科学家打印出移植在烧伤患者身体上的人造皮肤
科学网(kexue.com)讯 2月23日消息,在科幻电影中,打印机能复制人体。当代科技水平虽然还未达到如此程度,但是科学家日前成功地使用普通办公室打印机“打印”出适用于烧伤患者的移植皮肤。
据国外媒体报道,通过最基本性的修改,科学家希望将这项日常科技转变为革命创新型设备,能永远地覆盖在患者烧伤疤痕上。过去几年曾有研究人员测试利用软骨结构打印出生物器官结构。但最令科学家感兴趣的是华盛顿科学展览会上演示的一台打印机能在短短30分钟成功打印出一只耳朵。
只要你从捐赠者那里获得细胞,对其进行培育,将它们放入墨盒并重建一个移植器官,这个移植器官会保持活性状态,且由捐赠者的原始细胞构成,这将对于身体排斥性移植手术非常有用。这是我们未来的研究方向,但当前仍存在着一些问题。
目前美国科内尔大学计算机合成实验室的霍德-利普逊(Hod Lipson)教授完成这项最新实验,他希望这项技术未来一天能够像正常打印机一样工作。
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
据国外媒体报道,日前,科学家最新研究显示,巨大黑洞可能比之前科学家的预想更小,这项研究将帮助解决关于黑洞如何成长的问题。
科学家最新研究显示,巨大黑洞可能比之前科学家的预想更小
几乎所有星系中心都存在着超大质量黑洞,它们的质量是太阳的数百万倍,甚至数十亿倍,被猜测具有超炽热物质的极端明亮区域环绕并渗透黑洞。然而,星系中心区域的特点是相对较小,过于密集难以清晰观测。尽管数十年以来科学家进行了大量的研究,但是它们微小体积所形成的结构和特征却是一个难解谜团。
黑洞位于星系心脏区域
为了更多地理解神秘黑洞,德国哥廷根大学天体物理学家沃尔弗拉姆-科拉特施尼(Wolfram Kollatschny)和马提亚-泽特尔(Matthias Zetzl)更近距离地观测从黑洞中释放的光线。
从不同波长范围释放的光线部分可见,而部分人类肉眼却无法观测到。喷射宇宙物质的波长光线常以簇状或者线状结构出现,从中可揭示所研究宇宙物质的成份和活跃性。
研究人员分析来自37个星系的光线,探测哪些范围的光线喷射线存在着相符的变化,这使研究人员能够推断星系中心环绕黑洞区域的气体速度,以及气体产生的波动。
对黑洞进行“称重”
黑洞的直径取决于它的质量,如果它类似于银河系中心的超大质量黑洞,其质量将达到太阳的400万倍。科学家评估其直径大约是1.5亿公里(0.93亿英里),或者其直径大约为太阳和地球之间的距离。
基于这些宇宙物质环绕黑洞的速度,以及与黑洞之间的距离,研究人员使用科学家开普勒1个多世纪前的法则推算出这个巨大黑洞的质量。
令人感兴趣的是,他们发现这些黑洞的质量大约比之前所预计的小2-10倍。科拉特施尼称,星系中心区域的进化对于我们星系进化非常重要。(悠悠)
银河系至少有500亿颗行星,其中至少5亿颗处于所谓“宜居带”
近日,美国航天局科学家表示,他们分析“开普勒”太空望远镜初期观测数据后认为,银河系至少有500亿颗行星,其中至少5亿颗处于所谓“宜居带”。
“开普勒”太空望远镜于去年3月发射升空,是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。在为期至少3年半的任务期内,“开普勒”将通过 观测行星“凌日”现象在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系中搜寻与地球类似的行星。截至目前,“开普勒”已观测到1235颗候选行星,其中54颗位于 “宜居带”。
“宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,恒星传递给行星的热量适中,行星既不会太热也不太冷。
美国航天局艾姆斯研究中心科学家威廉·博鲁茨基在19日召开的美国科学促进会年会上表示,天文学界认为,银河系约有1000亿颗恒星;而他们对 “开普勒”初期观测数据的分析表明,在银河系恒星中,至少每两颗恒星中就有一颗拥有行星,每200颗恒星中就有一颗恒星拥有的行星位于“宜居带”。
博鲁茨基表示,他们得出的银河系行星数量尚属最小估计,因为每颗恒星拥有的行星数量可能不止一颗,而“开普勒”目前无法将其中所有行星都观测到,科学家在分析银河系行星数量时也要考虑这些因素。
“凌日”是指在观测者看来,行星从其母恒星前面经过的现象。比如在地球上可以观测到水星“凌日”或金星“凌日”,这时人们看到太阳表面上仿佛有个小黑点在缓缓移动。同样,观测其他恒星系统时也会看到“凌日”现象,“开普勒”便是通过这一现象搜寻行星。(任海军)
科学家深入马鲁姆活火山内部,距熔岩仅有30米
黄石公园的火山是世界上最危险的“喷火山口”,因此科学家夜以继日地对它进行严密监测
监测火山所用的各种设备
博萨维死火山已成为茂密的原始森林
看过电影《2012》的朋友可能还记得,影片里的所有灾难都是从美国黄石国家公园的超级火山喷发开始的。就在半个多月前,1月25日,英国《每日邮报》以“全球最大火山即将爆发,美国2/3国土将被掩埋?”的耸动标题发布最新消息说,黄石公园里的巨大休眠火山很可能已经进入活跃期。国内外媒体纷 纷转载这篇报道,网友们吓得忙问:末日真的要来了吗?
然而,有记者在对这篇报道追根溯源的过程中发现,上述信息纯属以讹传讹,系一些媒体对美国《国家地理杂志》19日网络文章的曲解。事实上,黄石公园地质活动无时无刻不处在科学家的监测下,但他们并未发现特别异常的事情。
除了正在休眠的黄石公园火山,最近正在持续活动的日本新燃岳火山和冰岛火山,也被科学家严密地监视着。
科学家究竟是怎样研究火山的?他们还需要钻入火山内进行冒险吗?就让火山学家带我们进行一次惊险的火山探险活动吧。
第一个进入火山口的人
一位16世纪的“淘金者”下到火山口深处寻找黄金,他的行为可媲美人类首次登月
1538年4月13日,在三个同伴的祈祷声中,布拉斯·德尔·卡斯蒂略头戴一顶金属头盔,随身携带一把锤子、一瓶葡萄酒和一个木制十字架,独自爬进篮筐,然后被同伴用绳索垂放到尼加拉瓜一座最活跃的火山口里。
卡斯蒂略当然知道进入活火山口是一件非常危险的事情,但他对火山并不是很了解,对于火山口中的熔岩湖更是一无所知。事前他只花了几个月时间,在 火山口的边缘进行了一些研究探索。他看到了火山口下面喷着红色火焰的裂缝,冒着泡的火焰湖,还闻到了硫磺气体的气味。他还听说了关于这个火山口的许多故 事。
西班牙军队曾于1522年开进尼加拉瓜,两年后这座沉寂多年的被叫做“马萨亚”的低矮火山开始喷发。自那以后,人们对它既恐惧又充满好奇。它有 两个火山口,其中一个拥有一个永久性的熔岩湖。一到晚上,火焰就从火山口喷射出来,将整个山顶照亮。火山气体不断从山腰处的裂缝里冲出,发出嘶嘶的声响。(方陵生)
当时人们并不了解火山爆发是怎么一回事。当地的印第安人相信这座火山是一位女神;西班牙征服者认为熔岩湖是通向地狱的入口;而卡斯蒂略相信,火 山口底部的湖里满是液体的黄金。面对巨大“财富”的诱惑,他甘愿冒着高温和有毒的危险,下到火山口里去一探究竟,哪怕是与魔鬼碰面,他也在所不惜。
卡斯蒂略被同伴从火山口放了下去。到达火山口底部后,他从篮筐里爬出来,激动地吻了吻铺满火山灰的地面,然后开始用锤子从闪亮的岩壁上和裂缝处收集样本。他知道在没有帮手的情况下独自一人靠近熔岩湖很危险,所以只在火山口里待了三个小时,便让上面的人将他拉了上去。
三天后,卡斯蒂略和他的同伴们又返回火山口顶,这一次他们几个人一起下到了火山口里。他们利用一个滑轮系统将一口大锅放入熔岩湖,但大锅刚接触 到熔岩就被粘住了,他们费了好大的劲才将大锅拔了出来,只取得了少量的熔岩样本和还在燃烧的火山灰烬。在之后进行的第三次探险中,他们有了经验。在大锅被 熔岩粘住之前,快速将其拉出来,获得了一些半熔化的熔岩块。然而,在对这些样本进行分析后,他们感到非常失望,因为那只是一些没有什么价值的黑色石头。
从表面上看,这是一个人受淘金的诱惑而进行的一次探险,但今天的火山学家认为,在卡斯蒂略的火山口探险报告中包含有这座火山过去历史的大量有用信息。
今天的火山学家将卡斯蒂略下到火山口底部,用锅从熔岩湖里获取火山活动样本的做法称之为“疯狂的举动”。火山口边缘极不稳定,一旦发生崩塌,飞 石、炽热的熔岩块和有毒气体随时可能要了他的命。火山学家指出,与熔岩湖打交道也是非常危险的,扑面而来的酷热烟气可能会灼烧眼睛,如果不戴口罩还可能导 致呼吸困难。
卡斯蒂略成为最早的火山学家,尽管他本人并没有意识到这一点。火山学家说,考虑到当时的技术水平,卡斯蒂略下到火山口深处进行的探险活动,完全可以与20世纪人类登上月球的壮举相媲美。(方陵生)
南极冰原下埋藏有发达的水系,包括湖泊和河流(科学网-kexue.com 配图)
科学网(kexue.com)讯 2月10日消息,近日,随着俄罗斯南极东方站科学家操纵钻头节节深入,全世界最神秘的一片湖泊即将掀开面纱,它在过去1500万年里一直静静地隐藏于南极洲厚厚的冰盖下,里面也许孕育着从未被人类所知的生命形式。
这个名为“东方湖”的冰下湖存在于南极冰盖下3750米的深处,和西伯利亚的贝加尔湖一样大,是南极洲150个冰下湖中最大、最深且最与世隔绝的一个,迄今为止人类的足迹还从未到达过那里。东方湖的氧气含量极高,并保持着全球最冷气温零下89.2摄氏度的纪录,在地球其它任何地方没有跟它类似的环境。
俄罗斯东方站目前正在利用南极洲短暂的夏天对东方湖进行钻探,他们的钻头即将到达这个神秘的地方。
由于这片湖极深且从未被钻探过,科学家们怀疑里面可能存在新的生命形式,它将展示地球在冰河世纪之前的形态以及生命究竟是怎样演化的。这项研究还有助于科学家了解在火星和木星卫星欧罗巴这样相似的极端条件下生命存在的可能。
目前专家们还受到一些困扰,他们担心一旦穿破东方湖可能会将外界细菌带入这片纯净的湖水中,或许也会将从未被发现的细菌带到陆地。
(科学网-kexue.com 蜘蛛侠)
据美国物理学家组织网2月14日报道,美国科学家使用普通的蔗糖制造出了纯净的石墨烯,用这种石墨烯可以研制出更轻、更快、更廉价、更紧实柔韧的计算机电子设备,可广泛运用于军用飞机和医疗领域。
美国莱斯大学化学教授詹姆斯·图尔领导的科研小组首先将少量的蔗糖放置在一薄层铜箔上,然后在加热和低压下让这些蔗糖接触流动的氢气和氩气。10分钟后,这些蔗糖缩减成纯净的单层石墨烯,调整气体的流动可控制石墨烯薄膜的厚度。
该研究团队的这种一步式低温处理方法不仅相对简单而且可控,不需要使用更难处理的化学气相沉积法以及其他需要高温的方法,使制造石墨烯变得更加容易。 图尔解释道,在传统化学气相沉积法中,科学家需要持续使用气体(甲烷或乙烷)来调整石墨烯的生长环境和掺杂物质以让石墨烯的质量达到最优,但新方法使用了 不同的碳原料,因此,可以更好地控制石墨烯中掺杂的物质和石墨烯的厚度。
美国空军科学研究处(AFOSR)的项目主管查尔斯·李表示,图尔正在探索的新化学方法,可以生产出高质量的碳基纳米结构,如碳纳米管和具有特定属性 的石墨烯等。而掺杂了其他物质的石墨烯对空军和其他商业电子产品都非常有用。纯净的石墨烯缺乏能带隙,这使它难于用作数字器件。但掺杂了其他物质的石墨烯 可以操控电子设备和光学设备的性能,这对于制造开关设备和逻辑设备来说非常重要。
新石墨烯材料在其他商业和医疗领域运用也极富潜力。科学家可以用其研制透明的触摸屏设备、创伤性脑损伤手术中使用的特殊生物相容型薄膜、个人电脑中更快捷的晶体管或太阳能捕获设备中的纤薄材料等。(刘霞)
一对互扰星系Arp 147产生巨大的黑洞光坏,如同宝石项链一样光芒四射
照片的右侧是Arp147星系的一个螺旋星云的残余物,它与左侧的椭圆星云相碰撞。这一碰撞产生了一个不断扩展的恒星形成波,形成了一个包含着大量新生恒星的蓝色光环。照片左侧的红色星系的内核中也探测出了X射线源,可能来源于一个超大质量的黑洞。
据专家分析,这些恒星迅速完成它们数百万年的演化,爆炸成为超新星,并留下中子星和黑洞。一部分中子星和黑洞带有伴星,它们从伴星中吸入物质, 形成明亮的X射线源。而分散在Arp 147星系光环附近的9个X射线源非常明亮,被断定是黑洞,它们的体积大约相当于10到20个太阳大小。
NASA的斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)的红外线观测和星系演进探测器(Galaxy Evolution Explorer)的紫外线观测使科学家能够估测这一光环中的恒星形成速度。这些估测与双星进化模型结合,令科学家们得出了结论。研究结论显示,最密集的 恒星形成大约在1500万年前终止。
麻省理工学院的拉帕波特(Saul Rappaport),莱文(Alan Levine)等四名专家联名发表了这一结论,文章刊登在了最新的《天体物理学报》(Astrophysical Journal)上。
(蜘蛛侠)