题型:现代文阅读 题类:常考题 难易度:困难
广东省佛山市禅城区2019届九年级语文中考科研测试试卷
智能薄膜,不知疲倦地“起舞”
张利东
①无论是天然高分子材料,还是以高分子为基础的合成材料,都是惰性的、无生命的。一旦赋予这些高分子“生命”,它们就可以自发舞动、发电,甚至像劳动者一样工作起来。这就是智能高分子材料——一种能感知外部刺激,作出判断并给予适当处理,且本身可执行的新型功能材料。
②上海华东师范大学张利东研究组,利用常见的琼脂糖高分子为原料,采用简单的物理杂合技术,成功制备出可以在潮湿纸面上快速翻滚的高分子薄膜。
③由于该薄膜化学结构上具有许多亲水基团,因此具有吸收水分子的特性。当该薄膜“吸入”潮湿空气中的水分子,可引发自身的膨胀形变;当薄膜“呼出”水分子,可快速恢复到原来形状。这种“呼吸”循环赋予惰性高分子强劲的“生命”力,可以让它们不知疲倦地动起来。
④这种由化学能转变为机械能的方式,与动物的肌肉组织的工作方式非常相似。此种技术一旦成熟,通过大量类似材料堆叠成的可控“纤维束”,制造出能与机器人相媲美的“仿生人”便不再是神话。
⑤张利东研究组同时发现,智能高分子薄膜不但可以“呼吸”潮湿空气而动起来,也可以“呼吸”丙酮蒸汽让自己动起来。花瓣形状的双层薄膜吸收丙酮分子后,“花瓣”翩翩起舞,犹如一朵在风中摇曳的萝卜花。这是最新设计的聚偏氣乙烯和聚乙烯醇高分子双层膜的仿生形变。
⑥该双层膜对丙酮分子的刺激具有极其敏感的响应性,并且通过快速“呼吸”丙酮蒸气,可实现双层膜的长时间连续性定向形变,让惰性高分子不知疲倦地运动起来,可媲美自然界中复杂的运动方式。
⑦利用此种仿生运动设计的薄膜传感器,可长时间连续监测环境中丙酮浓度。当环境中丙酮浓度过高时,传感器自发形变接通电路,电灯亮;当丙酮浓度逐渐降低时,传感器恢复到原来形状断开电路,电灯灭。利用电灯的变化,可告知环境中丙酮蒸汽浓度的高低,从而极大地拓展了材料的应用潜质。
⑧同时,该双层膜对于外界丙酮蒸汽的刺激能够保持数小时连续可逆的响应,这为拓展刺激响应材料在能源、柔性传感器、人工肌肉、柔性机器人等领域的应用奠定了坚实的基础。
⑨此外,高分子智能薄膜还可以帮助我们获取人类赖以生存的能量。这种能量的获取途径将是完全绿色无污染的,能量源自取之不尽的潮湿空气。
⑩利用一块只有10毫克的智能薄膜,通过“呼吸”潮湿空气可以驱动压电薄膜连续产生高达1.5伏的电压。通过特殊的能量转化装置,这种智能薄膜可以为各种便携式电子产品供电。如果扩大智能薄膜的用量,将产生更高的电压,满足各种需求。目前研究者正积极开发合适的能量转化装置,以实现大功率、高效率的能量转化。
⑪智能薄膜不但能发电,也会工作。利用智能薄膜设计的柔性机器人,通过“呼吸”潮湿空气可以模拟起重机、抓土机等,自发吊起或抓起需转移的货物,可实现复杂环境下的危险作业。设计的柔性汽车,可快速跑起来,而动力的来源仅仅是潮湿的空气。
⑫未来,一方面可将此薄膜设计成仅对丙酮分子刺激敏感的传感器,用于化工企业中实时监测环境中丙酮浓度,及时预防丙酮对工作人员的伤害;另一方面,可以把这种薄膜结合能量采集、人工肌肉、柔性机器人等领城的实际需求,个性化设计适用于不同领域的具体产品。
⑬以能量采集为例,如果利用智能薄膜持久运动的特性来发电,可极大拓展相关技术在自发电穿戴式、植入式电子器件方面的应用,而目前穿戴式、植入式行业已拥有超千亿市场规模。
⑭我们期待智能薄膜产业应用的那一天早点到来,我们相信那将势必掀起人类文明的又一次技术革命。
阅读下面一组材料,完成下面小题。
材料一
流感和普通感冒的区别
普通感冒 | 流感 | |
病原体 | 多种病毒 | 流感病毒 |
流行范围 | 散发 | 常发生大流行 |
流行季节 | 季节性不明显 | 晚秋和初冬 |
传染方式 | 空气飞沫,但传染性弱 | 空气飞沫,但传染性强 |
感染频率 | 每年可患2次以上 | 最多每年1次 |
典型症状 | 呼吸道局部症状较重:鼻塞、流清鼻涕、打喷嚏、咳嗽、轻度发烧、头痛、咽痛、声音嘶哑等 | 全身症状较重:高烧,伴有全身肌肉、关节疼痛,极度疲乏和虚弱,头痛较重 |
病 程 | 3~5日即可自愈 | 病程一般数周 |
材料二
①秋冬季是流感的高发季节,学校应该怎样来预防儿童流感的暴发呢?
②学校要创造良好、卫生的环境,每天开窗通风,有条件的地方可以采取一些室内空气消毒措施,同时做好儿童课桌椅和玩具的消毒与清洁工作。学校要积极做好预防流感的健康教育工作,教育小朋友养成勤洗手的习惯和正确的洗手方法,要培养孩子养成良好的卫生习惯。学校要加强晨检和巡检工作,一旦发现孩子出现发烧、咳嗽或咽痛等表现,应通知家长带孩子及时就医,以免发生学校内传播。学校一旦发现流感样病例的聚集性疫情,要及时向所在区疾控中心报告,并在疾控中心的指导下开展疫情处置工作。
材料三
①中国经济周刊•经济网讯(记者孙庭阳)5月20日,由中国疫苗行业协会主办的“后疫情时代下流感防控新挑战与新思考”研讨会在郑州举办。多位与会专家提醒,流感疫苗的有效性已获得充分验证,亟需提高人群流感疫苗接种率。
②然而流感疫苗在我国的接种率却一直在个位数徘徊。有数据显示,2021﹣2022年我国流感季流感疫苗接种率仅为2.46%。如何提升接种率成为当下普遍关注的话题。
③对接种率低的原因进行调查,结果如图:
④“世卫的文件建议所有国家应考虑实施流感免疫规划,这将有助于流感大流行的应对。”中国疾病预防控制中心传染病管理处呼吸道传染病预防控制室主任彭质斌表示。
⑤中国疾病预防控制中心全国免疫规划高级顾问兰斯•罗德瓦尔德解释,由于接触流感患者,使得医务人员较其他群体有更大概率罹患流感,并可能导致医务人员进入流感病毒的传播链中,传染给其他患者。医务人员接种流感疫苗不仅可预防个人因感染流感导致工作效率低下或缺勤影响医疗机构运转,又可有效避免传染给同事或患者,保障和维持医疗机构的正常接诊和救治能力。
⑥世界卫生组织流感疫苗立场文件和我国流感疫苗预防接种技术指南一致将医务人员作为流感疫苗接种优先推荐人群。
⑦此外,医务人员的接种建议也能够直接影响流感疫苗的接种率。一项意大利的观察性研究显示,在医务人员没有推荐的情况下,流感疫苗的接种率仅为11%,而在医务人员推荐接种的情况下,流感疫苗的接种率达到了89%。
(选自《中国经济周刊•经济网讯》2023年5月24日 有删改)
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