血液中的導彈

目標定向似乎是導彈最大的優(yōu)勢，“納米蠕蟲”在血管中自由游動并保證不破壞人體正常免疫防御系統(tǒng)，像導彈一樣尋找并直擊腫瘤細胞。

在科學領(lǐng)域中似乎一直印證著一句話——沒有做不到，只有想不到。在1966年的科幻電影《神奇航行》中，科學家們將一艘潛艇縮小至顯微鏡觀測等級大小，并將其注射到一位高級官員的血液中，最終通過摧毀這位官員腦中的血栓而將其治愈。而現(xiàn)在，美國加州大學圣地亞哥分校、圣巴巴拉分校以及麻省理工學院的科學家們研制出一種納米等級大小的“納米蠕蟲”，這種蠕蟲可以在血管中自由游動同時保證不破壞人體正常免疫防御系統(tǒng)，像導彈一樣尋找并直擊腫瘤細胞。

“納米蠕蟲”是通過球形納米級氧化鐵顆粒連接在一起而形成的一個長30納米的蠕蟲形狀的“納米蟲”，比真正的蠕蟲小300萬倍。領(lǐng)導此項研究的加州大學圣地亞哥分校生物化學家邁克爾·塞勒教授說，“許多納米微粒被認為是人體的保護機制，它可以在幾分鐘內(nèi)在血液中捕捉并移除腫瘤細胞。它們之所以工作效率如此高，是由于其特殊外型和表面的聚合體外層可使‘納米蠕蟲’規(guī)避人體機理對其的排斥特性?，F(xiàn)在這種‘納米蠕蟲’可以在人體內(nèi)巡航數(shù)小時進行搜尋工作?！?/p>

由于沒有成型的腫瘤很微小，因此用傳統(tǒng)的方法很難檢測出來，而“納米蠕蟲”的氧化鐵成分可在診斷設(shè)備中發(fā)亮，尤其便于核磁共振成像（MRI）裝置通過發(fā)現(xiàn)“納米蠕蟲”來尋找人體內(nèi)的腫瘤細胞。由于“納米蠕蟲”的氧化鐵成分具有超順磁性特性，在核磁共振成像裝置下將非常明亮。每個“納米蠕蟲”具有8個氧化鐵磁性片斷，這些磁性片斷結(jié)合在一起將提供一個更大的觀測信號。通過“納米蠕蟲”，醫(yī)生不僅可以尋找到已經(jīng)成型的腫瘤，甚至正在成型的腫瘤也無法逃脫“法網(wǎng)”。

大多數(shù)納米級顆粒能夠被機體的免疫系統(tǒng)識別、捕獲并移除，但是“納米蠕蟲”不會。通過將“納米蠕蟲”注射進患癌鼠的血液中，科學家們發(fā)現(xiàn)“納米蠕蟲”和與其大小相當?shù)那蛐渭{米顆粒不同，并不會被免疫系統(tǒng)驅(qū)逐出血液而是保留了數(shù)小時，這是因為這些“納米蠕蟲”可以借助自身的形狀及其表面聚合物的優(yōu)勢躲避機體對外來異物的清除機制。除了右旋糖苷的聚合外衣之外，科學家還給“納米蠕蟲”安裝了一個腫瘤識別分子，這種被稱為F3的多肽能夠?qū)ふ业侥[瘤并引導“納米蠕蟲”直達腫瘤細胞，類似導彈上的定位系統(tǒng)。由于“納米蠕蟲”的纖長形狀，它可以同時攜帶多個F3分子，這些分子合力作用極大地提高了“納米蠕蟲”到達腫瘤的能力。

目前，研究人員正在研究將藥物與“納米蠕蟲”綁定在一起，并通過化學方法在其外部添加一些特異性密碼，使其更精確的到達特定的腫瘤細胞、器官等身體部位，也許在不久的將來，人們對于腫瘤的恐慌將消失彌空。

可充電的人造肌肉

美國已經(jīng)研制出可自愈并發(fā)電的人造肌肉，通過它甚至可以為iPod充電。

美國加利福尼亞州的研究人員已經(jīng)制造出一塊可自愈并發(fā)電的人造肌肉。本項研究可用于制造會走路的機器人、改良修補術(shù)，甚至為iPod充電，而其部分成果已經(jīng)在日本用于海浪發(fā)電。

作為本項研究的發(fā)起人，洛杉磯市加利福尼亞大學的科學家裴齊冰（Qibing Pei）說：“我們已經(jīng)制造出了一塊人造肌肉，它會在通電后膨脹（超過200%），在運動和能量方面都與人類肌肉非常相似?！?/p>

人造肌肉已經(jīng)出現(xiàn)數(shù)年，但是因其自身原因基本上未能發(fā)揮效能。有些人造肌肉因為體積非常大以致撕裂，產(chǎn)生不平衡的膜厚度和不規(guī)則粒子，從而導致肌肉失靈。研究人員采用了柔韌、更為普遍的碳納米管作為電極，以取代常見的金屬基薄膜，因為后者經(jīng)反復使用后會失效。如果碳納米管的某個區(qū)域失效，其周圍的區(qū)域會變得絕緣而自行閉合，從而防止故障向其他區(qū)域蔓延。

裴齊冰說：“在對這一新裝置進行的長期試驗中，實際的材料經(jīng)歷了大量實驗卻依然工作如常。”裴齊冰所說的實驗指的是，他們用大頭針扎刺人造肌肉。其他的人造肌肉往往會失效，而他們研究的肌肉模型卻保持運行。

這種能自我愈合的肌肉還具備高效能。裴齊冰介紹：“它能保存所輸入能量的70%?！庇捎谶@種材料在膨脹后會收縮，碳納米管的重新排列會產(chǎn)生一小股電流，將其捕捉后可為另一膨脹提供能量或儲存在電池中。日本的科學家們根據(jù)這一理念通過海浪為電池充電。還有科學家們推測，這種人造肌肉可用于捕獲風能。

內(nèi)華達大學雷諾校區(qū)的材料科學家金光說：“他組合這些碳納米管的方法確實很有創(chuàng)意。有人想利用該技術(shù)為電池充電?！?/p>

無線輸電漸行漸近

研究人員正通過磁共振耦合技術(shù)使無線輸電成為可能，通過此技術(shù)并為設(shè)備自動充電。

幾年前的一個晚上，馬林·索爾賈?？耍∕arin Soljacic）被自己手機不斷的嘟嘟聲吵醒，但是這并不是要他接聽電話，而是提醒他該給手機充電了。自從那天晚上起，這位麻省理工大學的助理教授就一直在思考著一進家門就開始給手機充電的辦法，而且無需插頭或者電線。

索爾賈?？私淌诳紤]過使用無線電波，卻發(fā)現(xiàn)其能量會在傳輸過程中損耗殆盡。激光之類目標性強的方法需要一條清晰的瞄準線，并且可能對其傳輸路徑上的物體構(gòu)成危險。索爾賈?？私淌谧罱K潛心研究了一種叫做“磁共振耦合”的現(xiàn)象，即兩個物體被調(diào)整為同一頻率后可以進行強能量交換，而對其他物體影響甚微。最典型的例子就是一套葡萄酒杯，各裝有不同高度的液體，以不同聲頻讓其產(chǎn)生振動。如果一名歌手的音高與一只杯子的頻率匹配，這只杯子就可能吸收太多聲能而破碎，而其他的杯子則不會受到影響。

現(xiàn)在，索爾賈希克教授和他的團隊已經(jīng)成功地透過一堵薄墻，為大約兩米外一盞功率為60瓦的燈泡供電，從而展示了“磁共振耦合”技術(shù)的運用。迄今最有效的裝置已在兩米距離內(nèi)實現(xiàn)了電力傳輸，供電效率為50%。該團隊正在研究其他材料，以減小線圈的尺寸并提高效率。索爾賈?？苏f：“雖然在理想狀態(tài)下其效率可以達到100%，但目前在實際的典型應(yīng)用中可以達到70%－80%?！?/p>

盡管市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些無線輸電技術(shù)，但是索爾賈?？私淌诘募夹g(shù)有別于其他，那就是該技術(shù)可能有一天實現(xiàn)設(shè)備的自動充電，只要這些設(shè)備進入無線發(fā)射機的覆蓋范圍內(nèi)。