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火星
wanwan(42055)
发表于2021年09月26日 20时43分 星期日
来自诺比与平行宇宙的钥匙
加州大学工程与应用科学学院助理教授 Jingjie Wu 和他的学生们,尝试在化学反应中利用碳催化剂将二氧化碳转化为甲烷。这一反应以法国化学家保罗·萨巴捷(Paul Sabatier)命名,即“萨巴捷反应”。国际空间站也在利用这种反应用于清除宇航员呼出空气中的二氧化碳,并产生火箭燃烧以保持空间站处于高空轨道。但 Wu 团队的野心明显要大得多。 火星大气几乎完全由二氧化碳组成。Wu 解释道,在宇航员抵达这颗红色星球之后,完全可以利用这里的二氧化碳生成自己需要的宝贵资源,甚至将返程所需的燃料削减一半。Wu 指出,“这就像是火星上的加油站。我们可以轻松通过反应将二氧化碳转化可以作为火箭燃料的甲烷。”这项研究由加州大学、莱斯大学、上海大学与华东理工大学的合作者共同发表在《自然通讯》杂志上。Wu 的化学工程职业生涯始于对电动汽车燃料电池的研究,大约十年前,他开始在自己的实验室中研究如何实现二氧化碳转化。

Wu 表示,“我意识到温室气体已经成为威胁整个人类社会的大问题。很多国家也感受到了由二氧化碳所带来的、迫在眉睫的可持续发展危机。正因为如此,我坚定支持世界各国制定的碳中和发展目标。”拜登政府设定的目标是到 2030 年将温室气体污染物的排放量减少 50%,到 2050 年建立起单纯依赖可再生能源的新经济形态。“这意味着我们必须掌握回收二氧化碳的能力。”Wu 和他的学生,包括论文第一作者、加州大学博士生 Tianyu Zhang,一直在试验包括石墨烯量子点(即厚度仅为纳米级别的碳层)在内的多种催化剂,希望有效增加甲烷产量。
科学
WinterIsComing(31822)
发表于2021年09月26日 13时24分 星期日
来自诺比、龙和意识星云
一个国际物理学家研究小组提出了一种在实验室中产生反物质的方式,在理论上允许他们重新创造出类似中子星周围的反物质生成条件。根据发表在《通信物理》杂志上的论文,这套部署在德国 Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) 研究实验室中的装置包含两条能产生反物质射流的高强度激光束,或者能让科学家开展反物质的研究更容易些。无论是从科学还是逻辑层面,重现中子星的极端条件都是无比困难的——设想一下,在这样的极高密度之下,实验室内一块小小的方糖就足以浓缩整座珠穆朗玛峰的重量。Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)的研究人员是如何探索生成反物质的呢?他们在名为激光钳(laser pincer)的装置中使用两道方向相反的激光束——每道激光都射向一小块塑料。在激活破坏塑料的同时,它们也会向彼此发送电子云。通过在两道激光之间将粒子打散并重组起来,科学们将有望重现中子星上极高的重力与物质密度。目前科学家对激光钳的尝试仍出于理论推测,计算机模拟的结果也支持了他们测试并验证自己的理论。接下来就是制造出能真正发射激光的装置。HZDR 物理学家 Toma Toncian 表示,“同事们正在开发一套平台,用于通过实验测试磁场的形成过程是否与我们的模拟预测相符。”