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苏打瓶绳子和干冰制出人造雪花

核心提示:据悉,日前摄影师兼生物化学家林登·格莱德希尔(Linden Gledhill)利用一个苏打瓶、若干绳子和一块干冰,在自己的实验室里制作出了人工雪花。

【中国生物产业网(http://www.cnbioindustry.cn)】5月2日讯

                                                    

据悉,日前摄影师兼生物化学家林登·格莱德希尔(Linden Gledhill)利用一个苏打瓶、若干绳子和一块干冰,在自己的实验室里制作出了人工雪花。

格莱德希尔白天为制药巨头葛兰素史克(GlaxoSmithKline)公司工作,而到了晚上则喜欢呆在自己的工作间里做各种各样的有趣实验。平常他喜欢发明各种小物件,或者是摸索新的试验方法来解决自己或者他人所遇到的各种难题。近期,他迷上了在实验室里制作人工雪花。

格莱德希尔近期热衷于制作人工雪花也是受人所托。他表示:“有人来向我请教制作人工雪花的相关问题,并且希望我能为此制作出一部机器,而在此之前实际上我已经在冰晶体研究方面做了很多年的相关研究工作。所以我就很爽快的答应了他。要知道,在实验室里如果能够看到晶体的生长,会是一件非常不可思议的事情,因此我希望亲手做出来这样的东西。”

格莱德希尔表示自己制作的雪花制造器还需要进一步改进,但是就之前所做测试而言,结果已经相当令人满意。

冰之寒冷

制造雪花需要稳定的温度转换,因而格莱德希尔给自己的雪花制造器配备了两套温度转换装置-顶部放置了一块热垫,而底部则放了一个制冷装置。其中制冷装置是用实验室级别冷却器和拆自科尔曼电场冷却器的零部件制作而成,它能够让雪花制造器的温度降至零下8摄氏度。

十年前,格莱德希尔的老板曾把这个冷却器给扔了,他把它捡了回来,藏到了自己的地下室里。格莱德希尔表示:“尽管冷却器这个东西并不贵,但算起来一台也要3000至4000美元。”

自制雪花实验

格莱德希尔制作的雪花制造器底部由砖块支撑,四周有塑料布条保护,再外围则由有机玻璃保护,第一眼看上去,这套装置很不起眼。不过,格莱德希尔介绍称,自己在制作这套装置的时候,受到了加州理工学院(California Institute of Technology,缩写为Caltech)和普渡大学 (Purdue University)研究人员的启发,才得以完成这套装置的设计和制作。

谢普森实验室(Shepson's lab)前博士生特拉维斯·奈普(Travis Knepp)表示:“在实验室里让冰晶生长很容易,保持稳定的温度控制它们如何生长才是难点。”今年年初的时候,奈普因接到格莱德希尔的邀请前来帮忙,并且给他提供相关的建议和咨询。

奈普称:“温度稍有变化,冰晶的形状就会发生改变,实验就失败了。不过格莱德希尔做到了,他在实验室里制作出的晶体形状非常漂亮,我看过他拍摄的晶体照片,那里面的晶体让我印象深刻。”

美丽过失,追求卓越

在一开始的时候,格莱德希尔是在湿布条和尼龙钩鱼线上培植冰晶。他发明的机器能够正常运转,但生长出来的晶体却并不如人意。

经过总结调整,格莱德希尔对机器进行了改进,并且开始培育出厚实的树枝状晶体,即能在长绳上培育也能在冷盘上培育。但即使如此,这些仍不是格莱德希尔心目中的理想雪花。

人工造雪机

水是一种导电媒介,因而增加电量能够对水形成晶体产生极大影响。格莱德希尔给机器施加了2000伏的电压,在电能作用下,冰晶生成发生了极大改观。通过这种方法,格莱德希尔培育出了螺旋状晶体,并且在晶体末端也有雪花出现。

电之冰晶

雪花制造器在配备了2000伏的电压之后,格莱德希尔又做了进一步改进,他往机器里加入了乙酸,并且使用类似鱼缸的温水起泡器来调整机器的湿度。

这一次结出的晶体拥有细长的结构,30秒内冰晶的长度就可以长到一英寸。数小时过后,就能够形成晶莹剔透的长条状厚实冰晶。

管状冰晶

格莱德希尔让冰晶生长了整整一个晚上,第二天他发现很多冰晶变成了中空的锥体和针状冰块。

格莱德希尔表示:“在生物药剂学领域,要研发并且测试某种化合物可能要花上10年的时间,并且成功的可能性也很低。我在实验室里培植人工雪花,用了两周时间,并且立即看到了成效。但实际上在这个过程中,我也差点放弃。要知道,这种费神的事情很容易就让人气馁。”

最终的完美雪花

经过数周的实验,格莱德希尔对于温度梯度、湿度水平、电力施加以及其他各方面不断做出改进,最后终于在实验室里让冰晶尖端长出雪花。

尽管雪花的形状同格莱德希尔的事先预期存在一定的差别,但他认为,这一形状已足够完美。他表示:“只要我能够在实验室里制作出这种美丽的晶体,别的方面都无关紧要了。”

格莱德希尔将自己制作雪花的过程和经历拍摄成了短片,并且在实验过程中也拍摄了大量照片。他表示:“把整个过程记录下来是一件非常有趣的事情,要知道,普通人有可能根本就看不到这一幕。以艺术的方式把科学成果展示给普通人,这种做法给我带来了极大乐趣。”

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编辑:sunny

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