那些腦洞清奇的論文,讀完你一定會說,這樣也可以?
在我們的印象中,論文大都是很嚴謹的,條理清晰,層次、結構分明,他們所研究的幾乎都與人類發展相關,或者是間接對人類社會做出貢獻的事物。然而,不僅每一個的人的性格、個性千奇百怪,而且研究者們所寫的論文更是各有特點。大千世界,無奇不有啊,以下的這些論文,你是否有見到過呢?說不定會讓你大跌眼鏡,或者會給你新的啟發哦!
曾有著名的化學家向《自然?化學》投遞了論文,這篇論文非常值得一讀,文章不僅短小精悍,而且韻味深長!(文章最后被發表在《自然?化學》的官方博客)
摘要原文如下:
Manufacturers of consumer products, in particular edibles and cosmetics, have broadly employed the term ‘Chemical free’ in marketing campaigns and on product labels. Such characterization is often incorrectly used to imply — and interpreted to mean— that the product in question is healthy, derived from natural sources, or otherwise free from synthetic components. We have examined and subjected to rudimentary analysis an exhaustive number of such products, including but not limited to lotions and cosmetics, herbal supplements, household cleaners, food items, and beverages. Herein are described all those consumer products, to our knowledge, that are appropriately labelled as ‘Chemical free’.
消費品,尤其是食品和化妝品,它們的的生產商們,在宣傳廣告以及產品標簽上會大量使用這個短語——“不含任何化學物質”。這個短語經常被錯誤地用來表示,甚至解釋成:該產品更加健康、源自天然物質,或是不含人工合成成分。我們對所有使用這一短語的產品,包括但不限于乳液與化妝品,草本膳食補充劑,家用清潔劑,食品和飲料等,均進行了檢查,并作了初步分析。研究后,列出了就我們所知的,名副其實地“不含任何化學物質”的所有消費品清單。
(原文除了摘要,正文就是 一!片!空!白!)
好咯,以上純屬娛樂~就是要告誡人們,不要被那些商家的“不含任何化學物質”的宣傳給誆騙了~
我們接下來看看“正經”點的,說說幾乎每家每戶都會遇到的問題——“食物生蟲”
不知道你有木有注意到過,自己家的米、豆等谷物,經常“神不知鬼不覺”的就生蟲了,哪怕有時候包裝都沒有拆封!只不過過去太久了而沒有打開包裝嘛,就總能看到蠕蠕的蟲子,還有不少的飛蛾!這些蟲子怎么這么“機靈”!只要有食物,總能見到它的身影!這對于許多在家做飯的人們來說,實在是太難以忍受了!有蟲子爬過的米,再煮飯、熬粥,我天,想想就覺得有點”恐怖”……
你可曾想過,為什么蟲子可以穿過“重重壁壘”抵達美味的食物呢?想到塑料制品已經悄然深入到社會的每個角落,從工業生產到人們的衣食住行,無處不在,而塑料制品的泛濫卻帶來了嚴重的白色污染,北航副教授楊軍面對自己櫥柜中的那包裝著小米的塑料袋陷入了思考之中,或許,這就是一個可行的想法——讓蟲子吃掉白色污染。
北京航空航天大學楊軍研究組和江雷院士、美國斯坦福大學吳唯民高級研究員、深圳華大基因公司趙姣博士等,繼2014年12月發表“蠟蟲腸道微生物降解聚乙烯”的論文后,再次在國際環境科學與技術領域頂尖期刊《環境科學與技術》上發表了《嚙食塑料黃粉蟲對聚苯乙烯的生物降解和完全礦化作用:1.化學與物理特性和同位素失蹤試驗》和《嚙食塑料黃粉蟲對聚苯乙烯的生物降解和完全礦化作用:2.腸道微生物的作用》兩篇研究論文,首次以全面證據揭示了黃粉蟲嚙食降解聚苯乙烯(塑料泡沫)、將其完全降解礦化為二氧化碳、同化為蟲體脂肪的過程,同時證明是其腸道微生物起主導作用。
? 蟲子,總在神不知鬼不覺之時吃咱們的食物,的確是可恨!但是要若可以引導它們吃塑料,解除白色污染,那也是功德一件啊!
且說蟲子,也有不讓人討厭的啊!你看下面這白蠕蠕的蠶~蠶吃桑葉再吐絲,絲織品可是市面上的搶手貨,怎樣生產優質的絲呢?喂給蠶優質的桑葉?提供給蠶優良的生活環境?
你可知有研究人員進行了這種操——為了生產更好的絲,給蠶喂了石墨烯!
最近風頭未減的石墨烯,從分子結構到宏觀的力學、物理性能,無不被人們系統地研究ing,可是,“吃石墨烯”這種操作,簡直讓人大開眼界。
“呃,這是要有多‘愛’石墨烯啊!”
2016年10月,清華大學化學系的一篇名為“Feeding Single-Walled Carbon Nanotubes or Graphene to Silkworms for Reinforced Silk Fibers”的論文,把蠶與石墨烯這兩者看似不相干的東西聯系在了一起。
對啊,石墨烯有那么多優良的性質,而蠶寶寶吐出來的絲可是寶貝著呢!蠶絲是蛋白質,蛋白質的生成可是離不開C、H、O、N…… 嗯,石墨烯不就是C嗎?!碳納米管和石墨烯被廣泛研究用作增強材料,那是不是會對提高絲綢的硬度也有一定的影響呢?
用單壁碳納米管或玻璃纖維增強的絹絲
(a)通過向桑蠶喂養具有SWNT或GR溶液噴霧包衣的桑葉,將SWNT或GR并入蠶絲的自然過程的圖示。
(b)由五種不同日糧喂養的蠶蛹攝取的典型蠶繭照片,圖中顯示出,它們沒有明顯的差異。
(c-g)顯示(b)所示對應于蠶繭的脫膠蠶絲纖維的形態的SEM圖像。比例尺:5微米。
(h)脫膠絲綢的應力 - 應變曲線。誤差棒顯示斷裂伸長率(橫軸)和斷裂強度(縱軸)的標準偏差。
研究人員表示:“在這項工作中,我們收集了用單壁碳納米管(SWNTs)和石墨烯喂養飼養家蠶幼蟲后的機械性能增強絲。我們發現,部分碳納米材料被納入初生絲纖維,而其他碳納米材料則進入了蠶的排泄物中。”
“通過光譜學的研究,發現由于加入納米碳,從而阻礙了絲素蛋白從無規卷曲、α-螺旋到β-折疊的構象轉變,而這可能有助于提高蠶絲的斷裂伸長率和韌性。”
“我們進一步研究了改性絲的熱解,并通過引入單壁碳納米管和石墨烯,得到了導電性大大增加的、高度發達的石墨結構”
“由體內進料成功地生成這些SWNTs或石墨烯嵌入的絲,為大規模生產高強度絲纖維開辟了可能。”
剛剛咱們給蠶吃了石墨烯,而石墨烯有著獨特的機械、熱學及電學性質獲得很多科學家的高度關注,而怎樣制備單原子厚度的大面積薄膜石墨烯也是科學家探索的熱點。怎樣才能用最省時、省力、省錢的方法生產高質量的石墨烯呢?
你有想過,利用“狗屎”來制備石墨烯嗎?
氣相沉積法可以實現這種石墨烯的制備,但大多數人所用的碳源如甲烷、乙炔、PMMA等都是成本較高的純化原料,對于大規模生產來說有些不太可能。為了克服這個弊端,Tour課題組開發了一種新的氣相沉積法來制備石墨烯,該方法使用的碳源廉價且無需提純。
人類的腦洞沒有最大,只有更大~你能想象得到么?狗屎也可以制備石墨烯哦!
(A)在管式爐中由食物,昆蟲或廢物生長石墨烯的實驗裝置的示意圖。在左邊,將裝有石英舟的碳源銅箔置于管式爐的熱區。在H2 / Ar氣流、低壓、1050℃進行生長。右側是代表在Cu基底背面形成原始石墨烯的交叉視圖。
(B)從蟑螂腿生長石墨烯。(a)銅箔上的一條蟑螂腿。(b)真空下的蟑螂腿。(c)1050℃退火15分鐘后的蟑螂腿的殘留物。
原始石墨烯在Cu膜的底部生長(未顯示)。
他們表示:“在這項工作中,我們已經開發了一種使用六個容易得到的低價值或負價值的未經預先固化(餅干,巧克力,草,塑料,蟑螂和狗糞)的原始含碳材料,把原料置于銅箔之上,在氬/氫氣流下于1050 ℃進行退火處理,這樣就可以在銅箔背面生長出石墨烯,非揮發性熱解物質通過蝕刻去除Cu的前側,可以容易地除去。拉曼光譜、X射線光電子能譜、紫外-可見吸收光譜、透射電鏡的分析結果顯示,用此方法制備的單層石墨烯質量非常高。”
最后,他們得出了這樣的結論:“我們已經展示了在真空和H2/ Ar流下,1050℃下從各種原料碳材料生長高質量石墨烯的一般方法。碳源是食物(餅干和巧克力),廢物(草,塑料,狗糞)和昆蟲。采用這種技術,許多含有碳的固體材料可以不經過純化而用作生產高質量石墨烯的原料。低價值食品和負值固體廢棄物成功轉化為高價值的石墨烯,這同時也為不純來源的碳的回收利用提供了新的解決方案。”
那么,最后一個實驗,似乎很容易做,因為每家每戶都會有高!壓!鍋!不過,雖然材料、實驗裝備容易得到,但是若真正操作起來,千萬要小心吶~
中國科學院的一篇論文“Large-Scale Synthesis of Well-Dispersed Copper Nanowires in an Electric Pressure Cooker and Their Application in Transparent and Conductive Networks”介紹了如何用電壓力鍋大規模合成分散度良好的銅納米線,以及其在透明導電網絡中的應用。
研究人員表示:這是一種新型、簡便的大規模合成方法,可在溫和的反應條件下,用普通的電壓力鍋就可以制作分散度良好的銅納米線(CuNWs)。可以批量制備CuNWs(-2.1g),CuNW的計算成本約為4.20美元/克。
通過使用油酸(OA)和油胺(OM)作為雙封端劑,用葡萄糖作為還原劑,再將OM和OA的乙醇溶液與CuCl2和葡萄糖的水溶液混合來合成CuNW。在5L電壓力鍋中、116℃(?164kPa)下進行不同的反應時間,最后可以得到?2.1克CuNWs(上圖b)。
我們知道,透明導電薄膜在低發射窗,液晶顯示器(LCD),發光二極管(LED)和薄膜太陽能電池中有廣泛的應用。通過旋涂工藝可以制造具有優異的透射率和薄層電阻的透明導電CuNW網絡。這些CuNW薄膜具有比CNT更好的透光率和導電性,接近于AgNW(金屬銀納米線)薄膜,而CuNWs的成本遠低于AgNWs和CNTs,因此,CuNW在低成本顯示器、LED和薄膜太陽能電池中具有很高的應用潛力。另外,在24L的商用電壓力鍋中進行該反應的情況下,可以批量生產10g以上的CuNW。
所以,想要用自家的高壓鍋生產銅納米線,不妨好好讀讀這篇論文吧!
以上5篇論文,各有特色,純粹是為了讓大家開眼界、動腦筋或者啟發一下思路,或許,每一類論文都“各有套路”,可是人不能局限于一個套子之中,總要有跳出籠子的思路,放飛自己的想象力之時,甚至做一些從未做過的嘗試。循規蹈矩沒有錯,我們的確要腳踏實地,但也不要忘了仰望星空。每一份研究都要有其意義所在,做有利于人類發展、社會進步之事,腦洞清奇與否,其實并不重要~
本文由材料人編輯部歐儀供稿。
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