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美国《science》杂志11月17日精选内容 |
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Updating Time：2007-1-11 20:22:05  |
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复合材料
当一种材料不具备合适的性能组合时，材料科学家创造出用两种或多种材料组成的复合材料，其组分保持明显的区别，但在一起能完成所需要的工作。比如，用钢筋加强混凝土使其不在张力下崩溃，用玻璃或碳纤维使塑料变得更强。虽然设计复合材料也许比创造全新的材料更容易，但是为具体的应用找到合适的协同作用材料和性质仍是一个挑战，因为有许多可能的选择。目前的挑战包括设计用于比如汽车和飞机等交通工具的又强、又牢固、又轻的复合材料，这类材料也可用于保护人身和坦克的装甲。因为可能的材料组合范围很大，复合材料的设计、测试和应用中存在一些问题，本期专题部分探讨了这些问题。
研究解释为什么小儿麻痹症在印度顽固存留
新研究帮助解释了为什么尽管有大规模的免疫努力，小儿麻痹症仍在印度顽固存留，也为旨在永久消灭该病毒的运动提供了希望。小儿麻痹症是一种高度传染的疾病，主要影响3岁以下的儿童。少数患者会永久地瘫痪而且个别病例是致命的。Nicholas Grassly和同事分析了1997年以来搜集的印度瘫痪患儿的报告，并用一个计算机模型来确定哪些条件对小儿麻痹症在该国的顽固存在的影响最大。研究人员报告说，在印度近期的小儿麻痹症流行发生的贫困的Uttar Pradesh和Bihar邦，差的卫生条件和高的人口密度是消除这个病毒的关键障碍，这些条件不仅使病毒容易传播，而且降低了疫苗的有效性。研究人员报告说，改用针对具体毒株的“单价”疫苗，而不是标准的“三价”疫苗（即含有三种减弱病毒的疫苗）应该能抵消这些障碍，增加疫苗的有效性，从而使在印度快速消灭小儿麻痹症成为可能。印度已经在2005年开始使用单价疫苗。 自我修复机器人
研究人员设计出能感知自身损坏和自我恢复的机器人，这个能力应该能帮助机器人在新的或危险的环境中操作。动物能用改变它们运动的方式补偿受伤，但是大多数机器不能响应没有预料的损坏。Josh Bongard和同事制造了一个通过关节中的传感器观察自身环境的四条腿的机器人，机器人产生一个自身结构的内部模型。它用这个模型来产生运动并不断地更新模型来引入任何损坏。比如，当作者将它的一条腿变短时，机器人的响应是改变它的步态。在一篇相关的研究评述中，Christoph Adami描述了这样的机器人如何可能在新的环境中操作的可能，它先探索地貌，然后用“梦想”新的方法来克服下一天的考察中可能遇到的障碍。
打开氢分子键
一项新研究也许能为开发氢燃料的轻型存贮材料提供帮助，研究人员描述了一种不含金属的催化剂，它能可逆地将分子氢切开成为两个原子。许多重要的工业化学反应，比如原油加工和制造合成氨化肥，都涉及用金属催化剂将把两个氢原子结合成分子的化学健切开。正如Gregory Kubas在一篇相关的研究评述中指出，这些金属对环境不友好而且贵。而且更轻的催化剂对氢存贮也很重要。Gregory Welch和同事报告说，一种空气中稳定的烷基硼酸盐化合物在100摄氏度以上能干净地将氢原子解放出来，并且当暴露在溶液中时能把氢原子有效地释放回室温下的气体中。文章作者写道，“这一发现预示了非金属反应和催化剂的新远景。”(郝炘/译)
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