲水性位置,从而显示出文字。

  研究人员表示,无论在何处,这一“水文字”的展示都获得了成功。Kim表示:“紫色电弧和有趣的声响、可爱的彩色贴纸,以及神秘的文字,这些组成了一系列令人惊叹的瞬间,并在几分钟内发生。我认为这是个真正引人入胜的组合。”

    [新浪网]

 

 

   

 

 

 

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