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為什么水在地球上幾億年都不會過期,而放到瓶子里卻會過期?| 博覽日報

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礦泉水瓶上的保質(zhì)期竟然是水的?

水也會過期?

現(xiàn)在很多人為了方便,會選擇買很多瓶裝水放家或辦公室里,不過,你有沒有注意過,這些瓶裝水都有保質(zhì)期。而且,瓶裝水標(biāo)簽的保質(zhì)期不是塑料瓶的,是水的。

根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》(GB 7718-2011)中的定義,保質(zhì)期是指,預(yù)包裝食品在標(biāo)簽指明的貯存條件下,保持品質(zhì)的期限。也就是說,所有包裝食品上的保質(zhì)期,都是指食品本身,并不是包裝材料。

大家可能會奇怪,為啥大自然里的水沒有保質(zhì)期一說?因為瓶裝水與大自然的水存在著很大的區(qū)別,大自然中的水能通過自凈功能保持著穩(wěn)定的狀態(tài)。但瓶裝水屬于“死水”,瓶子一旦被封閉,水就無法流動循環(huán),無法實現(xiàn)自凈功能,便會發(fā)生變化甚至變質(zhì)。

瓶裝水在組裝之前,都經(jīng)過了嚴(yán)格的過濾、滅菌和脫氧處理,但并不能保證所有的微生物都被徹底消滅,反而更適合一些厭氧性微生物在其中繁殖。并且,如果瓶裝水的密封性不好,比如瓶口處可能留有細(xì)微縫隙,再加上運(yùn)輸過程中的磕碰,也可能產(chǎn)生細(xì)小縫隙,讓更多的微生物進(jìn)入,導(dǎo)致水被污染。

如果瓶裝水暴露在陽光下或高溫環(huán)境中,微生物繁殖的速度會更快,另外,水的包裝材料若長期處于高溫等環(huán)境下,也可能向水中遷移出有害物質(zhì),這些都有可能對水的安全造成影響。


固態(tài)電池相關(guān)研究取得新突破!

近日,中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心研究員王春陽聯(lián)合國際團(tuán)隊,利用原位透射電鏡技術(shù)在納米尺度首次揭開了固態(tài)電池突發(fā)短路成因,并提出相應(yīng)對策。

當(dāng)前,手機(jī)、電動汽車都依賴鋰電池供電,但液態(tài)鋰電池存在一定安全隱患。研究人員正在研發(fā)更安全的“全固態(tài)電池”,用固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)電解液,同時還能搭配能量密度更高的鋰金屬負(fù)極。

然而這種革命性電池面臨一個致命難題:固態(tài)電解質(zhì)會突然短路失效!科研人員用原位透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn),固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部缺陷(如晶界、孔洞等)誘導(dǎo)的鋰金屬析出和互連形成的電子通路直接導(dǎo)致了固態(tài)電池的短路。

這一過程分為兩個階段:軟短路源于納米尺度上鋰金屬的析出與瞬時互連,這時的鋰金屬就像樹根一樣沿著晶界、孔洞等缺陷生長,形成瞬間導(dǎo)電通路,即軟短路。伴隨著軟短路的高頻發(fā)生和短路電流增加,固態(tài)電解質(zhì)最終徹底喪失絕緣能力,引發(fā)不可逆的硬短路。

基于這些發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊利用具有機(jī)械柔性且電子絕緣的三維聚合物網(wǎng)絡(luò),發(fā)展了“剛?cè)岵?jì)”的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì),有效抑制了固態(tài)電解質(zhì)內(nèi)部的鋰金屬析出、互連及其誘發(fā)的短路失效。研究成果5月20日發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會雜志》上。


無機(jī)/有機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)中的穩(wěn)定鋰離子傳輸

圖片來源:中國科學(xué)院金屬研究所官網(wǎng)

蝴蝶為啥追著紙片飛?

最近,一段“遛蝴蝶”的視頻火了!只見一位大爺揮著綁了白紙片的木棍,一群蝴蝶竟?fàn)幭瓤趾蟮刈分埰w舞。

視頻里追著白紙飛的,是常見的菜粉蝶。它們之所以追逐白色紙片,很可能是一種求偶行為。蝶類求偶過程并不復(fù)雜:先發(fā)現(xiàn)并定位配偶,再展開追逐,最后完成交配。雄蝶識別“意中蝶”不是“看臉”, 而是靠視覺、嗅覺、觸覺三大信號系統(tǒng)。不同種類的蝴蝶,對這些信號的“依賴程度”也有所不同。

與人類的眼睛不同,蝴蝶擁有一雙由上千個“小眼”組成的復(fù)眼。每個小眼包含感光細(xì)胞,這些細(xì)胞能感知不同波長的光線。蝴蝶在廣泛的紫外和可見光譜范圍內(nèi)都有較強(qiáng)的色彩辨別能力。也就是說,它們能“看”到比我們更廣的光譜。

像菜粉蝶雌蝶眼睛具有紫外、紫、藍(lán)、綠、紅和深紅色6類感受器,能識別紫外、紫、藍(lán)、綠、紅等多種顏色。而雄性因熒光濾光作用缺失紫感受器,對紫色的感知就沒那么靈了。這也解釋了為什么視頻里的菜粉蝶那么執(zhí)著于追白紙。

悄悄告訴你,紙片上涂抹蜂蜜水,再加上一些酒,這樣遛蝴蝶會比較持久。這是利用了蝴蝶的取食習(xí)性:喜歡花蜜的訪花型蝴蝶喜歡甜味,偏好腐果的食腐型蝴蝶則被酒味吸引。


圖片來源:半月談

北京正負(fù)電子對撞機(jī)到底在“對撞”什么?

作為我國第一個大科學(xué)裝置,北京正負(fù)電子對撞機(jī)1984年10月動工興建,1988年10月完成建設(shè),成功實現(xiàn)正負(fù)電子對撞,當(dāng)時被稱為是繼“兩彈一星”后,我國在高科技領(lǐng)域又一重大突破性成就。

北京正負(fù)電子對撞機(jī)到底在“對撞”什么?正負(fù)電子對撞機(jī)將電子和正電子儲存在環(huán)形的高真空管道內(nèi),使之以接近光速的速度沿相反方向運(yùn)動,在指定的點上(對撞機(jī)內(nèi))對撞。通過探測正負(fù)電子碰撞后的產(chǎn)物來尋找新粒子以及研究各種粒子的性質(zhì)。

從2004年開始,北京正負(fù)電子對撞機(jī)進(jìn)入了重大改造,于2009年7月17日完成驗收。改造后的北京正負(fù)電子對撞機(jī)(BEPCⅡ)在世界同類型裝置中繼續(xù)保持領(lǐng)先地位,成為國際上最先進(jìn)的雙環(huán)對撞機(jī)之一。利用北京正負(fù)電子對撞機(jī)的同步輻射裝置,中國科學(xué)家也取得了眾多國際一流的研究成果。

北京正負(fù)電子對撞機(jī)作為我國重要的科研設(shè)施,不僅為探索微觀世界的奧秘提供了強(qiáng)大工具,也展現(xiàn)了人類對自然規(guī)律的深刻理解。正負(fù)電子的對撞并非“打碎”電子,而是通過能量轉(zhuǎn)化創(chuàng)造出新的粒子,這一過程揭示了物質(zhì)與能量的動態(tài)聯(lián)系,體現(xiàn)了量子世界的奇妙特性。

未來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我們或許發(fā)現(xiàn)更多的基本粒子,科學(xué)探索的腳步永不停歇。北京正負(fù)電子對撞機(jī)的每一次實驗,都是人類向物質(zhì)深處發(fā)出的追問,也是我們對真理不懈追求的見證。


圖片來源:《大師課堂》截圖

夢幻般的天空畫卷究竟如何形成?

日出前后和日落前后,天空的很大部分,特別是太陽附近的天空都染上了斑斕的色彩。從地平線向上空,彩色的排序為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,有時個別彩色可能不明顯,但排序不變,這就是朝晚霞。

霞與天空產(chǎn)生蔚藍(lán)色均因空氣分子散射作用而形成,但區(qū)別在于,當(dāng)日出和日落前后時,陽光通過厚厚的大氣層,被大量的空氣分子散射,則產(chǎn)生霞。

據(jù)計算,太陽在地平線上時所透過的大氣層厚度為白天太陽當(dāng)頭時所透過的大氣層35倍。由于陽光被大量空氣分子所散射,紫色和藍(lán)色的光就減弱得最多,到達(dá)地平線上空時已所剩無幾了,因此余下的只是波長較長的黃、橙、紅色光。

這些光線經(jīng)地平線上空的空氣分子和塵埃、水汽等雜質(zhì)散射以后,天空看起來也就帶上了綺麗的色彩。空中的塵埃、水汽等雜質(zhì)愈多時,這種色彩愈顯著。如果有云,云塊也會染上橙紅艷麗的顏色。

此外,存在于大氣中的水汽和灰塵是影響霞的狀態(tài)的基本因素。大氣中所含的水汽越多,霞的色彩越紅。而空氣濕度的增加通常發(fā)生于壞天氣的氣旋逼近之前,因此當(dāng)出現(xiàn)紅色或橙色的鮮明的霞時,就可能預(yù)示著天氣將變“壞”。

視頻來源:杭州日報

內(nèi)容綜合自中國科普博覽微博、數(shù)字北京科學(xué)中心、中國科學(xué)院金屬研究所官網(wǎng)、上海自然博物館、半月談、科學(xué)大院、杭州日報

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