石油废料:能转化为食品防腐剂
据新华社 借助一种新型催化剂,印度研究人员成功将石油废料甲苯转化为苯甲酸,后者可用作食品防腐剂和抗真菌、细菌感染的药物。
一般情况下,复杂的有机反应要使用有机溶剂,这使反应较为昂贵,并会产生有毒废物。
与之前做法不同,印度理工学院研究人员使用水作为溶剂,并利用一种叫叔丁基过氧化氢(TBHP)的绿色氧化剂来转化甲苯。甲苯氧化时通常会产生四种产物,但使用一种新型双萘酚助稳铂纳米催化剂后,只产生苯甲酸。
研究人员还发现,单独使用TBHP作为氧化剂转化甲苯用量较大,四份TBHP才能转化一份甲苯,经济上不划算。
因此他们还使用分子氧作为助氧化剂,这样产生一份甲苯只需要两份TBHP,不仅有助于降低成本,还提高了苯甲酸的产出率。
蓖麻油:可用于研制超强弹性材料
据新华社 蜘蛛丝是一种拉伸强度惊人的天然材料,安徽农业大学教授汪钟凯团队受其启发,近期以蓖麻油为原材料,研发出一种抗拉强度超过200兆帕的超强荧光弹性材料,实现了农林生物质的高价值转化与利用。
有研究表明,蜘蛛丝的力学拉伸强度最强可达到800兆帕,这相当于用一根铅笔粗细的十字园蛛蛛丝,就可以拉住一架自重180吨、正以每秒80米速度降落的波音747飞机。
据介绍,以往的研究显示,生物质资源可以被转化为高分子材料,但在成本及性能方面无法与石油基高分子材料媲美。
本次研究在生物质材料的性能方面取得突破,有利于人们摆脱对石化资源的依赖。
医疗机器人:可在体内自主导航
据新华社 美国科研人员近日在《科学·机器人学》杂志上发表报告说,他们研发出一种可以在跳动心脏周围自主导航的微型医疗机器人,从而能帮助外科医生完成复杂的心脏手术。
研究显示,在一个对动物实施的心脏瓣膜修复手术中,一个机器导管借助人工智能等技术,无需人工导引就精确找到了目标位置。随后,心脏外科医生遥控将渗漏处修复。
论文作者之一、美国波士顿儿童医院儿科心脏生物工程主任皮埃尔·杜邦说,这是他所知的首个可在体内自主导航找到目标位置的医疗机器人。机器导管能在充满血液的跳动心脏中抵达毫米级的目标,表现相当出色。
这个机器人装有触觉传感器,顶端装有微型相机,还可像昆虫触角或老鼠胡须一样不断“取样”,可利用机器学习和图像处理技术,在“陌生”的黑暗环境中识别所接触的组织类型、所处位置,判断行进方向。
研究人员说,这种机器人有助于缓解医生疲劳,让医生把精力放在更复杂的手术操作上。他们希望,未来开展全球合作,汇集数据,不断对算法进行训练,使医疗机器人变得更加聪明。