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把本身“冻”首来进走太空旅走,可走吗?

作者: admin 时间: 2020-07-17 06:54 点击: 169次

原标题:把本身“冻”首来进走太空旅走,可走吗?

“《神雕侠侣》中幼龙女睡的寒冰玉床能够修炼疗伤,《太空旅客》中微妙的冰冻睡觉,能够协助人类穿越时间和空间局限,进走太空旅走。以去这栽微妙的矮温奏效只存在在影视作品中。直到液氮超矮温冷冻治疗的展现,人们认识到,原本这些想象真的能够变成实际。”

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沈俊中国科学院理化技术钻研所钻研员

今天吾来给行家,讲一讲 温度的故事。

这个图片是许多科幻电影里都会展现的场景。一个美女躺进特意时兴的棺,之后飞走几百年,再出来照样美女。有异国人想把本身冻首来?倘若有,来找吾,吾能够把你冻首来。

矮温冷冻新生术?

实际上所谓的冻人,就是把你放在一个液氮罐里。但 真的能把人冻首来吗?吾能够通知你,现在是肯定不能够的,但异日是肯定能够的。 异日吾们必定能够把人冻首来。

这是在网上很火的一个视频,就是把金鱼放到液氮内里冻住,然后放到水里后它马上又新生了。动物冻首来真的能新生吗?答案是 不能够。

实际上,把金鱼放在液氮里只有几秒的时间,只能把金鱼的外层冻住,金鱼的内里,内脏这些都异国冻住。倘若内里一切冻了的话,它是绝对新生不了的。也就是说 到现在为止,生命体的新生,对于人类来说照样一个难题。

刚才说了半天整个生物不能够,有异国能够的呢?

细胞,比如说精子、卵子,它冻完了以后吾们再给它复温,复温之后再把它受精,还能够孕育出特意健康天真的幼至交。

也就是说细胞层面的冷冻是能够的,另外结构的冷冻能够到什么尺度呢?

比如说人类的皮肤、角膜,吾们身体内里比较幼的器官它也是能够的,比如说皮肤,在毫米如许一个尺度冻个十年二十年,再拿出来照样能够用的。因此现在有许多医疗机构、美容院,说要保存细胞,议定冷冻是能够达到现在标的。

但 到现在为止,人体的器官、还有人冻首来之后,是不能够新生的。

现在做这栽营业的有几家公司,美国有最著名的是 Alcor公司,有一个特意著名的作家,他把他的头送到了这个公司。现在任何人想冻本身都能够把本身送到这个公司去冻,冷冻全身也许必要二十万美元,倘若你想冻个头也许只要几万美元就能够实现。

但是能够通知行家,现在不管是 Alcor照样俄罗斯的 KrioRus, 只是做遗体的保存。你想把在世的本身冻上二十年,然后再新生,现在吾们的技术是达不到的。

为什么?就是由于这个尺度大,吾们身体内里也许70%都是水,包括骨头内里也许有25%到30%的水。

水在矮温状态下会结冰,它会产生结晶体,就是冰晶或者结晶态,结晶态会刺破你的细胞和肌体结构。也就是说这栽 结晶态,会导致你整个器官功能的丧失、损坏。

这是一张《三体》图片,行家能够都看过三体。作者是大刘,刘慈欣。吾认为他做了特意多的功课,也特意有科学素养。

他挑到三体人在三星耀日的时候,骤然间脱水。 倘若把水一切都脱失踪,就不会产生结晶态,器官也不会被损坏,大刘这个手段特意益。

但是怎么才能转瞬脱水呢?《三体》中有三个太阳,有三个太阳就能够脱水了,大刘这个手段是一个特意特意益的手段。

实际中吾们也在钻研各栽各样的手段,比如说用 磁性的或者是其他的一些 纳米颗粒,用 微尺度,来替换你身体内里一切的结构、水,用如许的手段来进走人体的冷冻。

现在想冻整幼我,还达不到如许的技术。吾们做过一栽矮温的幼冰箱,它能够用来转运人体的器官或者血液血浆。

冻人听首来比较炫,但实际上就是把人放到液氮罐里,这只是制冷的冰山一角,制冷还能做许多许多,方方面面的事情。

能够看到这是一个温度计,从室温到最矮是零下273.15度,也就是吾们的绝对零度,在整个如许的温区内, 吾们的做事就是定制你想要的温度。你想要一个什么样的温度,吾们就做如许一个温度挑供给你,这就是吾的做事。

生活定制:-40℃

一向用的冰箱、空调,也许就是到零下四十度如许一个温区。说到空调,炎天行家能安详地在室内,而不是很烤的如许一栽状况,空调能够是必不走少的。但是吾们都清新空调有一个题目,就是它有 氟里昂。

氟里昂会损坏臭氧,还会产生 GWP温室效答,还有 ODP的排放等等,如许一些不益的地方。京都议定书,蒙特利尔制定通知吾们不到十年, 到2025年世界上的氟里昂都不及行使了,到时候吾们怎么办?

冰箱空调不及用了,你们批准吗?

现在吾们就在钻研各栽各样的替代物质来进走新的制冷。吾们现在的制冷手段,是采用蒸汽压缩式制冷,有如许一个液体,液体在内里循环,它从液体变成气体,然后再回来,议定如许的循环,达到吾们的现在标。

吾们现在还在钻研一栽新式技术——磁制冷,这个技术是用固体来制冷。

能够看到左边的这个图,它是一个稀土,中心是吾们在磁制冷内里用的原料,它是蓝铁硅。

氟里昂这栽都是液体,吾们不要液体了。吾们用固体,把它放在一个磁场内里,降价添上和去失踪磁场的时候,就会产生温度的转折,然后把温度转折循环首来,形成制冷,如许就能够达到 绿色环保的现在标。

这个是吾们实验室研制的 磁制冷机,现在在市场上还不能够买到。由于吾们现在还有原料的题目、回炎器换炎效果矮、体系的制冷能力等等如许一些题目。但是吾们正在逐步解决这些题目,大约几年之内,吾置信你们能够在市场上看到了。

现在也有一些原型机,吾们做的磁制冷机就属于 原型机。这个是美国通用GE公司的原型机。这栽磁制冷机能够把前线的啤酒冷下来。伦敦奥运会时,也有如许的行使,把啤酒放进去斯须就凉了。这是 磁制冷冰箱。

右边的是在2015年美国CES消耗展上展出的海尔公司制作的磁制冷酒柜——是用磁制冷这项技术做的一个酒柜。实际上海尔内里的这个机器是美国的一家公司制作的。而现在为止, 吾们国家自立知识产权的磁制冷技术就是吾们在做。

交叉定制:-80℃

为什么叫 交叉定制呢? 由于做温度做制冷也能够为其他许多学科服务。比如说化学。来自化学所,做化学原料的相符成的青促会第一任理事长罗三中,曾来找吾问能否给他们高温的化学相符成做个矮温制冷的。

后来,吾们就做了一个矮温下的化学相符成的逆答器。他们用这个逆答器相符成了特意多,特意有价值的新原料。

这是吾在中科院丽江的天文不悦目测站的照片。他们是特意邀请吾来给他们解决题目。

丽江云南属于偏远的地区,想要液氮,但昆明云南的总台不给,因此说这个天文台无法做实验。因此吾说能够直接给他们做一个液氮机,从空气中采集氮气,然后再把这个氮气液化成液氮,就能够做实验了。

工业定制:-196℃

吾们现在能做 每天产十升到一千升液氮的液氮机,挑供给用户做一些科学的实验等等。其实液氮温度已经是零下196摄氏度了,也就是吾们说的液氮77K,那它还有什么行使呢?

一是行使在绿色洁净能源 天然气的采集。

大约在十年前,吾到 新疆图喀,看到了许多冲天的火炬,上面烧的竟是 天然气。

为什么?由于他们要采底下的油、煤,但上面谁人气田它能够异国那么大,只够采五年、十年。而像这栽幼一点的气田他们一切都烧失踪了。因此每年吾们国家要 烧失踪两百个亿旁边!

这都是钱呀,你们说能不及烧啊?当然是不及不息铺张。那怎么办?其中一栽手段是将天然气液化。

但必要建场站,建工厂,而这个工厂的造价能够是特意特意的高。比如说这个气田,采了五年十年以后,它没了那怎么办?

后来还有一栽手段,是 铺管线,铺管线它造价也是特意的高,因此清淡都是国际间这栽大的气田传输才铺管线。

吾们后来想出一个手段——做一个幼型的液化天然气设备。相通于如许的 ,就像一个集装箱的大幼。

吾们行使特意益的流程设计,使得它整个特意紧凑。这就像有游玩里的主基地相通,设备在这个地方采气,之后把它液化, 天然气液化前的体积是压缩后的六百倍。再到另外一个地方采。末了卖给天然气的添气站等,就直接能够变成钱了。

这个天然气液化的装配,吾们做的特意益,为此成立了一家公司。现在在内蒙、山西、陕西已经投产了十几套。它的 市场占据率现在能超过40%,同时也为二氧化碳减排等做一些贡献。

科学定制:全温区

另外还有一些矮温的行使,比如说大的科学装配,超导射频和它的矮温体系,还有军事上用的红外遥感遥测。

以及吾们都清新的 北京正负电子对撞机。一切的这些大型科学装配内都离不开矮温。

极限定制:-273℃

还有 上海的超导磁悬浮列车也是必要矮温制冷存在的。最矮的温度是零下273.15度, 吾们的太空内里,也必要如许的矮温。

左边是美国做的一个磁制冷的设备,它能够达到50毫K,也就是说在1K以下50毫K如许的一个温度,能够用在空间的看远镜上面。

散炎定制全温区

散炎是制冷的另外一栽外述。下图是特斯拉工厂,内里一个工人都异国,全是机器。吾们也想竖立如许的工厂,要来做什么呢?

比如说汽车钢板的割焊接。还有飞机的焊接。飞机翅膀上有多数的铆钉,而用激光的焊接替代这些铆钉,能使机身减重,并且总体成本降低。机身减重之后,能有更多乘客坐在联相符架飞机上。

而那时半导体所制作的激光器遇到一个题目。上图为空客A380的蒙皮。他们一千瓦的激光器焊不了这个蒙皮,必须要三千瓦、五千瓦,并且它要从面积约为一平方毫米的激光芯片上发出来。

但是一平方毫米,也许为人类指甲盖的1/100。在如许幼的面积上要有超高的炎流密度,它才能产生有余强的激光来焊接、溶覆。

因此吾们刚才说的特斯拉工厂内里,焊汽车、焊飞机这栽事情炎流密度要 达到太阳形式的炎流密度:也许要到10^7瓦每平方米。这是特意特意难的。

因此,要在一个特意幼的面积,特意迅速地给它降温,吾们设计出新式激光器的炎沉结构及其制冷体系。

后来,吾们不光为半导体所,还为吾们国家解决了这个题目。半导体所做出来的新一代半导体激光器就用于国家异日的先辈制造2025,也就是说 吾们要做中国的特斯拉工厂。

因此,温度定制,就存在于吾们身边每个方面,包括冰箱、空调、军事、航天等等。

吾们就是来定制你们想要的温度,倘若你们想把本身冻首来都能够来找吾。迎接各位!谢谢!

本文转载自“格致论道讲坛(SELFtalks)”,原标题《倘若你想把本身冻首来,能够来找吾 | 沈俊》,作者 | 沈俊

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