美國科學(xué)家發(fā)明高速充電電池　用三維打印機(jī)復(fù)制拇指骨骼

美國科學(xué)家研制出一種具有革命性的手機(jī)電池，與充電時(shí)間需要幾個(gè)小時(shí)的普通電池相比，這種電池只需10秒鐘便可完成充電過程。

科學(xué)家表示，新電池的充電速度是傳統(tǒng)電池的100倍，2到3年內(nèi)便可用在手機(jī)、筆記本電腦、iPod、數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)上。此外，同樣的技術(shù)也可大大縮短電動(dòng)汽車的充電時(shí)間，能夠與傳統(tǒng)汽車的加滿油的時(shí)間不相上下，進(jìn)而掃除綠色環(huán)保汽車面臨的其中一個(gè)最大障礙。

新型快充電池是麻省理工學(xué)院工程師共同努力的結(jié)晶。研究小組表示，他們的發(fā)明所使用的材料已經(jīng)被用于電池制造，實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)并非難事。新型快充電池立基于傳統(tǒng)的鋰離子充電電池。鋰電池之所以能夠用于這些便攜式設(shè)備是因?yàn)樗鼈兡軌蛟诤苄〉目臻g儲(chǔ)存大量電量。然而，鋰電池的充電速度還是相對(duì)較慢。對(duì)于任何用戶來說，如果頭天晚上忘記給手機(jī)充電，一定會(huì)給第二天的使用帶來不小麻煩。

負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)新電池的格布蘭德·塞達(dá)爾博士說：“電動(dòng)汽車電池可存儲(chǔ)相當(dāng)多電量，你能夠以時(shí)速55英里的速度開上很長時(shí)間，但電池的功率仍比較低，以致無法迅速加速?！比_(dá)爾及其同事找到了一種加快這一過程的方式。研究人員將由鋰鐵磷酸鹽制成的傳統(tǒng)電極表面結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，讓鋰離子的釋放和吸入速度大大提高，是原來的100倍。利用這種新技術(shù)制成的電池原型只需用10到20秒便可完成充電或放電過程。相比之下，體積相當(dāng)?shù)钠胀姵貏t需要6分鐘才能完成充電。

與其他電池材料有所不同的是，新材料不會(huì)隨著重復(fù)充電和放電老化?？茖W(xué)家表示，充電速度更快的電池可連續(xù)使用2年或者3年。新型快充電池將受到便攜式電子設(shè)備用戶的青瞇，他們不必提醒自己在頭天晚上充電，除此之外，這項(xiàng)新發(fā)明也將孕育新一代電動(dòng)汽車。相對(duì)于現(xiàn)有的充電時(shí)間需要大約8小時(shí)的電池而言，體積更大的電動(dòng)汽車電池只需5分鐘便可完成充電。這樣一來，電動(dòng)汽車用戶便可放心大膽地進(jìn)行遠(yuǎn)距離行使，而不必?fù)?dān)心電量問題，只要能找到服務(wù)站，他們便可在短短幾分鐘內(nèi)為汽車充滿電，就像駕駛汽油或柴油汽車的人一樣。

用三維打印機(jī)

復(fù)制拇指骨骼

最近，科學(xué)家第一次使用三維打印機(jī)成功復(fù)制出一個(gè)男人的拇指骨骼。這一突破為外科醫(yī)生將病人損壞或患病的骨頭用自身的細(xì)胞復(fù)制一份相同骨頭的醫(yī)學(xué)技術(shù)鋪平了道路。

瑞士伯思塞爾醫(yī)院的柯瑞斯·威南德領(lǐng)導(dǎo)了這一研究小組并成功復(fù)制了他自己的拇指骨，他說：“在理論上，我們可以復(fù)制任何骨。”

威南德還在實(shí)驗(yàn)室老鼠的背上“種植”了他的拇指骨。復(fù)制骨頭需要幾個(gè)步驟。首先，你需要一張所需復(fù)制骨頭的三維圖，如果骨頭丟失了或損壞了，你可以用一對(duì)相同骨頭中的另一個(gè)設(shè)法照出一張鏡像圖。圖像被放到一個(gè)三維噴墨打印機(jī)里面，打印機(jī)里面添加有薄薄的多層選料，一層疊一層，直到三維物體成形。

威南德在打印機(jī)里放上了人體中含有的磷酸三鈣和聚乳酸這兩種自然材料。骨骼細(xì)胞被打印出來后將破種植在一個(gè)支架上，骨骼“支架”上有成千上萬的小氣孔，從而有利于骨細(xì)胞的生長，并最終取代和完全降解生物支架。

研究小組做了交換手術(shù)后，從骨髓中提取了CD117細(xì)胞，CD117細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)中將發(fā)展成骨細(xì)胞的原始細(xì)胞?？茖W(xué)家利用骨支架材料上的一種凝膠體滋養(yǎng)和培育原始細(xì)胞。最后，經(jīng)過15周的時(shí)間，支架在老鼠背上的皮膚下縫合，直到支架完全轉(zhuǎn)變成人骨。