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1、堇 皇 壹 第 加 卷第 3 期 2 0 1 3年 节 能 减 排 将二氧化碳转化成甲醇的新途径 借助氧化铜纳米棒和 阳光 ， 美国德州大学研究人 员正在进行用二氧化碳来生产液态 甲醇的开创性研 究 。 拉杰西沃是著名的化学和生物化学教授 ， 同时也 是德州大学阿灵顿分校可再生能源 、 科学和技术中心 ( C R E S T ) 的创始人之一。他表示 ， 目前利用温室气体 生产甲醇的方法需要催化剂， 以及高压和高温的条 件 。有些方法还需要有毒元素( 如镉) 或稀土元素( 如 碲 ) 。他 同时认为， 只要人们使用化石燃料 ， 那么就会 始终面临如何处理二氧化碳的问题。令人关注的是 将温室气体
2、转化成液体燃料 ， 这是具有增值潜力的选 择 。 研究人员首先 在氧化铜 ( C u O) 纳米棒 的表面镀 上氧化亚铜 ( C u 2 0) 的微晶。然后 在实验室 中， 他们 将 由两种铜氧化物组成的纳米 棒阵列浸泡在富含二 氧化碳的水溶液里 ， 并利用人造 阳光照射 ， 发生光电 化学反应 ， 将水溶液中的二氧化碳转化成了甲醇。他 们完成的实验中， 产生 甲醇 的电化学效率 高达 9 5 ， 同时能够避免其他方法 出现的过 电压现象 。研究人 员表示 ， 除用于燃料外 ， 甲醇也广泛用于化学加工中， 包括生产塑料 、 粘合剂 、 有机溶剂 ， 以及污水处理 。 在阳光照射下 ， 把二氧化
3、碳变成可燃物 ， 似乎是 植物的专长。但现在人们用简单 的材料就做到了这 一 点。铜氧化物是再 平常不过 的物质 ， 在纳米形态 下 ， 就能完成新版本的光合作用 。尽管这项成果暂时 不具备盈利能力 ， 但靠人工光合作用制造燃料肯定是 一 条有 吸引力的方 向。 研究人员表示 ， 与过去将温室气体转化成有用产 品的方法相比， 他们尝试 的新途径更加安全 、 简单且 廉价。 一 种 能跟踪 污染 气味 信 息的小型机器人 日本东京大学科学家正在研究一种能跟踪气味 信息的机器人。 目前 ， 他们用雄性蚕蛾带动一个小型 的两轮机器车来追踪空气中雌蚕蛾释放的性信息素 ， 以研究蚕蛾的神经与运动机制。下
4、一步 ， 他们将模仿 雄性蚕蛾跟踪雌性气味的能力 ， 给机器人装上高灵敏 传感器 ， 用来监控环境中泄露 的污染物 ， 追寻味源等 。 研究人员介绍 ， 选择雄蚕蛾来做机器 车驾驶 员， 因为它们会跳一种 “ 交配之舞 ” 。当它们受到雌蚕蛾 释放 的性信息素的刺激时， 就会展现一种完全不 同的 走路方式 ： 走直线 的折尺形路线 ， 伴 随几个转身和超 过 3 6 0度的旋转。机器车前端有一个能 自由运 动的 聚苯 乙烯小球 ， 可 以整体控制小车 ， 就像计算 机 鼠标 里的小球 。研究人员将蚕蛾附着在这个小球上。车 前面还有两个 4 0毫米的风扇 ， 可将空气 中所含 的性 信息素吹到蚕
5、蛾面前， 就好像蚕蛾的翅膀不断拍打能 让空气流过它超灵敏的气味“ 天线” 。 在实验 中， 研究人员用 了一个 1 8 0 0毫米长 的风 道 ， 把信息素和机器车分别放在风道两端。他们测试 了 1 4只蚕蛾 ， 所有蚕蛾都能成 功地引导机器人到达 味源。他们还进行 了一项转弯实验 ， 改变机器车两个 马达中一个的功率 ， 这样它在运 动时就会转 向一边 ， 蚕蛾就必须不断调整方 向， 改变 自身位置才能到达 目 的地 。 研究蚕蛾运动 和机器发动之间的时间延迟效果 非常重要 ， 因为将来机器人在跟踪气味时 ， 装在它上 面的化学传感器需要一个短暂的反应和处理时间。 研究人员指出， 大部分化学传感器如半导体传感器 ， 有一个缓慢 的恢复时问， 不能即时探测气味的动态变 化 。在把这一昆虫传感一运动 系统应用到人造系统 时， 这些结果是选择传感器和模型的重要指标。 7 63
