7月5日外媒科學網站摘要:化學回收,15分鐘將衣服轉化成分子

7月5日(星期五)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

衣服的“化學回收”:15分鐘反應將舊衣服轉化爲有用分子

研究人員開發出一種化學處理技術,可以將織物,甚至包括含有混合材料的織物,分解成可重複使用的分子。

最近發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一篇論文概述了這一過程,表明化學回收可以讓舊紡織品煥發新生。該研究報告的合著者稱,如果擴大規模,這項技術可以幫助解決時裝業產生的大量垃圾。

目前估計,只有不到1%的紡織品被回收利用,近四分之三的舊衣服最終被焚燒或傾倒到垃圾填埋場。研究人員表示:“最終進入海洋的微塑料有三分之一或更多來自衣服。我們開發的技術可以處理這些廢物,將它們從環境、垃圾填埋場和海洋中清除出來,這非常重要。”

很多回收方法都涉及物理分離廢物成原材料,但這種方法在處理紡織品時存在缺陷。許多紡織品由多種材料混合製成,例如棉與合成纖維(如聚酯纖維)混紡,機械回收技術難以將多纖維紡織品分離成可再次使用的產品。

研究人員轉向化學回收,將織物的一些合成成分分解成可重複使用的分子。他們使用了一種稱爲微波輔助糖酵解的化學反應,在熱量和催化劑的幫助下,將大分子鏈(聚合物)分解成更小的單元。他們用這種方法處理了不同成分的織物,包括100%聚酯纖維和50/50的聚棉,後者由聚酯纖維和棉花組成。

對於純聚酯織物,該反應將90%的聚酯轉化爲一種稱爲BHET的分子,這種分子可以直接回收,以製造更多的聚酯紡織品。研究人員發現,這種反應對棉花沒有影響,因此在滌棉織物中,可以分解聚酯並回收棉花。至關重要的是,該團隊能夠優化反應條件,使整個過程僅需15分鐘,從而使其具有極高的成本效益。

《科學時報》網站(www.sciencetimes.com)

如何讓一個人從長期昏迷中甦醒過來

根據美國加州大學洛杉磯分校心理學教授馬丁·蒙蒂(Martin Monti)的說法,專家們並不完全清楚一個人是如何從昏迷中甦醒過來的。這就是爲什麼他們還沒有許多有效的干預措施來幫助人們康復。

大腦可能需要某種快速啓動,以恢復運行速度並引導某人醒來。醫生有很多方法可以潛在地觸發大腦中的這種快速啓動。一種方法是使用金剛烷胺,這種藥物可以提高大腦中多巴胺的含量。另一種方法是深部腦刺激,通過手術將電極放置在大腦深處,釋放少量電流來刺激鄰近的神經元。還有一種叫做聚焦超聲的技術,醫生嘗試使用類似於超聲波振動的方法,但不需要手術。通過磁刺激進行深部腦刺激也是可能的。

對於任何一種旨在加速某人恢復意識的治療方法,大腦本身的結構必須是完整的。

然而,許多昏迷的病人再也沒有醒過來。據報道,在患有這種疾病的患者中,從未恢復意識的比例在20%到40%之間。一項針對美國和英國昏迷患者的研究發現,54%的昏迷患者死亡,15%存活但預後不佳,只有31%存活後預後良好。

人們如何以及爲什麼從昏迷中醒過來,無論是自己醒過來的,還是通過藥物或治療突然醒過來的,在很大程度上仍是個謎。隨着科學家們越來越接近解決這個問題,他們可以更快地把人從昏迷中喚醒。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、20多歲時健康狀況不佳、壓力大,可能導致40多歲時認知能力下降

美國加州大學舊金山分校的一項最新研究發現,肥胖、缺乏運動、慢性疾病、壓力和吸菸造成的炎症水平較高的年輕人,在中年時可能會出現認知功能下降。

研究人員之前將老年人較高的炎症與癡呆症聯繫起來,但這是首次將成年早期的炎症與中年認知能力下降聯繫起來的研究之一。

這項研究發表在最近的《神經學》(Neurology)雜誌上,研究人員發現,輕度炎症患者中只有10%在處理速度和記憶力測試中表現不佳,而中度或重度炎症患者的這一比例分別爲21%和19%。

當研究人員調整了年齡、體力活動和總膽固醇等因素後,處理速度的差異仍然存在;研究人員還發現了執行功能的差異,包括工作記憶、解決問題和衝動控制。

這項研究是“年輕人冠狀動脈風險發展”(CARDIA)長期觀察性研究的一部分,對2364名成年人進行了跟蹤調查,旨在確定青年期導致二、三十年後心血管疾病的因素。

2、厄爾尼諾較早出現意味着東亞冬季變暖,反之亦然

厄爾尼諾現象會導致全球異常和極端氣候,因爲它會極大地改變正常的大氣流動。在日本,歷史數據顯示,厄爾尼諾年份往往會導致更溫暖的冬天。日本2023-2024年的溫暖冬季就是一個例子。然而,在厄爾尼諾年份,日本也出現過寒冷的冬天,比如2014-2015年。目前還不清楚爲什麼會發生這種情況。

日本九州大學應用力學研究所的研究人員在《氣候雜誌》(Climate)上發表了一篇文章,發現如果厄爾尼諾現象較早出現,即6月左右出現,會導致東亞的冬季氣候溫暖,而厄爾尼諾現象較晚出現則會導致冬季寒冷。研究小組希望他們的結果可以幫助更好地模擬厄爾尼諾年份東亞冬季氣候模式,並帶來更準確的長期氣候預測。

該研究小組的分析發現,不僅是厄爾尼諾現象,熱帶印度洋的異常變暖也會導致東亞冬季變暖。厄爾尼諾現象在6月左右提早到來,有效地使印度洋從夏季到冬季變暖。這種海洋變暖抑制了熱帶西太平洋上空的大氣對流,導致降雨量減少和大氣升溫。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、一種新工藝可將二氧化碳封存在混凝土中,同時保持混凝土強度

美國西北大學的一個工程師團隊發明了一種在混凝土中儲存二氧化碳的新工藝。這種新工藝不僅有助於從不斷變暖的大氣中隔絕二氧化碳,而且還能產生強度和耐久性不受影響的混凝土。

在實驗室實驗中,該工藝實現了高達45%的二氧化碳封存效率,這意味着在混凝土製造過程中注入的近一半二氧化碳被捕獲和儲存。研究人員希望他們的新工藝可以幫助抵消水泥和混凝土行業的二氧化碳排放,目前全球溫室氣體排放量的8%來自這些行業。

這項研究發表在最近的《通訊材料》(Communications Materials)雜誌上。

混凝土儲存二氧化碳的過程分爲兩類:硬化混凝土碳化或新鮮混凝土碳化。在硬化方法中,固體混凝土塊被放置在室內,在高壓下注入二氧化碳氣體。在新鮮方法中,工人在生產混凝土時將二氧化碳氣體注入水、水泥和骨料的混合物中。

在這兩種方法中,注入的一些二氧化碳與水泥發生反應,形成固體碳酸鈣晶體。然而,這兩種技術都有侷限性。低二氧化碳捕獲效率和高能耗阻礙了它們的發展。更糟糕的是:最終的混凝土強度往往被削弱,阻礙了其適用性。

在西北大學的新方法中,研究人員利用了新鮮混凝土碳化過程。但是,他們不是在混合所有成分的同時注入二氧化碳,而是首先將二氧化碳氣體注入與少量水泥粉混合的水中。將這種碳化懸浮液與其餘的水泥和骨料混合後,他們得到了一種在製造過程中吸收二氧化碳的混凝土。

2、世界上最大望遠鏡主鏡最後一部分成功鑄造

歐洲南方天文臺(ESO)的極大望遠鏡(ELT)正在智利阿塔卡馬沙漠建造,預計將於2028年或2029年完工。它將是全球最大的望遠鏡,主鏡(M1)跨度39米,由798個精密設計的鏡片組成,代表了國際天文學上的重大努力。

近日,ELT離完工又近了一步。德國肖特公司已經成功交付了組成M1主鏡的最後一個鏡片的毛坯。直徑超過39米的M1主鏡將是迄今爲止爲望遠鏡製造的最大鏡面。

M1主鏡太大了,無法由一塊玻璃製成,它由798個六邊形鏡片拼接而成,每個鏡片厚約5釐米,寬1.5米,它們共同工作,收集的光線比人眼多出數千萬倍。另外,還生產了133個六邊形鏡片,以方便望遠鏡運行後的維護和重新鍍膜。歐洲南方天文臺還採購了18個備用鏡片,使鏡片總數達到949個。

M1鏡片毛坯是由ZERODUR®微晶玻璃製成的,這是一種由肖特公司開發的低膨脹玻璃陶瓷材料,針對阿塔卡馬沙漠ELT基地的極端溫度範圍進行了優化。該公司還在其位於德國美因茨的工廠生產了ELT另外三種反射鏡M2、 M3和M4的毛坯。

當ELT運行後,將成爲世界上最大的“天空之眼”。它將解決我們這個時代最大的天文挑戰,並帶來迄今難以想象的發現。(劉春)