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        月亮“生銹”了

        2020-12-14 03:42:37
        學(xué)苑創(chuàng)造·C版 2020年11期
        關(guān)鍵詞:效率研究

        銹,也就是赤鐵礦,是一種氧化鐵,它需要鐵與氧氣和水相互作用才會(huì)生成。眾所周知,月球上沒有氧氣和液態(tài)水這兩個(gè)可以造成“生銹”的基本元素。但最新研究表明,“月球上能生銹”是事實(shí),而且跟地球有很大的關(guān)系。

        日前,NASA和夏威夷地球物理與行星研究所的研究人員對(duì)從印度太空研究組織的Chandrayaan-1月球探測(cè)器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),月球兩極的巖石與月球其他區(qū)域的成分不同。在仔細(xì)檢查后,研究者之一李帥發(fā)現(xiàn)了赤鐵礦的存在。

        那么,為什么月球上會(huì)“生銹”?經(jīng)過數(shù)月的研究,李帥和NASA科學(xué)家認(rèn)為他們找到了答案——地球。

        科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),鐵銹更集中在面向地球的月球一側(cè),這暗示了“生銹”與地球有某種聯(lián)系。

        研究人員假定,月球上的微量氧氣實(shí)際上是從地球的大氣中流散的,隨地球延伸磁場(chǎng)磁尾一路遠(yuǎn)行來到月球。在月球表面各處散布的小片水冰隨快速移動(dòng)的太空塵埃顆粒擊打而活化,從而與土壤中的鐵混合并產(chǎn)生月球銹跡。

        李帥認(rèn)為,這一過程已經(jīng)在月球上發(fā)生了數(shù)十億年。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將重塑我們對(duì)月球兩極地區(qū)的認(rèn)識(shí),地球可能在月球表面的演變中起了重要作用。

        如果細(xì)菌能在太空中生存,它們可能會(huì)從一個(gè)星球轉(zhuǎn)移到另一個(gè)星球,那么是不是說明太陽系以外的行星上存在生命的可能性就會(huì)更大一些?

        近日,日本研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一種細(xì)菌能在嚴(yán)酷的太空環(huán)境中存活至少3年,這為研究地球生命起源提供了一條途徑。這一實(shí)驗(yàn)由日本東京藥科大學(xué)和日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)等合作開展。研究人員把抗輻射奇異球菌放置在距離地球400公里的國際空間站外,它們身處真空環(huán)境,受到強(qiáng)烈紫外線輻射,經(jīng)受29攝氏度至零下42攝氏度的巨大溫差考驗(yàn)。

        這種細(xì)菌附著在地球大氣層內(nèi)漂浮的灰塵上,對(duì)輻射的耐受力很強(qiáng),不過只有百分之幾能夠在太空中存活下來。存活下來的細(xì)菌可以在國際空間站外“生活”3年,之后被帶回地球培養(yǎng),又開始繁殖。

        這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,生物可能活著在太空中移動(dòng),這有助于研究地球生命來自其他星球的假說。

        在現(xiàn)有的薄膜太陽能技術(shù)中,銅銦鎵硒型太陽能轉(zhuǎn)換效率最高,小面積電池效率已經(jīng)達(dá)到20.3%,模塊的效率也已達(dá)14%,但成本相當(dāng)昂貴,不過,現(xiàn)在沙特阿拉伯阿布都拉國王科技大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出一種可全噴涂印刷制造,不需要貴金屬銦的太陽能電池。該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池電極為透明導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS,中間夾著一層有機(jī)太陽能材料、外層再涂上防水的聚對(duì)二甲苯,避免太陽能電池因?yàn)轱L(fēng)吹雨淋受損。實(shí)際在玻璃基板上測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)全新噴涂式太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為4.73%,雖然效率沒有很高,但已經(jīng)打破過去最高的4.1%紀(jì)錄。

        雖然效率比不上傳統(tǒng)硅晶太陽能,但是可以采用噴涂制程與可撓基板,不論靈活性還是可塑性,都略勝一籌,根據(jù)實(shí)驗(yàn),這種全新電池輕薄到能直接貼在泡泡上。因此團(tuán)隊(duì)指出,這種太陽能電池可以應(yīng)用在小型傳感器、穿戴式電子設(shè)備、電子皮膚、飛行器傳感器或是生物傳感器等,畢竟上述的設(shè)備發(fā)展都受限于電池大小。

        在公路上,會(huì)帶來空氣污染的不僅有車輛,還有路面本身——尤其是在太陽猛烈和氣溫較高的時(shí)候。日前,《科學(xué)進(jìn)展》刊登的一項(xiàng)研究指出,平時(shí)容易被忽略的瀝青路面其實(shí)也是應(yīng)該關(guān)注的空氣污染物來源。研究者收集了新鮮瀝青樣本,在不同溫度與光照條件下測(cè)量了它們所釋放的小分子有機(jī)物,并據(jù)此估計(jì)瀝青路面對(duì)空氣質(zhì)量的實(shí)際影響。這些釋放的物質(zhì)可在大氣中經(jīng)過反應(yīng),產(chǎn)生“二次有機(jī)氣溶膠”——這是大氣細(xì)顆粒物污染的重要組成部分。該研究顯示,如果只看產(chǎn)生二次有機(jī)氣溶膠的前體物質(zhì)這一方面,瀝青道路可能會(huì)產(chǎn)生比車輛更大的影響。升溫與光照都會(huì)增加瀝青中這些物質(zhì)的釋放。

        目前,研究者們還不清楚瀝青材料究竟會(huì)持續(xù)釋放這些污染物多長(zhǎng)時(shí)間。不過,持續(xù)監(jiān)測(cè)這一污染來源和尋找更加環(huán)保的替代材料都是應(yīng)當(dāng)考慮的舉措。

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