美国科学家研制出单界面储能材料
美国莱斯大学研究人员在石墨烯薄片上快速生长出碳纳米管,长度可以达到120微米,以形成大量的表面积,更重要的是看起来类似超级储能电容器。研制的这种无缝石墨烯/碳纳米管复合材料,或可作为最好的电极界面材料,在诸多储能和电子器件得到应用。相关研究成果发表在《自然—通讯》上。
研究人员在高温下通过掺有悬浮型催化剂的薄片在碳衬底上可以制造出高度密集的纳米管。在这项工作中,研究人员将铁催化剂和铝氧化物缓冲层置于铜衬底上单独生长的石墨烯层的顶部。当加热时,碳纳米管通过催化像摩天大楼一样在石墨烯层上开始向上生长,它们将铝氧化物层顶起,整个过程看起来就像有很多线牵着的风筝。铜作为三维复合材料的优良集电器。电子显微镜图像显示单壁、双壁和三壁纳米管都牢牢地嵌在石墨烯内,同时电测试显示在交接处电流可无阻抗通过。(李桂菊)
日本经济产业省启动人工光合作用项目
日本经济产业省(METI)近期启动了人工光合作用研究项目,决定通过未来十年(2012~2021年)大约投资150亿日元,研发用于借助太阳能利用水和二氧化碳制造重要化学物质的创新型催化剂和其他材料。这些化学物质将作为生产塑料、合成纤维、合成橡胶、溶剂和其他产品的原材料(石蜡、乙烯和丙烯)。
该项目将由人工光合作用化学过程技术研究协会(ARPChem)负责开展,该协会组成成员包括:INPEX公司、住友化学、日本精细陶瓷中心、富士胶片株式会社、三井化学和三菱化学。旨在推进大学与一线专家联合开展研究,以实现技术的商业化。催化剂技术的应用需要长期的投入,而且需要承担的风险很高,但是该项目将对日本的经济社会产生巨大的影响,为日本带来长远的优势。通过这些举措,METI在克服资源和环境挑战的同时,试图努力减少日本对石油燃料的依赖。(郭雅玲)
页岩油会给美国带来能源自主吗
美国麻省理工学院《科技创业》资深能源编辑Kevin Bullis近期撰文指出,虽然国际能源署(IEA)《世界能源展望2012》报告表示,归功于从页岩中提取石油的新技术,未来10年内美国石油产量将会大幅提升,使其超过沙特成为世界第一大产油国,但这种领先地位很可能是暂时的,也不会让美国停止进口石油。除非石油生产出现技术突破或者消费量大幅降低,在可预见的未来美国仍需要依赖进口石油。
截至2011年底,美国石油产量已经增加到了每天810万桶,产量的增加几乎完全来自于页岩油。美国两大页岩油藏,北达科他州的Bakken岩层与得克萨斯州的Eagle Ford页岩合在一起目前产量每天约90万桶。然而,页岩油藏是有限的。IEA预计到了21世纪20年代中期产量会逐渐下降,到那时沙特将重返榜首。荷兰皇家壳牌公司的前高管、现在麻省理工学院做访问学者的Richard Sears指出,页岩油产量有多大,以及生产速度有多快,主要取决于两个因素:油价以及克服当地反对水力压裂的难度。页岩油的成本明显高于沙特和世界许多地区生产的石油,所以对于开发这种资源的石油公司,油价必须维持在高水平。另一个潜在的问题是当地社区对水力压裂的反对是否会阻碍页岩油的发展。对水力压裂可能污染饮用水的担忧使得许多地区反对使用这种技术,同样也有人担心开采页岩油需要开掘的钻井要远多于传统石油生产。
尽管美国能够快速开发其页岩油资源,但还是不大可能完全停止石油进口。IEA预计在2035年美国仍会每天进口340万桶石油。而美国每天消耗近1900万桶石油,即使是页岩油生产预计达到巅峰的21世纪20年代中期,仍存在每天超过700万桶的缺口。不过,IEA预计在交通运输中生物燃料和天然气使用量的增加,以及机动车效率的提升,会令石油需求量降低,使得这个缺口减小一部分。
IEA的确推断到2035年美国可以接近实现能源自给,但这是用煤和天然气的出口抵消了石油进口后得出的结论。要实现真正的能源自主,美国需要投资于将天然气和煤转化为交通运输液体燃料的技术,或者取得其他可以令石油需求迅速减少的技术突破,例如改良电池或生物燃料等。(陈伟)
基因组测序技术阻止超级细菌爆发
研究人员第一次利用DNA测序技术识别、分析和制止医院传染病暴发。科学家称,这项用快速基因组测序技术在控制婴儿病房暴发耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)超级细菌疫情领域的成功,表明它可以用于控制医院病菌、沙门氏菌和大肠杆菌感染以及肺结核等疾病。
MRSA是一种耐药性的细菌感染,或称为超级细菌,是一个严重的公共卫生问题。当在医院暴发疫情时会导致整个病房很多人被感染。Parkhill和Brown的研究小组用DNA测序技术分析了来自于12个病人的MRSA样本,发现都与MRSA细菌密切相关,证实暴发了MRSA疫情。在最后一个MRSA患者离开后的64天后,医院的感染控制小组在婴儿特别护理部发现了一个MRSA病例。
该研究小组利用先进的DNA测序技术实时显示这个菌株与引发此次疫情的菌株属于同一菌株,因此提出存在工作人员不知不觉携带和传播MRSA菌株的可能性。在对154个工作人员进行筛选后,研究人员发现了一个MRSA携带者,用DNA测序技术证明该菌株是与疫情相关的菌株。该工作人员迅速得以治疗以消除病菌并阻止进一步的蔓延。研究人员称,这种快速基因组测序最终将成为区域或国家感染监控程序的基础,旨在消灭处于萌芽状态的传染病疫情。(黄翠)
欧洲抗生素耐药性病例持续增长
欧洲疾病预防控制中心(ECDC)表示,新的数据显示在欧洲肺炎克雷伯菌和大肠杆菌多重耐药性病例数量持续上升,专家指出滥用药物在病例数上升中起到了推波助澜的作用。ECDC发布该消息是为了配合欧洲、澳大利亚、加拿大及美国进行的抗生素耐药性公共认知程序。ECDC称过去4年中,约1/3的欧盟成员国肺炎克雷伯菌和大肠杆菌的多重耐药性有显著上升。一些成员国上报的血液感染中25%~60%的肺炎克雷伯菌病例表现出多重抗药性。
该机构警示,耐多药性细菌感染患者的治疗面临有限的选择,只能使用包括少数最新抗生素在内的药物。其他数据显示,2007年至2010年间在欧盟成员国一种最新抗生素——碳青霉烯类抗生素的消费量显著增加,这可能是多药耐药性感染人数上升的结果。
ECDC主任Marc Sprenger表示,虽然多数欧盟国家耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染病例数减少或保持稳定,但是必须仍然保持警惕,因为超过四分之一的成员国MRSA比例保持在 25%以上,主要是在南欧和东欧。他同时表示,欧盟委员会去年推出了多方面的计划,对于国家来说,结合自身的努力对抗抗生素耐药性的威胁是很重要的。(黄翠)
(2012-12-27)