化学界有一位长寿的神秘博士，主要从事漂白、消毒和清洁工作，他叫过氧化氢，自称过儿。
轮胎竟然和雾霾有关系？
PA、SPF 这些防晒指数你真的了解吗？
作为20世纪20项改变人类的发明之一，塑料无处不在，可是我们真的认识它了解它吗？
往汽油里添加石脑油或甲缩醛等物质真的可以提高汽油品级，还能降低成本，一举两得吗？
和以前相比，现在的冰淇淋、雪糕似乎变得更加不容易融化了，有些产品在室温下放置很久都不会完全融化。
你以为胶囊是现代文明的产物吗？你小瞧它了。其实早在1500年，第一粒胶囊就已经在埃及诞生。
汽车改变了人类的交通出行，光纤则是改变了人类的信息沟通，从而改变了文明发展的速度和形态。
因为地势太低，荷兰人显然已经迫不及待要把飞屋搬到现实中来了。
你知道我们每天往脸上涂的化妆品究竟含有哪些东西吗？
如果要问，什么物件用于家装布置最能体现主人的品味，那么绿植一定会成为热门选项。
科技改变生活，这句挂在我们嘴边的话，往往出现在你不经意的地方。
人类的智慧和科技的发展，首先是应用于军事技术，最终还是造福全社会。
对于爱美的人来说，隐形眼镜/美瞳绝对是具有革命意义的发明。
有了超临界萃取，咖啡爱好者不用再担心睡不着。
开着Airstream房车去野营已经是很拉风了，带着房子去闯天下？
心血管疾病是人类健康的大敌。据世界卫生组织估计，2012年有1750万人死于心血管疾病，占全球死亡总数的31％。
你知道怎么选到舒服又低调又奢华的椅子/沙发么？
人有化妆品、保健药延年益寿，有没有某种产品，能给建筑提供"驻颜之术"？
一只肉质上乘的鸡的饲养秘密
爱斯基摩人拥有一颗"强心脏"的秘密在哪里？
美国食品技术协会（IFT）评出了过去75年中食品科学领域的十大科学突破。
到2050年，全球人口预计将增加到96亿。这意味着只有全球粮食产量增产70%、发展中国家粮食增产100%才能满足人们未来的粮食需求。
如果没有机油，发动机的磨损将大大加快，甚至难以正常运转。所以，机油被誉为"汽车的血液"。
假冒商品的泛滥迫使厂家不得不开发出防伪技术，供消费者进行查询。
生命体消亡以后，随之而来的便是分子层面上的各种降解反应。
脚下走过的白白细线，你对它了解多少？
据估计在美国，建筑物的玻璃每年会造成5.5亿只鸟类死亡，是造成鸟类死亡的首要威胁。
在科技高度发展的今天，莲花"出淤泥而不染"这一特性，引起了国内外科学家们的兴趣。
2015年环法比赛（Tour de France）刚刚结束一个多星期，但估计不少车迷们仍然沉浸在史诗般激烈的比赛当中。
人类吃了几千年，其中一戳人仿佛是被上帝点化了一般，吃出了追求，吃出了逼格。
不知从什么时候开始，晒跑步路线的人越来越多，比拼距离与卡路里似乎成了新的时尚。
你一定想不到如今最普遍使用的现代冰箱，居然诞生于伟大的量子力学之后。
研究表明70%的人经常会服用药物，而有50%的人会吃一些维他命和保健品。但是很多人每天忙着去上班、上学，往往忘记了吃药。
对于爱美的人来说，隐形眼镜/美瞳绝对是具有革命意义的发明，尤其是在模特、网络红人及自拍党群体中间，隐形眼镜/美瞳是必不可少的美丽"神器"之一。那么，你真的了解这种"神器"吗？今天，我们就来说说隐形眼镜的前世今生。
前世"丰满" 理想遭遇"骨感"现实
诞生：妈呀，它都500多岁啦？
可能你无论如何没有想到，隐形眼镜的历史竟然可以追溯到500多年前。话说1508年的一天，大名鼎鼎的达•芬奇把头伸进盛满水的半球型玻璃缸向外看，发现原本看不清的物体变得清晰了。虽然他那时并没有意识到这可以和矫正视觉联系起来，但是利用角质层的力量正是隐形眼镜的基本原理。达•芬奇随即描绘出了隐形眼镜草图。正是这样一个偶然，达•芬奇开拓了隐形眼镜的历史，成为了隐形眼镜理论的创始人。
材料：这酸爽吓死本宝宝了
有了隐形眼镜的理论，人们便开始研究如何把它做出来。有人提议将充满水的软管直接附着于眼球表面，可是——可是这样让人怎么眨眼啊？
难点：能不能"喘气"是个大问题
除了管子不适用，那时要做出来一款舒适能用的隐形眼镜还需要解决透氧率的问题。眼睛是要呼吸的，眼角膜需要直接从空气中汲取氧气。如果眼球缺少了氧气，眼角膜就会慢慢膨胀。那个时候一时还找不到可以置于眼球又能透氧的材料，因此隐形眼镜的发明被搁置下来。
今生：软妹子也有硬功夫
硬镜哥哥先来了
漫长的400多年过去了，一直处于理论和探索阶段的隐形眼镜直到上世纪40年代末才有了革命性进展。一个叫凯文•托赫的美国视光师开始使用一种透明的塑料制作隐形眼镜，并且他将镜片的边缘抛光，这使得镜片更加瘦小。令他惊奇的是，这种改良的镜片即使是在眨眼之后也能保留在原来的位置。托赫首创的这种小镜片可以较为舒适地戴上一整天，隐形眼镜到这里才算是真正诞生。
这种隐形眼镜今天我们叫它硬镜，直到今天，硬镜和软镜还一直是隐形眼镜的分类标准。如今，我们一般采用polymacon作为硬镜的原材料，硬镜的特点是透氧性强，成形性好，镜片可以持久使用。
软镜妹妹也到了
软镜是在1963年发明的，软镜可以适合眼球内的湿度，并且柔软。如今的软镜材料被称为HEMA，美瞳都属于软镜，它的优点是配戴较舒适，缺点是易变型，使用寿命较短，镜片也较会沾黏污物，更需注重清洁保养。此外软镜的透氧率也无法和硬镜匹敌。
新材料可兼顾软硬优点
这么看来，硬镜、软镜各有优缺点，那么我的问题来了，能不能发明一种材质，使隐形眼镜同时兼顾软、硬镜的优点，同时摒弃它们的缺陷呢？
别忘了，现代科技就是整合各种优势、解决各种难题的。德国特种化工公司赢创发明了超高纯度甲基丙烯酸羟乙酯，即VISIOMER® UHP HEMA，成为眼镜界的"隐形英雄"，用它制作的软性隐形眼镜，纯度是HEMA的几十倍；在保留HEMA原有的优点之外具有了尺寸稳定性,较高的氧气透过率以及吸水率，从而保证了佩戴的舒适性。它是高端、时尚的顶级材质，几乎成为所有的优质隐形眼镜必选的材质，锻造了神器级别的隐形眼镜。
没想到，小小的隐形眼镜也有这么多学问。这个不仅可以尽情展现美丽双眼、而且还能隐藏视觉缺陷的发明还有很多可以进一步完美的空间。谁能想像出未来世界的隐形眼镜会发展成什么样子？会有多美丽、多舒适、多迷人呢？
文/云无心
咖啡是世界三大饮料之一，深受许多人的喜爱。咖啡中最有特色的成分是咖啡因，但并不是每个人都喜欢。从味道上说，它是咖啡苦味的主要来源；从功能上说，它是神经兴奋剂，能让人处于兴奋状态，影响睡眠。除了咖啡因，咖啡中含有上千种成分，它们可以形成特有的风味，其中还有许多具有健康价值。所以，从咖啡中去除咖啡因，也就有了市场需求。
咖啡因很容易溶解于热水中，要把它从咖啡豆中提取出来并不困难。难的是，如何只去掉它，而尽可能保留咖啡的其他成分。如果用水，提取咖啡因的同时也把大量的其他风味物质提取了出来。要想尽可能保留咖啡的风味，就要用其他手段选择性地去掉咖啡因，再把剩下提取物加回去。
这样的操作实现起来并不容易。另一种思路是选用特定的有机溶剂，比如二氯甲烷，可以比较特异性地带走咖啡因，而把其他物质留下。但是有机溶剂总有残留，不管其毒性是不是足够低，"有机溶剂残留"总是让消费者心存疑虑。
早在1822年，有位法国学者发现了物质存在"超临界现象"。1879年，有科学家发现了超临界流体卓越的溶解性能，预测它可以作为优秀的溶剂用于工业生产中。不过，直到1962年，超临界萃取的概念才终于变成了技术，成功应用于"咖啡脱因"。
我们知道，各种物质都有气、液、固三种状态。在适当的温度和压力下，这三种状态可以互相转化。比如水，在通常的气压下，100C以上是气态，低于这个沸点温度变成液态，低到0C后变成固态。如果增大压力，这些转变温度就会发生改变，比如在在高压下，水可以在100C以上保持液态——或者说，高于100C时，如果增加压力，也可以使水蒸气液化成为水。但是，如果温度超过374C，那么无论把压力增加到多高，水蒸气也无法变成水。但是如果压力足够高的话，它的密度会大大高于气体而接近水的密度。这样的状态跟气体、液体、固体都不同，被称为物质的第四种状态——超临界态。而那个374C，也就被叫做"超临界温度"。处于超临界状态的物质，就被称为"超临界流体"。
对水而言，要达到超临界状态需要太高的温度和压力，在实际生产中并不方便。而二氧化碳就比较"友好"，它的超临界温度是31.1C。只要高于这个温度，把压力增加到72.8个大气压以上，二氧化碳就成为超临界流体。
超临界流体的特性跟气体和液体都有很大不同。它的密度与液体接近，但粘度却很低，扩散性能好，表面张力极低。这些特性，使得它具有优越的萃取能力。特种化工行业把超临界二氧化碳用于充分吸水的咖啡豆，可以去掉其中98%的的咖啡因。
超临界二氧化碳萃取的优势并不仅仅是效率高。更重要的是，它具有很高的选择性——任咖啡豆中有百媚千红，它只爱咖啡因这一种。二氧化碳无毒无味，只要撤去高压，几乎可以完全挥发掉。萃取了咖啡因的超临界二氧化碳进入分离塔，加入水就可以把咖啡因去除——咖啡因本身是另一种产品，而二氧化碳则可以循环使用。这样的工艺，堪称绿色环保。
"咖啡脱因"是超临界二氧化硫萃取技术的第一个成功应用。此后，这一技术得到了更广泛的开发，获得了越来越多的应用。比如采用类似的工艺，可以用于去除茶中的咖啡因，而改换工艺流程，还可以提取茶中的茶多酚。在啤酒行业，用超临界二氧化碳提取啤酒花中的有效成分，也得到了广泛应用。
从天然产物中分离生物活性物质在食品、医学、香精等行业中有广阔的前景，比如油脂、天然药物成分、精油、香精等等。跟咖啡脱因一样，传统的分离手段要么使用有机溶剂，不得不面对有机溶剂残留的质疑，要么使用高温水溶，再经过一些列分离纯化。除了工艺的繁琐，高温也会造成许多生物活性的损失。借助特种化工技术的超临界二氧化碳萃取不仅萃取效率高，不存在溶剂残留问题，而且可以在较低的温度下操，可以避免高温对目标物质的破坏。
云无心，果壳网与科学松鼠会常驻作者，化学达人。"在实验室里研究做饭"为资本家打工养家糊口，业余时间把现代食品技术的常识介绍给公众。
开着Airstream房车去野营已经是很拉风了，带着房子去闯天下？
来自斯洛伐克的Nice Architects设计公司，日前推出推了一款名叫Ecocapsule（生态胶囊）的便携式小屋，外形酷似一颗外太空穿越过来的蛋蛋，科技感十足。其设计理念是为用户提供一处环保的户外居住地，不仅可做野营房车，还能做研究站、避难所等。
Ecocapsule外形小巧可爱，采用鸡蛋的形状，极具生命力。 房子尺寸仅为2.55×4.45×2.25m，约重1500kg。包括8平米的面积，可供两个成年人舒适地使用。
配置齐全
尽管尺寸很小，但是内部陈设却应有尽有，包括舒适的床、工作台、简易厨房、卫生间和热水淋浴室等，即使身在荒郊野外，用户也可以享受到家庭一样温馨舒适的生活。另外，还有大量的存储空间，供用户存放野营必须的装备或运动装备。
太阳能与风能供电
这款小屋之所以叫生态胶囊，就在于它的环保之处。Ecocapsule小屋并不需要任何外部电力支持。它自身配置了一个2.6平方米的太阳能电池阵在屋顶上，一个4.5米的延长杆上配置了750W风电机组。依靠太阳能和风力发电，Ecocapsule有足够的电力支持。在太阳能或者风力减弱的情况下，备用的9744Wh的大容量电池（电力系统能持续运行1年时间）还以确保小屋正常运作。 所以，即使是长期露营，用户也不用担心用电的问题。
雨水过滤变饮用水
此外，小屋椭圆形的设计，有利于雨水和露水的收集。内置的过滤系统，可以帮助用户利用任何水源来获取饮用水。对于喜欢长期在外露营的用户而言，这个功能解决了最大的饮水问题。
运输方便
Nice Architects表示，Ecocapsule可以被放置在标准运输容器内，从而便于"船运、空运、牵引运输，以及由动物来拖运"。不过，这款产品的配送成本很高，从斯洛伐克发运至纽约的价格约为2400美元。
这个小巧的房子可以在各种各样的场合里使用，比如天台，海边等等等等。目前，它的首个功能完整的原型产品已经制作完成，Nice Architects表示，目前正"忙于生产准备工作"，预计今年年底接受预定，2016年上半年有望发货。 不过Ecocapsule小屋的具体运作细节并未透露，价格仍是一个谜，雷锋网认为这样集太阳能和风能发电为一体的环保小屋，想必价格定是不菲！
文/云无心
心血管疾病是人类健康的大敌。据世界卫生组织估计，2012年有1750万人死于心血管疾病，占全球死亡总数的31％。这些死者中，估计740万人死于冠心病，670万人死于中风。
血液在人体内流动，承担着运送营养成分、氧气和代谢废物的重任。跟任何液体在管道中的流动一样，血液需要克服血管带来的阻力——在人体内，这些阻力由心脏搏动产生的能量来克服。如果血管硬化、阻塞，流动的阻力就会变大。如果这种阻塞发生在心脏出口的冠状动脉中，就可能导致全身的血液流动受阻，严重时就发生心肌梗死。
1980年代，现代医学发明了"心脏支架手术"。简单来说，就是通过手术，在冠状动脉里中硬化、狭窄的位置放入一个"支架"，把缩小的血液通道撑开，从而使得血液能够顺利通过。
这个设想和手术操作都不算困难，最大的挑战是用什么材料来制作这个"支架"。显然，这种材料至少需要有足够的强度，且无毒无害。经过许多探索，用金属制成的支架终于植入了病人的血管，成功地"撑开"了动脉，解决了动脉阻塞的问题。
但是金属支架毕竟是"外物"，并不受人体免疫体系的欢迎。对于人体来说，金属与血管壁接触的地方是"创伤"，有了创伤就要做出反应，表现出来就是发炎。这种发炎，可能导致疤痕组织生长，严重时又会导致血管重新变窄。为了防止发炎，就需要常年服药。
第二代的心脏支架在金属外面涂了一层含有药物的膜。植入血管后，这层膜上的药物缓慢释放，可以防止发炎，抑制疤痕组织生长，从而保持血管畅通。
这是一个很大的进步，但依然还是有其他问题。比如膜中的药物总是会耗尽，最后还是需要常年服用药物。
实际上，被撑开的血管并不需要支架的长期存在。当血管被支架扩张，血管通畅流过，血管壁上的组织也会生长修复。也就是说，心脏支架植入一段时间后，就完成了它的使命。继续留在血管中，不仅无益，反而成为了累赘和负担。
但是，要想把它取出，就需要再动手术，这显然不是一个好的方案。理想的支架，就是撑开血管，等血管完成修复塑形，这个支架就自动消失。这就是"第三代心脏支架"。
这并非异想天开，它的核心是使用"可降解材料"来制作支架。所谓"可降解材料"，就是在一定环境中，可以自动分解成小分子的材料。用作心脏支架的可降解材料，首先需要具有一定的机械强度，能够制成足以撑开动脉的支架；其次，需要无毒无害，不引起身体免疫系统的攻击；第三，降解速度符合治疗需要，在动脉中保持支架形态到血管重塑完成，然后逐渐降解成小分子，被身体吸收或者排出体外；第四，降解得到的小分子对于人体也无毒无害。
这一美好的概念自然吸引了无数科学家和医疗器械公司，他们投入了巨大的人力物力来研究开发，其中走得最远的是特种化工行业。目前，用于医疗器械的可降解材料主要是有两类：一类是合成聚合物，一类是镁合金。前者比如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯等等，后者则是以镁为基础，含有锌、锂、铝、钙以及稀土等元素的合金。用这些材料制成的心脏支架，可以在几个月内支撑动脉处于扩张状态，实现血管的修复。然后，神奇的在这里：支架逐渐失去机械强度，在两三年后完全解体排出体外。
到目前，"可降解心脏支架"已经在一些小规模的临床试验中获得了成功。还不能说它就很完美——尤其是跟第一代和第二代的心脏支架相比，其长期效应也还有待于更大规模的临床试验来验证。但无论如何，这都是一个很有吸引力的方向。性能更好的可降解材料，设计更精巧的心脏支架，将会给病人们带来更好的疗效，并减少使用中的不便。
可降解材料的应用远远不仅仅是心脏支架。任何需要植入人体内但不需要长期保留的医疗器械，它们都有巨大的优势。比如手术缝合，使用可降解材料的话手术后就不需要拆线处理。比如骨伤修复，使用可降解材料来进行早期的力学支撑，等到损伤的骨组织修复重建完成后，就不需要二次手术取出，等待它们自己降解消失就可以了。
云无心，果壳网与科学松鼠会常驻作者，化学达人。"在实验室里研究做饭"为资本家打工养家糊口，业余时间把现代食品技术的常识介绍给公众。
饮食男女，人之欲大存焉。
生活在地球上的人类，在开始追逐金钱名利地位之前，首先有填饱肚子和繁衍后代两大人生课题。而从次数上来说，满足口腹之欲又比啪啪啪来得频繁。除非你对食物一点兴趣也没有，爱吃的人就算有五十年懂得欣赏。早上两个菜，中午五个，晚上十个。十七道乘三百六十五，再乘五十，是个天文数字。此语出自殿堂级吃货蔡澜先生。
人类吃了几千年，其中一戳人仿佛是被上帝点化了一般，吃出了追求，吃出了逼格。这群被统称为"吃货"的人，为了吃，他们什么都做的出来。比如说现在郊区和乡村路边随处可见的温室大棚，便是吃货的杰作之一。
爱江山，也爱黄瓜
温室的雏形初现于3世纪的罗马帝国。
有一任名叫提比略(Tiberius)的帝国皇帝，他在人前和历任君王无异: 运筹帷幄，指点江山，表情威严。而在人后，他其实是个吃瓜狂魔。
关于这个蛇瓜究竟是个什么东西，笔者百度了一下，长得略猎奇。
这位皇帝一年四季都要吃到新鲜蛇瓜，但蛇瓜原产热带，喜高温多湿。在看老天脸色种地的时代，这位吃货硬是想出了一年四季都能栽培出蛇瓜的方法。他命人在过季后把蛇瓜移栽到木箱中，然后把一个个木箱放到安装了云母薄片的房间。得益于云母的保温性以及透光性，阳光能够射进房间，而其温度又得以停留和保存。
当温室遇到壕
在生产力尚未发达的古代，温室结构并没有应用于大规模的农业生产，而是为有钱有势的特权阶级满足吃货本性所用。
上文中的提比略陛下爱吃蛇瓜，法兰西国王亨利四世则喜欢吃豌豆。为了保证豌豆的供应，他设计出了向阳的圆拱形房屋，在里面种植的豌豆得到了更充足的阳光从而提前成熟。
爱吃豌豆的亨利四世
大名鼎鼎的路易十四，除了为当时的欧洲男性时尚圈带来一股娘炮之风，还为温室的发展做出杰出贡献。
爱美又会吃的路易十四小公举
17世纪时，法国流行吃橘子，路易十四也不例外。为了在寒冷的冬天也能吃到橘子，他和当时的皇室成员设置了一种叫l'orangerie的温室，这种橘子温室首次使用了玻璃作为透光材料。比起云母，玻璃制的屋顶和窗户不仅有更好的透光性和耐久性，而且具有了美学观赏价值。位于凡尔赛宫的橘子温室，就是当时遗留下来的玻璃温室，现在已经成为了一道亮丽的风景线。
凡尔赛王宫内的橘子温室
极地中的一抹绿
对吃货来说，世界是扁平的。即使在最寒冷的南极大陆上，吃货也能用温室创造更多可能性。
众所周知，南极大陆是地球上最寒冷的地方，年平均气温只有零下40到50摄氏度。再加上常年吹10级以上大风，绝大部分蔬果都难以在此种植。在过去，南极的极地科考人员和极地探险家们的膳食基本由补给船只带来的蔬菜加上罐头食品构成。到了狂风大雪的冬天，补给中断，容易储存的白菜便成了餐桌常客。
我们平日里司空见惯的温室，此时给驻扎在极地的人们带来了曙光。人们在基地搭建温棚，种植更多品种的蔬果。
位于南极长城站的宝克力温室
不同的是，为了应对极地严苛的自然条件，南极温室的建造需要选用更为特殊的材料。目前普遍采用的是亚克力，即有机玻璃作为建材。以中国长城站为例，那里的温室选用了特种化工老店赢创的宝克力®多层板作为覆盖材料。这种建材具有超高的透光率和优异的抗老性能，能在最大程度上保证植物的健康生长。现在，即使在寒冬腊月，长城站的人们也能吃到翠绿欲滴的蔬菜瓜果。
在为极地的人们解决了伙食问题之后，温室下一步有望跟随人类的脚步走出地球，为远征月球和火星的蓝星人提供新鲜蔬菜。
MPX计划示意图
美国预计于2020年开始一项名为"MPX"的火星植物实验计划，NASA届时将把一个装有地球空气和鼠耳芥种子的密封箱搭载到火星探测器上，这个箱子将作为一个培育生命的小温室，供研究人员观察地球植物在火星上的生长状况。若进展顺利，此计划将为人类移居火星、在火星种植食用植物铺平道路。
在《蔡澜谈吃》开篇，蔡澜先生自问：你一生，吃过最好吃的是什么？
想来想去，给出的答案是：豆芽炒豆腐泡。吃遍山珍海味之后，夹一筷朴实清爽的蔬菜放口中咀嚼，对吃货来说是洗尽铅华的幸福。
而温室，不管是云母，玻璃还是宝克力®，都为蔬菜瓜果挡风遮雨，留住阳光。就算有一天我们人类到了寸草不生的火星，钻进温室，仍然能看到一抹抹绿色的温存。
文/孙亚飞
想想看，在朋友圈还有什么能战胜鸡汤、美食和娃？
曾经真的很难，如今总算是有了一匹"黑马"——不知从什么时候开始，晒跑步路线的人越来越多，比拼距离与卡路里似乎成了新的时尚。的确，跑步是人类最简单的运动，长跑更是体力的象征，无怪乎朋友聚会，常常也会引起这样的话题，遍地开花的马拉松也让普通人参加这种极限运动变得越来越容易。
长跑运动的火热带动了不少运动产品销售，跑鞋自然是首当其冲。然而稍加观察就能发现，同是一双小小的跑鞋，传统橡胶底的帆布跑鞋不过一顿快餐的价格，但是一些品牌的高端跑鞋却身价不菲，价签足以让人抽一口凉气，看来运动品牌也开始走奢侈品路线了。
其实不仅是跑步，其他运动的装备也有着贵族与平民之分——普通山地车不过几百而已，但品牌专卖店里的那些旗舰产品动辄上万；超市零卖的泳镜会有39元大甩卖，但以千计价的专业泳镜也并不罕见……不过，它们之间真是如此天壤之别吗？
然而消费者似乎已经用信用卡进行了投票，并肯定了这个答案。
价格本身固然是营销的结果，但支撑它们贵族气质的，却是背后的材料科技。
一双好的跑鞋，有人希望它足够轻，这样跑起来不累；有人希望它足够透气，跑完之后不至于臭味熏天；有人希望它足够结实，可以做到经久不坏；还有人希望它足够美观，要不然还怎么拍个美照？越来越挑剔的运动者提了一个又一个问题，显然曾经风靡的军绿胶鞋早已不能满足需求，运动品牌也展开了军备竞赛。
20世纪是高分子复合材料初绽头角的时期，但替代传统材料的脚步却是快得惊人。到了今天，我们的生活已经离不开塑料、纤维和橡胶这些人工合成材料。很多天然材料不能实现的性能，通过特种化工材料技术均已成为现实。
跑鞋就是一个完美的典范，诠释了新材料的核心价值。尼龙-12是目前高品质跑鞋常用的一种材料，特别适用于鞋底。它的成功应用，从很多方面同时提升了跑鞋的品质，强度与韧性俱佳，耐磨耐腐蚀，却只有跟水一般大的密度，更吸引眼球的是，在经过反复形变之后，它仍然可以精确地恢复原形。对于追求跑步体验的锻炼者而言，为了这样前所未有的舒适感受，就算多付出一些当然也是心甘情愿。
尼龙是日常生活中应用极为广泛的一种材料，但它的性能却并未因常见而变得平庸：诸如火箭、飞机以及现代武器这些尖端领域，它可以胜任很多角色，或许是发动机壳体，或许是防弹衣。即便在生活中作为丝袜材料，尼龙也并不那么简单——实际上，丝袜的历史尚不足百年，也是高科技的代表性产品。在尼龙成功被开发出来后的几年，也就是二战前夕，丝袜才第一次出现，跟丝绸并无关系，只是外观上酷似传统丝织品而已。在当时，爱美的女士还从未见过这种袜子：它薄如蝉翼、轻如鸿毛；它富有弹性、贴身透气；它经穿耐磨、不易变形；它时尚动感、价格亲民……于是一经问世，尼龙丝袜便迅速普及，让女孩子们可以更从容自信地露出美腿。
用目前的技术眼光看，复合材料的改良提升空间还非常广阔，这也是天然材料不具备的优势。同样是尼龙，但调整一下合成原料的种类，最终性能或许就会出现巨大的飞跃。工业上常常用一些编号来表示产品结构，尼龙也是如此，业内人士只需看到"尼龙-6"、"尼龙-12"或是"尼龙-1010"之类的字样，便可以轻松了解这种尼龙是用哪些原材料生产得到，目前的尼龙-12由德国特种化工企业赢创德固赛研发生产。我们并不清楚，将来是否还会有诸如尼龙-14之类的新品出现，但可以肯定的是，目前的尼龙性能还远不是极限，这些都有待工程师们去发现探索。
高性能新材料的出现，不仅让消费者体会到无以伦比的感受，也让设计师们可以更大胆地进行设计，款式的前卫潮流并不会以牺牲性能为代价。对于跑鞋这类产品而言，这自然也是吸引消费者为之买单的重要原因。
追求性能提升是功能性高分子的发展方向，但并非是唯一的方向。时下，3D打印技术已成为各界人士追捧的宠儿，而"个性化"则是这一技术最靓丽的标签。每个人的脚都是独一无二的，因此个性化设计必然也是跑鞋未来的发展方向。但是要实现这一点，却需要更独特的材料技术作为基础，而很多科研团队都已在攻关类似课题，尽管他们的实验室工作在一般人眼中只是枯燥的重复与调整而已，但说不定有一天，待到新的材料被成功研制，我们只需要扫描一下自己的脚，厂家便可以根据参数，送上一双最适合自己的战靴。到那时，为了这款全世界限量只有一双的跑鞋，你又会愿意支付多少呢？
孙亚飞 科学松鼠会知名作者，化学达人。点石成金，上天入地，杀人无形，妙手回春——说的不是我，只是我的专业而已。免费兜售一点化学小常识，谈的是火药农药毒药医药，讲的是黄金白银青铜黑铁，品的是酸甜苦辣人生百味。
想想看，在朋友圈还有什么能战胜鸡汤、美食和娃？
曾经真的很难，如今总算是有了一匹"黑马"——不知从什么时候开始，晒跑步路线的人越来越多，比拼距离与卡路里似乎成了新的时尚。的确，跑步是人类最简单的运动，长跑更是体力的象征，无怪乎朋友聚会，常常也会引起这样的话题，遍地开花的马拉松也让普通人参加这种极限运动变得越来越容易。
长跑运动的火热带动了不少运动产品销售，跑鞋自然是首当其冲。然而稍加观察就能发现，同是一双小小的跑鞋，传统橡胶底的帆布跑鞋不过一顿快餐的价格，但是一些品牌的高端跑鞋却身价不菲，价签足以让人抽一口凉气，看来运动品牌也开始走奢侈品路线了。
其实不仅是跑步，其他运动的装备也有着贵族与平民之分——普通山地车不过几百而已，但品牌专卖店里的那些旗舰产品动辄上万；超市零卖的泳镜会有39元大甩卖，但以千计价的专业泳镜也并不罕见……不过，它们之间真是如此天壤之别吗？
然而消费者似乎已经用信用卡进行了投票，并肯定了这个答案。
价格本身固然是营销的结果，但支撑它们贵族气质的，却是背后的材料科技。
一双好的跑鞋，有人希望它足够轻，这样跑起来不累；有人希望它足够透气，跑完之后不至于臭味熏天；有人希望它足够结实，可以做到经久不坏；还有人希望它足够美观，要不然还怎么拍个美照？越来越挑剔的运动者提了一个又一个问题，显然曾经风靡的军绿胶鞋早已不能满足需求，运动品牌也展开了军备竞赛。
20世纪是高分子复合材料初绽头角的时期，但替代传统材料的脚步却是快得惊人。到了今天，我们的生活已经离不开塑料、纤维和橡胶这些人工合成材料。很多天然材料不能实现的性能，通过特种化工材料技术均已成为现实。
跑鞋就是一个完美的典范，诠释了新材料的核心价值。尼龙-12是目前高品质跑鞋常用的一种材料，特别适用于鞋底。它的成功应用，从很多方面同时提升了跑鞋的品质，强度与韧性俱佳，耐磨耐腐蚀，却只有跟水一般大的密度，更吸引眼球的是，在经过反复形变之后，它仍然可以精确地恢复原形。对于追求跑步体验的锻炼者而言，为了这样前所未有的舒适感受，就算多付出一些当然也是心甘情愿。
尼龙是日常生活中应用极为广泛的一种材料，但它的性能却并未因常见而变得平庸：诸如火箭、飞机以及现代武器这些尖端领域，它可以胜任很多角色，或许是发动机壳体，或许是防弹衣。即便在生活中作为丝袜材料，尼龙也并不那么简单——实际上，丝袜的历史尚不足百年，也是高科技的代表性产品。在尼龙成功被开发出来后的几年，也就是二战前夕，丝袜才第一次出现，跟丝绸并无关系，只是外观上酷似传统丝织品而已。在当时，爱美的女士还从未见过这种袜子：它薄如蝉翼、轻如鸿毛；它富有弹性、贴身透气；它经穿耐磨、不易变形；它时尚动感、价格亲民……于是一经问世，尼龙丝袜便迅速普及，让女孩子们可以更从容自信地露出美腿。
用目前的技术眼光看，复合材料的改良提升空间还非常广阔，这也是天然材料不具备的优势。同样是尼龙，但调整一下合成原料的种类，最终性能或许就会出现巨大的飞跃。工业上常常用一些编号来表示产品结构，尼龙也是如此，业内人士只需看到"尼龙-6"、"尼龙-12"或是"尼龙-1010"之类的字样，便可以轻松了解这种尼龙是用哪些原材料生产得到，目前的尼龙-12由德国特种化工企业赢创德固赛研发生产。我们并不清楚，将来是否还会有诸如尼龙-14之类的新品出现，但可以肯定的是，目前的尼龙性能还远不是极限，这些都有待工程师们去发现探索。
高性能新材料的出现，不仅让消费者体会到无以伦比的感受，也让设计师们可以更大胆地进行设计，款式的前卫潮流并不会以牺牲性能为代价。对于跑鞋这类产品而言，这自然也是吸引消费者为之买单的重要原因。
追求性能提升是功能性高分子的发展方向，但并非是唯一的方向。时下，3D打印技术已成为各界人士追捧的宠儿，而"个性化"则是这一技术最靓丽的标签。每个人的脚都是独一无二的，因此个性化设计必然也是跑鞋未来的发展方向。但是要实现这一点，却需要更独特的材料技术作为基础，而很多科研团队都已在攻关类似课题，尽管他们的实验室工作在一般人眼中只是枯燥的重复与调整而已，但说不定有一天，待到新的材料被成功研制，我们只需要扫描一下自己的脚，厂家便可以根据参数，送上一双最适合自己的战靴。到那时，为了这款全世界限量只有一双的跑鞋，你又会愿意支付多少呢？
人类通过哈勃望远镜，能够看到100亿光年之遥的浩瀚星系，却无法知晓地球数千米之深的海底世界。
科学带来的错觉，往往使人难以理解。可这个老调重弹的例子，实在是毫无新意。但你一定想不到的是，如今最普遍使用的现代冰箱，居然诞生于伟大的量子力学之后。而采取电力运行的电热冰箱，其问世时间，比原子弹还晚了多年。
更为形象的对比是，1905年，爱因斯坦就创立了狭义相对论理论。而1910年，世界第一台压缩式制冷的家用冰箱才在美国问世，1939年冰箱才开始大规模进入寻常家庭。想想一个伟大的科学家，研究出了宇宙时空的运转规律，却喝不得一瓶冰爽的可口可乐。每每想到此处，笔者竟然无语凝噎。二十一世纪的人，真是太幸福了。
冰箱的诞生，为何如此之晚？是因为人类在冰箱原理上，走了长达千年的弯路。人们顽固地认为，要保持长久的低温，就必须把冰冷的东西好好地保护起来，杜绝热交换。
早在古籍《周礼》中，就有"祭祀共（供）冰鉴"的记载。冰鉴，其实就是一个用来放冰的盒子，先把冰放在里面，然后再将食物放在冰的中间，从而起到对食物的防腐保鲜的作用，这是人类使用最早的冰箱雏形。
1978年出土两件战国曾侯乙楚墓冰鉴
之后，随着城市的发展和人们的生活所需，人们开始渐渐意识到，单纯依靠隔热来保持低温，是一条注定不会成功的死路。就算是有再强大的隔热功能，低温保持再久，也不可能永远依靠冰块来维持长久的冷冻状态。炎炎夏日，到哪里去搞那么多冰块啊。
终于，一位名叫雅可比•帕金斯的工人，像伟大的瓦特一样，观察到了液体挥发能够降温的科学原理，他随即发明了世界上第一台制冷机。在随后的几十年里，善于探索的科学家们，穷尽心思制造出了若干个冰箱原型，但一直到科学家们成功掌握了冰箱所需要的隔热和循环的精确平衡，这一科技产品才算完全得以推广。
人类对冰箱的探索之路，从单纯的依靠隔热维持低温，到明白依靠液体挥发创造低温，再到成功地实现最大效果的隔热，最终才得以实现冰箱的常态运转和小型化量产。而这其中，伟大的新型隔热材料：气相二氧化硅，居功至伟。
气相二氧化硅，因结构特殊，成为真空隔热材料中的绝佳芯材，发挥着绝热体的作用，但同时也为隔热板提供保护，避免出现真空作用出现的凹陷。
比如，在德国赢创工业集团所发明的材料中，一种基于AEROSIL®隔热材料的真空隔热板早就广泛应用于冰箱行业，并成为节能冰箱的秘籍。不同于传统的隔热材料，它比传统隔热材料要薄得多，且能够达到传统隔热材料约8至10倍的保温值。在实际应用中，这项性能也意味着大幅减少能耗，同时增加冰箱内部的可利用空间。
其实，从科学原理上来讲，AEROSIL®材料的工作原理与双层保温外壳颇为相似。它被真空包装并密封在一个具有绝佳的气密性和防水性多层薄膜之中，令隔热性能本已很好的AEROSIL®效率，增强至五倍，从而有效阻止了隔热材料中的热传导现象。
到现在，气相二氧化硅已经无处不在。除了作为隔热板应用于电器、建筑等行业；还因其能够实现触变性、低吸湿性、机械稳定性和流变性能的优势存在于电子产品、化妆品、浴缸等生活类产品中。我们甚至可以说，没有它许多事情都将无法想象，人类的每一个伟大的进步，背后都是全球科技的共同进步和集体发展。
研究表明70%的人经常会服用药物，而有50%的人会吃一些维他命和保健品。但是很多人每天忙着去上班、上学，往往忘记了吃药。一次两次可能还好，但是如果长期忘记吃药，就会延误病情，影响身体健康。为此，来自美国的一支团队设计了一个智能药瓶，自动提醒用户按时服药。
这是一款名叫Lumma的智能药瓶，别看它外形普普通通，但是也是设计师精心打造的。传统的医药箱等医疗设备往往做得都像一个医院的东西（比如搞个红十字什么的），让人看了总是有些心理排斥。Lumma的设计可能就更贴近生活，包含一个触控屏的白色圆通，简单优雅，放在厨房、卧室或者浴室都不会不和谐。
内置一个触摸屏，用户可以直接在上面操控，或者通过蓝牙连接手机app进行控制。前面留有一个充足的空间放杯子，顶部有一个盖子，打开即可往里面增减药物。Lumma有跟踪功能，所以要是有人动了你的药，都可以查到相应的数据。
Lumma可以存入6到12重药物3个月的分量。所有的药物会根据种、种类分配到各自独立的小盒子内。只要实现安排好服药日程，当到了服药时间，Lumma就会自动将要分配好供用户服用，并且通过闹钟和灯光提醒用户。当然，如果用户不在附近，它便会以app推送、短信或邮件的形式通知用户。
弄错服药剂量？忘记吃过与否？担心家人吃没吃药? 在Lumma的帮助下，这些问题都可以得到有效的解决。它不仅按时通知患者服药，还能在用户出门前提醒用户将药带走。此外，Lumma还有跟踪功能，对于长期服药的人，它可以时刻跟踪用户服药的时间、剂量和次数，并且生成相应的记录。用户可以将这些数据发给医生、家人、护士或者看护作为参考。
Lumma可以同时供两人以上使用，它有Model 6和Model 12两个型号。比如，家里要是有两名患者，一人每天要吃4种药，而另一个要吃5种。他们就需要选择Model 12，Lumma会根据每个人的用药情况自动搭配，不用担心会弄混。这款药瓶还能帮助用户获取药物的药效、副作用和禁忌等重要信息，让用户放心服药。
此外，Lumma还配有一块应急电池以备不时之需，而且支持Android 和iOS系统。目前，Lumma智能药瓶正在Kickstarter上进行众筹，Model 6的售价为169美元，预计发货时间6年3月，现在距离众筹结束还有30天的时间。
伟大的公司，都有伟大的梦想。"科技，以人为本"，本来是诺基亚的口号，后来被微软收购后，所有权就归了比尔•盖茨。
此前，这位世界首富是这样"挥霍"他的亿万财富的：投入公益慈善、关爱弱势群体、研发新型疫苗，还有……研制新型马桶。你以为人家有钱就是任性？错了，当他宣布巨资投入"新型安全套"的新闻传来时，亿万男女都激动的留下了热泪。是我们误解他了，比尔兄一直努力工作的缘由不是为了赚钱，而是全人类的幸福。
人类的智慧和科技的发展，首先是应用于军事技术，最终还是造福全社会。从黑乎乎的石油到温腻腻的香皂，从沙砾到碳纳米管再到石墨烯，从合成树脂到高分子聚合材料，对科学的探寻永无止境。他们能从硅里变出硅胶，满足亿万宅男梦想；也能把塑料变成骨骼，温柔地植入你的身体。
这种神奇的物质，学术名叫聚醚醚酮。没听说过没关系，我像你这么小的时候也用不到。但这个材料，的确是目前最适用于植入人体的医学假体，具有非常优异的生物相容性。比如德国特种化工公司赢创（Evonik）工业集团的植入级聚醚醚酮，没有细胞毒性、没有诱变性、没有致癌性，并且也不会引发过敏，并按照ISO10993、以及中国GB16886的要求，在国外独立测试机构和中国CFDA直属检测机构均进行并通过了完整的生物相容性测试。
然而，生物相容性并不是科技的最终追求，绝对仿真才是。你想想硅胶娃娃从最初到现在都发展了几代了，手感丰富的不可同日而语，却还是比不上真正的软妹纸。作为替代人体骨骼部件的聚醚醚酮，现在的外科手术中，椎间融合器、缝线铆钉、颅颌面外科很多地方都用上了这种高分子复合材料，自然也需要追求与真实的骨骼接近。德国赢创的技术专家说，通过一番努力，他们已经使得聚醚醚酮的弹性模量更接近人体骨骼。刚柔相济，有效缓解应力遮蔽效应，使骨骼更健康、更长久。
聚醚醚酮这种神奇材料，还有一个最大优点是能够被X射线穿透，具有良好的可视性。跟以前体内的金属假体相比，它能够避免在X光片上造成伪影，也能直接进入核磁共振进行检查和手术。
生活里人们虽然容易忽视科学，但科学却一直在前进。你知道玻璃其实是流体而不是固体吗？肯定不知道。改天去找个古老的教堂蹲个一百年，就可以看到玻璃一直在缓慢地融化和流动。从钢钉、钛合金到聚醚醚酮，一切努力，即便是最细微的进步，也是为了医疗效果更加完美。
科技改变生活，这句挂在我们嘴边的话，往往出现在你不经意的地方。我们今天去买一辆轿车，除了性能，外壳是否亮眼肯定是一个不能不考虑的因素；我们去超市买一盒罐头，盒子包装是不是健康环保，当然是我们关心的问题；如果你找到了一盘少年时代最爱的磁带，能不能放出当年的音质，决定了你回忆的完整度……但你可能不知道，这些关系到我们生活质量高低的细节，都和一个叫异佛尔酮的东西有关。
它的来历不一般，而且生产起来挺困难
异佛尔酮英文名叫Isophorone，简称IP。它的来历有些不一般，是当初探索处置或回收丙酮方法的结果。异佛尔酮作为丙酮重要的深加工产品之一，能与多数有机溶剂混溶，是重要的高沸点溶剂。这么说有点晦涩，总之，这是一个用处多多的东西。然而，虽然很好用，但很遗憾，丙酮转化率不高，这就成了生产异佛尔酮的技术瓶颈，只有少数公司生产。目前全球异佛尔酮化学品市场的领先者，是一家叫做"赢创"的德国公司，其拥有超过50年的丰富经验，在生产异佛尔酮产品方面拥有非常成熟的专业技术。
那么，异佛尔酮都有哪些用途呢？因为异佛尔酮对多数的基料、树脂和化学产品具有出色的溶解能力，因此主要作为涂料、油墨、粘合剂和植物保护剂所用的高沸点溶剂，前面提到的高级轿车外壳烘漆、食品罐头内壁涂层都少不了它的参与。
发挥你全部的想象力，也说不全它的用途
学过化学的人都知道，一个分子结构图上的微小改变能带来无数种可能。由于有着特殊的化学结构，异佛尔酮成为不可或缺的起始原料。异佛尔酮（IP）、异佛尔酮二胺（IPD）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等是工业地板、人造革、油漆和涂料、医药、农药生产的重要材料。下面就来说说，我们的生活中，哪里会有异佛尔酮和它的兄弟姐妹的身影。
在油墨里，异佛尔酮用于丝网印刷，可有效地防止油墨干燥太快及封网等缺点，使图案清晰完整丰满；异佛尔酮二胺是工业地坪（环氧固化剂）、油漆和涂料生产的重要材料，可应用于高性能复合材料和化学合成材料等高增长领域；以前的涂料因泛黄性严重，只能用于深色用漆。随着涂料工业的迅速发展，尤其是高装饰性耐侯涂料品种需求量的增长，异佛尔酮二异氰酸酯走进大家的视野。它的特点是溶解性好，可溶于芳烃溶剂，能提高漆干性、硬度、耐油性，可用于制造汽车修补漆，汽车闪亮亮的外貌少不了它的功劳；异佛尔酮二胺还能用作静电喷涂粉末涂料和溶剂型工业涂料的交联剂，特别在罐体涂装和卷材涂装上使用较多。
说起来，异佛尔酮的用途真是数不胜数。值得一提的是，异佛尔酮二异氰酸酯还是风能发电中不可替代的产品。现在全球都在大力发展清洁能源，而风能是近年来发展最快的产业，这为异佛尔酮开辟了潜在市场。说到最后，再给大家讲一个特别有趣的事，异佛尔酮在美国还被用作拒鸟剂，用于保护公用的木杆，防止公用工程木杆遭啄木鸟损坏。
可以预知，在未来，异佛尔酮的应用会越来越广泛。这个神奇的小小分子必将给我们的未来生活带来更多便捷以及更多超乎想象的可能。
转载自果壳网科学人
"予独爱莲之出淤泥而不染，濯清涟而不妖……." 北宋理学家周敦颐在《爱莲说》中用这样的诗句表达了对莲花品（rèn）格（xìng）的热爱。而在科技高度发展的今天，莲花"出淤泥而不染"这一特性，引起了国内外科学家们的兴趣。我们的故事就从荷叶的"自清洁"效应开始讲起。
荷叶本身是不沾水的，这是由于荷叶表面具有粗糙的微观形貌以及疏水的表皮蜡。这种特殊的结构有助于锁住空气，进而防止水将表面润湿。水滴在荷叶上形成一个球形，而不是铺展开来，像这样的表面，就是"超疏水表面"。这种超疏水表面可以有效地防止被污水污染，并且表面的灰尘，杂质也会被雨水带走。这便是荷叶"出淤泥而不染"的原因了。
荷叶表面（左）以及其在扫描电子显微镜下的形貌（右，比例尺为1 µm） 图片来源：左图：shutterstock友情提供；右图：参考文献[1]
荷叶这种自清洁性能被人们称为"荷叶效应"。近20年来，仿荷叶的人造超疏水表面不断涌现。然而，这项技术由于种种限制，一直未能大规模地应用。现有的很多超疏水表面，都容易被油污染失去超疏水性。为了解决这个问题，学者们又设法开发出了一种疏水疏油的超双疏表面[2]，我也曾跟风研究了一下[3]。然而，机械出身的我在研究中发现，虽然双疏表面在自清洁方面略胜一筹，但对于一些需要润滑的零件就不适用了：比如轴承，齿轮这样的零件，如果连润滑油都排斥，就没办法愉快地工作了。
如果能找到一种被油污染，甚至浸润到油里，仍然可以自清洁的材料，或许就能解决这一问题。很快，我在从一篇仿猪笼草制备自清洁表面的论文[4]中得到了启示。这种表面利用微观粗糙结构锁住润滑油，使得液滴在滑落表面的过程中带走灰尘。那么我们的材料是否也可以做到这点咧？
一开始，我先将自制的疏水涂料涂在玻璃表面，然后将十六烷（柴油的主要成分）涂在疏水涂料表面。随后将该表面一半浸入十六烷中，一半暴露于空气中，将用一氧化锰粉末模拟的"灰尘"分别洒在表面上浸入油中和暴露于空气中的部分，用水冲洗。结果表明，即使被油污染，这种"猪笼草效应"仍然可以保证自清洁性能。在日常生活中和工业生产中，我们的材料常常会遇到食用油和柴油，以及室内室外的灰尘。于是我又选取了这些作为我实验的材料，重复了上述的自清洁实验。
油中实验过程。
污垢分别使用公园里的土壤（Soil）和室内的灰尘（Dust）充当，油选用十六烷（Hexadecane）和食用油（Cooking oil）。经过疏水涂料处理的表面被部分浸润在油中，界面处撒有污垢。之后，研究者向表面滴水（为了便于分辨，水被事先染成蓝色），以清除表面上的的污垢。 图片来源：详见参考文献[5]
在超疏水领域里，还有一个重要的问题——强度问题。由于超疏水表面依托于微米/纳米量级的微观结构，这种结构极易磨损，从而导致超疏水表面有着"不结实"的弱点。我也看到过网上一些很酷炫的超疏水喷漆，它们都无法回避强度问题：假如这些涂料很脆弱，那么自然不耐用；假如这些涂料强度很高，喷到头发或皮肤上怎么办？这东西疏水，所以用水洗没用，也肯定不能用丙酮什么的去洗。
说来也巧，一次无意中，我将自制的疏水涂料涂在透明胶的粘黏面上，却意外地发现无论用刀刮还是砂纸磨，都无法将涂料从胶上除去。那情形大致就好比抓一把尘土洒在胶上，粘上了，就很难再将尘土除去。基于这个启示，我尝试了用双面胶涂在玻璃表面，然后加入疏水涂料，形成类似三明治的结构——玻璃和疏水涂料分别粘结在双面胶两侧。这样一来，表面就变得非常坚固，甚至用砂纸交叉摩擦几十个来回，仍然可以保持表面超疏水性。
为了让疏水涂料更加广泛地应用于棉花，纸张，布料等软材料，我采用了喷胶，结果同样得到了耐磨的超疏水表面。在日常生活中，一个表面通常会经历的"暴力"遭遇包括手抹（例如墙面）和刀划（例如车），因此在表面强度测试中，我又加入了手抹和刀划测试。然而，被虐千百遍的疏水表面却依然待我如初恋，毅然坚挺地排斥着水滴。
经粘胶和超疏水涂层处理的表面，即便经过多次刀划，也仍然保持自清洁功能。图片来源：参考文献[5]
在进行各项其他实验之后，我和同事把研究结果写成论文，发表在了《科学》杂志上[5]。其实，这个研究的精髓并不在于把超疏水表面做到多强多耐磨，而是提供了一种思路——将超疏水领域的"脆弱"的弱点交给更加成熟的黏胶技术去克服。在具体的生产实践中，无论是大到挖掘机防水，还是小到自家涂墙，都可以根据需要选择属于自己的胶去做"中介"。换言之，胶有多给力，超疏水表面就有多给力。并且，相比于直接喷涂结实的超疏水涂层，这种两步法（胶+涂料）更加安全灵活。安全性体现在，如果不小心直接把超疏水涂料喷在皮肤上，拿个纸巾就可以擦掉；灵活性体现在，可以根据具体情况，选取合适的胶，进而调整超疏水涂层的强度。沿着这个思路，相信在不久的将来，会有更多更酷炫的超疏水材料出现。
本文作者是英国伦敦大学学院化学系博士生陆遥，他们实验室的研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上，论文的第一作者陆遥应邀撰写此文。
来源：品玩网
2015年环法比赛（Tour de France）刚刚结束一个多星期，但估计不少车迷们仍然沉浸在史诗般激烈的比赛当中。在比赛时，大家最关心的应该是各大车队以及巨星车手战绩；而比赛结束后，想必车迷的关注焦点就会转移到更深层次的方面：比如今年各大车队又采用了哪些新科技，又有哪些可以为自己所用？
今天，我们整理了2015年环法比赛中，最让人期待的几种新科技，助你轻松升级爱车，在下次骑行聚会时虐爆小伙伴！
1）电子变速套件
空气动力学至上，为了骑行更快，你会戴头盔、刮腿毛，甚至不带水壶，但或许你也应该知道，车身上外露的线缆也会对空气动力造成影响。近两年各大零部件厂商都在推广电动的无线变速套件，从而尽可能减少车身上外露的线缆。可以说，电子变速套件越来越受专业人士的青睐，相比也将在准专业和业余领域愈发受到欢迎。
喜马诺Dura-Ace Di2是目前市面上最为先进的全无线电子变速套件，而SRAM也在去年的环加利福尼亚自行车赛上首次展示了自家的全无线变速器，Campagnolo也有一款EPS变速器。在今年环法比赛上，另一家自行车大品牌FSA也推出了半电子的变速系统——仅在后拨处有线，用于连接位于座包下方的电池。
FSA电子无线变速套件
手变部分
2）运动摄像机
你和车友的聚会不应该只限在小群体里，为什么不把骑行中的照片和视频分享到社交网站上呢？显然，边骑车边操作手机太危险了，而且一点都不酷，最好的方法是在车上挂载运动摄像机。
GoPro、索尼等品牌都有自家的运动摄像机，并且官方和大量第三方配件厂商都推出了大量的挂载配件，能够将摄像机安装在车把、上管或座包的后方，帮你感受提供多机位的拍摄体验。GoPro在这个领域内是领导企业，最近这家公司正在开发更强大的手机app，可以让用户在手机上更方便地获取和编辑视频和照片，并分享到社交网站上，不需要像过去一样，还得回到家用电脑来完成。
3）LookED 3 曲柄
最新款的ZED曲柄依然采用了一体成型碳纤维材质，结构使得曲柄可以在降低重量的同时保持足够的刚度，而另一个好处就是视觉上冲击力十足，价格也是不菲的。市面上还有许多其他的空气动力学曲柄可以选择，比如SRAM等品牌。
当然，你也可以在回归意大利传统，把自己的车装回单速车，选用Campagnolo的单速曲柄什么的，那就是纯粹的个人爱好了——毕竟，最近业界比较流行"城市单车"嘛……
4）空调服
准备开始比赛时，运动员总要加热自己的身体。然而7月底的法国气温太高，把运动员热坏了就不好了。在热身的过程中，一些车队需要使用主动降温的设备来帮助运动员在热身的时候避免"过热"，比如下图中Orica-GreenEDGE车队的水冷外套。这款外套内含了覆盖全身的管道，使用循环的冷却液，确保体温能够保持在最适合连续数个小时激烈运动的温度。类似的水冷服装也曾经在F1比赛中使用。
当然，这套东西你外出骑车的时候恐怕是没机会穿了。如果天气太热的话，在家也可以尝试一下还是可以的……
5）空气动力学车架
尽管UCI一直对于过度追求空气动力学优势的车架持抵制态度，但闪电、Trek、加农戴尔品牌都在今年环法上同时让组委会和运动员们满意了。这些新的车架几何更加前卫，造型硬朗，和TT赛所用的车架愈发近似。
另外一个新的趋势是把夹器（刹车）和车架融为一体，从而获得更好的空气动力学优势，但卡文迪许、坎切拉拉等名将都曾公开或半公开表示，还是更喜欢传统的直装式夹器。
对于自行车爱好者来说，最大的升级部件可能就是车架了，零部件的升级只是各方面细小提升，而升级车架才感觉换了一辆新车。三伏天很快过，秋天即将来到，又到了骑车的好季节，赶快抓住机会，在下一次车友会的时候让小伙伴们眼前一亮吧。
如果要问，什么物件用于家装布置最能体现主人的品味，那么绿植一定会成为热门选项。“可使食无肉，不可居无竹”，这是传统文人骚客对居住环境的要求。直到如今，在竹子易于生长的南方地区，村落市街那独门独院的天井里，时常都能看到几支傲人的竹梢探出院墙，似是在给路人倾诉着主人的高风亮节。
除了苏东坡的竹，陶渊明的菊、唐伯虎的桃花、郑板桥的兰，无一不是在借助植物彰显各自的风骨——我们不清楚他们住的是怎样的府邸，用的又是怎样的家具，但我们却知道他们的生活中有怎样的“花友”相伴。
如今，居于寸土寸金的现代都市之中，拥有一片能生长竹林的院落对于大多数人而言，都只是难以企及的梦想。不过，即便是方寸之地，也阻挡不了人们对美的追求，于是各类小型绿植成为近些年来家装领域的宠儿。
然而，你是否还是在阳台摆上几个陶制花盆，里面栽着你心爱的仙人掌、景天或生石花？如果被言中，那么很遗憾，你和植物达人之间还差着地球到冥王星那么远。要跨越这段距离，你需要的倒不是新视野号，而是一些跟植物气质相配的简单装饰品，比如时下流行的几何玻璃花房。
如果单纯从结构上看，几何玻璃花房并没有什么特异之处，无非就是金属丝串起来的几片玻璃，构成特殊形状的几何体，钻石形、正十二面体或是宫灯造型，不一而足。但仅仅就是这样的改变，采用透明材质作为养花容器，植物的观赏性便得到大幅提升。
这便是玻璃的魔力所在。
第一片透明的人造玻璃大约出现在两千年前，彼时的罗马帝国掌握高超的玻璃加工技艺，并通过发达的贸易网络将技术传播到欧洲各地。直到今天，玻璃工艺品仍然是水城威尼斯的标志性产品。
玻璃区别于其他材料的最大特征就是透光性，而这个特点对于古人来说本身就可谓是神秘的象征。自然界中罕见的透明物质无一例外都被当作了宝石，很多文化还会将钻石、水晶、黑曜石当作辟邪的神物——水晶是玻璃的近亲，而黑曜石本质上就是黑色的玻璃。
所以不难想象，当人们亲手合成出透明玻璃时，会对这晶莹的尤物充满着怎样的期待。人们用玻璃来装点房间的每一片角落，花瓶、灯具、还有酒杯，在与烛光的交相辉映下，中世纪的欧洲人看到了璀璨的各色光芒；人们透过玻璃来观察这个世界，望远镜、显微镜还有各色化学仪器应运而生，在精确的实验数据上，文艺复兴时期的欧洲人利用理性思维发展出了现代科学。
然而玻璃自身的缺陷也慢慢显现出来：玻璃易碎，而且破碎后尖锐的碎玻璃渣会给我们带来很大的困扰；加工玻璃往往需要高温熔融，经验丰富的工人还需要一点艺术修养才能将其把玩；玻璃密度与混凝土相仿，所以玻璃制品往往质感有余而轻灵不足。
但两千年以来，玻璃一直是唯一的人造透明材料，并未遭遇竞争者，所谓缺陷也只能由使用者自己忍受——直到塑料工业的大规模发展。
20世纪上半叶，横空出世的亚克力让人类终于有了新的选择。这是一大类化学品的统称，其中最为常见的一种学名叫“聚甲基丙烯酸甲酯”，看上去有些复杂，但其“有机玻璃”的俗名对我们来说可丝毫不陌生。
相比于玻璃，亚克力的外观相差无几，透光率可以轻松达到90%以上，折射率也与玻璃接近，所以仅靠眼睛，我们很难区分玻璃还是亚克力。但亚克力充满韧性却又不失强度，即便碎裂也不会满地掉渣，不需要太复杂的手段就可以实现丰富的造型，密度却只有玻璃的一半，很快便获得了装修装饰行业的青睐。
如今，亚克力可以说是随处可见：当你走在大街上，那五颜六色的发光字广告灯，可能便是藏在亚克力板背后；回到家，仿珠宝的门帘撞击出并不清脆的声响，也宣告了它的亚克力之身；卸下疲惫躺倒沙发上打开电视，很可能在你和液晶显示屏之间也隔着一片亚克力板；电视节目或许有些无聊，你左右四顾瞥见茶几上的蓝石莲——而她此刻正静静地躺在亚克力构建的几何暖房中，在灯光的照耀下娇艳欲滴，而你不禁怦然心动，同时又有一些释然，至少你已基本明白，这精致的花房到底是如何炼成的。
当然，没有一种材料是十全十美的，亚克力同样如此。由于丙烯酸类原材料自身的不足，亚克力并不能胜任食品容器，所以在厨房中，在餐桌上，仍然还是由水晶和传统玻璃跳着光与色彩的华丽之舞；而用于搭建几何花房时，亚克力不耐划的弱点也让一些植物达人们颇为头痛。但材料学界始终坚信，这些问题交给时间就可以解决，日异月新的科技一定会在未来的某一天，让每个人都可以轻松地品味“食有肉而居有竹”的梦幻生活。
据估计在美国，建筑物的玻璃每年会造成5.5亿只鸟类死亡，是造成鸟类死亡的首要威胁。这个问题让世界各地的鸟类学家伤透脑筋，虽然设计了防鸟撞击玻璃的贴纸和胶带，但是成效有限。德国慕尼黑市海拉布伦动物园（Hellabrunn Zoo）召集的合作团队经过八年的苦思，以蜘蛛网为灵感设计出了一种特制玻璃。测试结果显示，66%的鸟会躲避这种特制玻璃，这将大幅降低鸟类撞击玻璃死亡的悲剧。
一只鸽子撞击玻璃后留下的印记。图片来源：telegraph.co.uk
在加拿大多伦多搜集到的因撞击玻璃而死的鸟类尸体。图片来源：Kenneth Herdy，Fatal Light Awareness Program (FLAP)
每年5.5亿只鸟“撞裂成仁”
美国农业部林务局（United State Department of Agriculture, Forest Service，USDA Forest Service）在2005年的评估报告中指出[1]，鸟类因人为因素死亡的最主要原因是撞击建筑物玻璃致死。估计在美国每年造成5.5亿只鸟类死亡，占总数的58.2%。其余因素分别是电线（1.3亿只）、野猫（1亿只）、车辆（8000万只）、杀虫剂（6700万只）、基站铁塔（450万只）、风力发电机（2.85万只）、飞机（2.5万只）及其他（漏油污染、渔业误捕等）。尤其在春天鸟类繁殖季以及秋天鸟类迁徙时，更是撞击致死的高峰期。
无论是巨大的玻璃帷幕建筑，还是自家住宅的小窗户，都会引起鸟类撞击玻璃而死。主要原因是鸟类看不见透明的玻璃或是玻璃上风景的镜像，鸟类会毫无顾忌的快速飞向玻璃，结果却是通往另一个世界。这个问题困扰鸟类学家已久，曾经设计过防鸟撞击的猛禽贴纸、胶带、涂料、毛玻璃等方法，但是成效有限；而且也影响建筑物原先设计的的采光和美观，不容易大幅推广。
那些蜘蛛教我的事
德国慕尼黑海拉布伦动物园的强化玻璃观赏窗也面临同样的问题。园长安德拉斯·科尼尔海姆（Andras Knieriem）不忍心园区内的野生留鸟和候鸟因此于动物园终结一生，决定要解决这个问题。园方决定与玻璃公司Aronld Glas的研发员克里斯蒂安·伊姆舍尔（Christian Irmscher）及鸟类学家沃尔夫冈·菲德勒（Wolfgang Fieldler）合作。伊姆舍尔为这个问题苦思八年，尝试过各式各样的方法，包括在窗前栽种竹篱。但是这些让玻璃不透明的方法，都会影响游客观赏动物的视线。伊姆舍尔说：“要在不影响玻璃透明度的前提下，让鸟有所警觉。”
最后，大自然给了他一个解决之道——为了避免鸟类毁了自己耗费大量能量制作的蜘蛛网，有些蜘蛛的蛛丝能够反射紫外线。鸟类的视网膜上除了具备人类也有的三种视锥细胞外，还有一种接收紫外线的视锥细胞。大多数鸟类都有紫外线视觉，用来寻找食物（由花瓣和田鼠的尿痕反射）和伴侣（由异性体羽反射）[2]。这个知识让伊姆舍尔在玻璃中加上了能反射紫外线的材质，并且设计成网状，作为防止鸟击的专属玻璃（anti-bird-strike glass）。在鸟类眼中，这是一片带有不透明网状图样的玻璃；而在人类眼中，那仍然是一片透明无瑕的玻璃。
受到蜘蛛网（左）的启发，伊姆舍尔研发出了在紫外线视觉下呈现不透明网状图案的特制玻璃（右）。图片来源：ORNILUX Bird Protection Glass
快来试试看效果如何！
鸟类学家菲德勒赶紧测试了特制玻璃的效果。他在仅一面墙有窗户的暗房中进行测试，窗户分别装有特制玻璃和普通玻璃。为了避免鸟撞上玻璃而受伤，在窗户前架了一个安全防护网。一些常见的鸫科和山雀科鸟类被用来进行测试，如乌鸫（Turdus merula）和大山雀（Parus major）。测试中鸟类会从包着黑布的鸟笼中飞出。结果显示，大山雀会将特制玻璃视为障碍物，在特制玻璃前徘徊一阵之后会转而向普通玻璃飞去。最终的测试结果表明，66%的鸟会将特制玻璃视为障碍物。 菲德勒表示：“虽然不及我们所期望达到的100%或95%，但是这样的比例已经可以挽救非常多的小鸟了。”
这些特制玻璃先安装在北极熊区和鹈鹕区，游客不仅能正常地观赏动物，园区内的野鸟也能尽情地飞翔。动物园园长科尼尔海姆表示：“从此以后，再也没有翠鸟撞上玻璃了。”（编辑：球藻怪）
转自果壳网，作者BunnyZ
化妆品的种类繁多，从清洁类的洗面奶、沐浴露，到保养类的润肤乳、精华液，再到美容类的香水、唇彩等，几乎人人都会用。细心的人可能还会留意一下化妆品的成分表，看看我们每天往脸上涂的究竟是哪些东西。如果对化妆品有一些了解，大家会注意到，尽管不同化妆品的成分千差万别，但除水以外，主要就是保湿剂、防腐剂、有效成分和表面活性剂等几大类。保湿剂用于保湿，有效成分是化妆品发挥作用的关键，防腐剂使产品具有一定的保质期，那么表面活性剂是起什么作用的呢？大家可别小看了表面活性剂，因为它们是化妆品中不可或缺的一份子。
表面活性剂——我们是两面派
表面活性剂（surfactant）指的是一类能够降低液体的表面张力，或液-液，液-固相的界面张力的化合物。它的英文名字surfactant就是surface active agent [1]的合成词，表示“表面活性剂就是能使表面（或界面）活性增强的物质”。
日常生活中常见的肥皂就是典型的表面活性剂。肥皂可以用来洗净衣服、皮肤表面的油渍，而单用水却不容易洗掉，因为油是不溶于水的。那么，肥皂为什么能够洗净油渍呢？这得归功于表面活性剂的“两面派”特性。肥皂的成分是脂肪酸金属盐，它一头易溶于水，我们称之为“亲水基团”；另一头则难溶于水而易溶于油，我们称之为“憎水基团”或“亲油基团”。正因为这样特殊的结构，肥皂能够一头扎进水中，另一头扎进油中。这样，水拉着肥皂分子，肥皂分子再拉着油，就把油渍从衣服上拉下来啦！
表面活性剂分子中同时具有亲水基团和亲油基团，这种特性也叫做“双亲”（amphiphilic）。由于表面活性剂的这种特性，在适当浓度时，它们在水中能形成胶束（micelle）[1]：亲水的头部被水吸引朝外，亲油的尾部被水排斥从而朝里。在洗衣服的过程中，油渍就是被亲油基团拉到胶束的内部，而整个胶束又被水带走。如果是在油性环境中，它们又可以形成反胶束（inverse micelle），即头在内尾在外。这些胶束在化妆品中有着举足轻重的作用。
图1. 胶束示意图。图片来自Nature Materials 9,381–382 (2010)
图2. 反胶束示意图。图片来自http://www.britannica.com
化妆品为什么需要表面活性剂？
常见的化妆品一般都是膏状或乳霜状的，其中既含有油也含有水，而且分散得非常均匀。水油不相容，那如何能使它们在护肤品中和平共处呢？表面活性剂在这时就发挥了重要的作用——乳化作用（Emulsification）。在水性环境中，表面活性剂形成胶束，把油的小颗粒包裹在胶束的中心，相当于在油颗粒外面套上了一件亲水的外衣，使它们能够自在又均匀地分散在水中，形成稳定的乳液（emulsion）。而当乳液被涂到皮肤上时，这些胶束就会破裂，从而释放出油颗粒（通常即是化妆品的有效成分）被皮肤吸收。
并非所有的化妆品有效成分都是油性的，有些有效成分是水溶性的，所以需要油和水的成分能够均一分布。另外，纯油性的有效成分在纯品或浓度较高时很不美观[1]，大概不会有人想把它们往脸上或身上涂；高浓度的有效成分也不能起到最佳的护肤效果——比如甘油可以保湿，但必须用水稀释，如果用纯甘油，非但不能保湿，反而会吸走皮肤里的水分。所以，制作成乳液，不仅更美观，也适当稀释了有效成分，使得它们能发挥出更好的功效。那么，我们能不能买回高浓度的护肤有效成分，等使用的时候再自己稀释呢？这种想法并不实际，因为这样非但不方便，水和油的比例也难以控制。还是让制造化妆品的专业人士为我们代劳吧。
在上面讨论的情况中，表面活性剂在化妆品中是起着幕后英雄的作用，但对于清洁类化妆品来说，比如洗面奶和洗发水，表面活性剂就成了主角。表面活性剂的一大特性就是能够去除油污。当然，皮肤受不了肥皂、洗衣液那样强烈的表面活性剂，所以一般化妆品会选用温和无刺激，并且不易引起过敏反应的表面活性剂。
除此之外，表面活性剂还能起护理（condition）的作用。由于它们一般带有“油性”的部分（亲油基团），表面活性剂能改善皮肤或头发的手感，本身能起到一定的护理作用。比如在护发素中常用的司拉氯铵（Stearalkonium Chloride）[2]，是一种阳离子性表面活性剂，它的亲水基团是带正电荷的，从而能够被头发受损蛋白部位的负电荷所吸引，不易被水洗掉，能够留在头发上起到护理的作用。由于受损的带负电荷的头发相互排斥，使用阳离子表面活性剂季铵盐，如山嵛基三甲基氯化铵（behentrimonium chloride），还能起到中和电性，减少毛糙的效果。
由此可见，表面活性剂在化妆品中起着乳化、清洁和护理等多种作用，化妆品的确离不开它们。而近几十年来在化妆品中应用的新型表面活性剂——脂质体，更是让化妆品的护理效果如虎添翼。
脂质体：非典型表面活性剂
在分子层面上，脂质体有着与普通表面活性剂一样的“双亲”特性，但是它更为挑剔：必须是由脂类分子，如磷脂来构成。而且与普通表面活性剂不同，这些脂类分子并不组成胶束，而是形成双分子层微囊。如图3所示，磷脂分子尾靠尾排在一起，而头分别是伸向周围环境和微囊内部。这样特殊的结构和分子组成，使脂质体较普通表面活性剂来说有很多优势。
我们知道人体的细胞膜就是由磷脂双分子层构成的，脂质体的组成成分——磷脂分子和细胞膜的主要成分完全一样[3]，所以用脂质体做表面活性剂无毒且不会引起过敏，这对于化妆品来说是非常重要的。其次，与细胞膜相似的结构和组成，使脂质体能更好地进入皮肤深层，送入内部携带的营养成分。
也有观点认为，脂质体甚至能与细胞融合[4]，把有效成分直接送入细胞里，不仅更有针对性，而且递送过程持续时间更长，达到缓释的效果。另外，由于脂质体的双分子层结构，内部的空腔可以携带水分和水溶性营养物质，有利于提供营养并保持肌肤水润。因为其优异的特性，很多高端护肤品会选用脂质体作为有效成分的载体[5]，把有效成分送入皮肤深层并且缓慢释放，达到迅速吸收又长时间滋养的效果。
图3. 脂质体结构示意图 。图片来自http://coudremode.com/my-current-fabric-obession
参考资料：
[1] (1, 2, 3) 化妆品中的表面活性剂介绍
[2] 化妆品中有哪些表面活性剂
[3] 什么是脂质体
[4] 化妆品中的常用名词和产品成分表
[5] Applications of Liposomes, D.D. LASIC, Handbook of Biological Physics, Volume 1, 1995 Elsevier Science
道路安全无小事，据说德国高速竟然不限速，可你知道这背后的无数个高科技保障？就拿常被忽视的道路指示标线来说，你知道目前中国使用的还是被很多国家所淘汰的上世纪产品吗？
所谓的道路标线，是指由标划于路面的各种线条、箭头、文字以及立体标记、突起路标和路边线轮廓标记等构成的交通信号设施，主要用来使机动车、非机动车和行人分隔，提高道路利用率，减少或防止交通事故发生，并与交通标志、交通信号配合使用，增加其有效性。
从保证人们的交通安全角度出发，道路标线就必须非常牢固和耐用，能够从根本上帮助人们预防交通事故发生的才是真正意义上的道路标线。
一句话告诉你国内外的差距：中国目前普遍采用热熔型道路标线涂料，而国外发达地区却大多采用冷塑型道路标线涂料。
前者是以石油树脂等为基料，耐久性较好，使用寿命一般为2年，缺点是易沾污，高温暴晒下软化变形。后者以活性树脂为基料，使用寿命可达5、6年。
明明可以靠脸吃饭，却偏偏要靠能力。除了使用寿命更长之外，冷塑型材料在反光性、稳定性和耐磨性等各个技术指标上，都普遍超越传统热熔型材料。
目前，我国道路标线之所以大规模应用热熔标线材料，只是因为这种材料的成本和价格优势，但由此带来的使用隐患也并不少。热熔型的涂料为物理干燥型，防滑骨料一般预混于涂料中，施工温度在200℃以上的要求直接导致了高耗能；另一方面，由于成膜物为热塑性树脂，高温下易变形，低温下易开裂，大面积施工困难，耐久性一般仅为2年左右。
要想从根本上改变大中小城市经常性的道路标线维护，就得从涂料的原料上作出改变，进行彻底的“整容”手术，而活性树脂就是原材料之一。
当树脂作为涂料的主体时，再加入填料、颜料、玻璃微珠和作为固化剂的过氧化物，就形成了标线涂料，作为铺设耐久型的道路标线。
与热熔性标线材料对比而言，道路标线专家把这种标线材料称为“冷塑性材料”，该材料也最终被证明特别适用于道路标线。这种道路标线可以在黑暗和潮湿环境下更好的反射车辆前灯的灯光，间接为行人提供安全保障。而当司机无意识偏离车道时，也可发出清晰的声音，从而提醒驾驶员安全驾驶。
目前，在中国广东等经济发达、车流量大的地区，已经有地方开始使用冷塑型厚膜道路标线。这种道路标线被称为"第二类型"道路标线，在道路标线领域拥有50多年经验的德国赢创工业集团销售的以DEGAROUTE®为品牌反应型树脂里都可以找到，多年的经验也更能确保道路标线具有更长的使用寿命及耐久性。
这种新型交通标线，拥有较长的使用寿命，增强了反射光线，从而带来安全优势。而独特的材料结构，又保证反光玻璃珠不易被大量车流损坏，这对于交通日流量高达8万辆车次的繁华地区来说，尤为重要。一个闪烁和一个警醒，就能挽救一车的生命。在黑暗中以及雨雾天气下指示道路方向，冷塑型道路标线可以更好地保障行驶安全。
中国著名科幻作家刘慈欣的巨作《三体》三部曲，近期荣获世界科幻文坛最高荣誉——雨果奖，这也是中国人首次获得这一奖项。不管之前有没有听过这本书，“史上首次”这几个字眼，就足够让这一消息瞬间刷爆社交网络和朋友圈。书中提到的各种关于宇宙的匪夷所思的科学幻想，也令缺乏想象力的中国人，忘乎所以，欲罢不能。
神秘的宇宙，广阔、辽远、幽深到了穷极人类思想的程度。动辄亿万光年的空间距离，更是超出人类感性的思维，只剩下理性的定义和推算。所幸的是，经过一代又一代物理学家的研究，终于找寻到了“光速不变”的基本物理规则。
那一刻，满天星光璀璨，都像是来自远方的祝愿。它们诞生于亿万年之前，跨越亘古的时空，照耀在人类的眼睛里。
就像秦始皇“书同文，车同辙”的统一度量衡一样，认识到光速的物理规律，人类才拥有了宇宙的基本语言，找到了宇宙的通行真理。而渺小的人类，除了火、电之后，第一次触及电子和信息时代，也第一次学会了使用光速来传递信息。
汽车改变了人类的交通出行，光纤则是改变了人类的信息沟通，从而改变了文明发展的速度和形态。一代又一代默默无闻的科技工作者们，也在努力更好地实现光速传递信息的伟大梦想。
但要想达到完全光速的传递信息，谈何容易。就像科学对理论值的完美追求，期间必须跨越无比艰辛的历程。一篇名为《国内光纤产业陷入的恶性竞争怪圈浅析》的新闻报道曾经披露，北京邮电大学在对全国光纤光缆产品进行的质量检测中发现，光纤质量下降十分明显，线缆的质量严重下滑。
连信息载体的光纤都质量不合格，我们如何去掌握并实现对光速的应用呢？幸而总有一些精英和开拓者，在代表全人类奋拓在科技前沿。全世界范围内，有能力大规模制造质量可靠光纤产品的企业，还不过四十家。而光缆生产必须依赖的重要原材料——氯硅烷，其全球领先生产商则是来自德国的一家叫赢创工业集团的特种化工企业。
目前，德国赢创能够将光纤生产原料氯硅烷的纯度提升到99.9999%，而这种由硅和氯化氢反应而成的清澈无色的液体，和水几乎无法分辨，却是下一步制造光纤的原材料。因为即便是极少量的杂质，也会影响光电性能，进而影响光在光纤内的传输距离。
水是宇宙最完美的形态之一。纯度极高的氯硅烷，也呈现出了水的液体形态，却拥有完全不同的物理和化学特性。这个宇宙，既是物理而理性的，万物运转皆有规则；又是哲学而精神的，拥有最纯的深邃和最简单的机构。神秘的光速，如何实现从99.9999%到100%，永远让人欲罢不能。
迪士尼出的《飞屋环游记》相信很多人都看过。卡尔老头童心未泯，找来一串五颜六色的气球吊着自家的房子，风一吹，房子跟着气球呼啦呼啦飘到空中，老头子环游世界的梦想最终得以实现。
而荷兰人显然已经迫不及待要把飞屋搬到现实中来了。原因很简单，地势太低，全国26%的土地位于海平面以下，而又有21%的人口生活在这片低地上。这意味着什么呢？意味着五分之一的荷兰人开门就是海…...360°海景房。
荷兰城镇大都依水而建
问题就在这里。随着全球变暖，两极冰川融化，海平面越来越上涨，已经和水和平共生了世世代代的荷兰人民发现，海平面的不断上涨在慢慢威胁自己的生存环境。机智的尼德兰人于是开始修堤岸，筑大坝，以求像当年东西德修柏林墙一样，以一墙之隔挡住“洪水猛兽”。
鹿特丹附近的马仕朗大坝，保护城市不受风暴潮侵袭
可是人往高处走，水往低处流。防的了一时，防不了一世。有些人开始担心堤坝不能根除水患，于是开始在自家房子上动脑筋了。
比如这个名为FLOATECH的项目，就是一项脑洞大得不要不要的居住改善项目。目的就一句话：地面被淹住不了，咱直接住水上去。因此这个项目翻译过来可以叫做“惹不起我还躲不起吗”项目或者“破罐子破摔”项目。”FLOATECH”希望能为当地居民提供水陆两栖的住房解决方案，缓解水上城市濒临淹没的危机（然而我并看不出这与船有什么不同…）。
作为第一步，也是最重要的一步，研究人员需要解决如何让这一坨坨钢筋水泥巨物浮起来的问题。也就是说，建造水上漂海景房的突破点在于让根基“瘦身”，通过使用一些轻量级的泡沫来支撑上层混凝土结构，达到四两拨千斤的效果。
那么采用哪一种轻量级材料呢？FLOATECH团队试过一些泡沫塑料，都因为质量或尺寸不符合要求而下沉了。试来试去，最终选择了聚苯乙烯（PS）作为支撑材料。
荷兰的漂浮房屋景观
选择聚苯乙烯自然有十分充足的理由： 这种采用了新工艺的泡沫材料质量很轻，只有40kg/m³，令其他同类材料恨得直咬牙的还有，聚苯乙烯成本很低，易于机械加工。如此种种，从安全系数和省钱系数的角度考虑，聚苯乙烯都是上佳选择。
看到这里，荷兰人民似乎又可以和海水愉快的玩耍了。不过仔细想一想，要把一般的民房变轻然后漂在水面，聚苯乙烯君还可以拍拍胸脯答应下来；但是要在未来建造一座水上漂浮城市，需要“瘦身”的对象就不止居民楼了，还有工厂、交通枢纽等等重要工程设施。而为这类“硬汉”建筑“减肥”需要用到“高性能结构材料”，这些材料必须具有高强度、耐高温、耐磨损和耐腐蚀等优势，换句话说，这些特殊设施建筑的根基必须“穿衣显瘦，脱衣有肉”。
遗憾的是，力学性能差的聚苯乙烯君身板太弱，不能担此重任。取而代之的，是孔武有力的PMI泡沫先生。这种泡沫材料非常的耐热，在190°高温下还能压制住固化树脂及预浸料两个喜欢捣蛋的小妖精，从而让泡沫尺寸不会变化，趋于稳定。
目前全球市场上制造PMI泡沫的企业凤毛麟角，其中一家是德国赢创公司生产的ROHACELL®。考虑到这位“高冷猛男“如大熊猫数量一样的珍稀，要请它出来参与水上城市的建设，恐怕还需要一段时日。但是呢，梦想还是要有，脑洞还是要开。在ROHACELL®的帮助下，将来有一天，当人们正躺在海边晒太阳时，会突然惊叫起来： ”看， 海里游房子在漂！“
杜绝“假冒”，包装到底有多重要？
作者：孙亚飞
作者简介
孙亚飞科学松鼠会知名作者，化学达人。点石成金，上天入地，杀人无形，妙手回春——说的不是我，只是我的专业而已。免费兜售一点化学小常识，谈的是火药农药毒药医药，讲的是黄金白银青铜黑铁，品的是酸甜苦辣人生百味。
一日赴宴，朋友点了一瓶好酒。殷勤的伙计跑过来，准备帮忙打开，却被朋友叫住了——只见他掏出一枚硬币，小心翼翼地刮去酒瓶上一块银灰色的标签，露出个二维码来；接着他又拿起手机，熟练地扫了扫二维码，随着嘀的一声响，屏幕上跳出一张画面。朋友很得意，一边举起手机给一圈食客亮了亮相，一边说道：“信息社会就是好，几秒钟就能看出酒的真假来！”
这个场景对现代人来说并不算新鲜。假冒商品的泛滥迫使厂家不得不开发出防伪技术，供消费者进行查询。但很多人并不清楚的是，判断商品的真假，依赖的可不仅仅是信息技术的提升，材料技术也是非常重要的一环。
就说上面的防伪标签吧，这对我们来说太熟悉不过了：彩票刮奖时你会看到它，手机充值卡上也有它，门票查真伪时还有它。正是因为已经司空见惯了，我们甚至不知道这背后居然也蕴含着丰富的材料技术。
这样一张普通的标签，至少需要四类材料构成：树脂材料是涂层的主体部分，铝粉或其他颜料可以起到遮蔽的作用，为了方便印刷通常需要加入稀释剂，而要想美观还离不开一些添加剂。
配方上的微小闪失，都有可能造成不可逆转的后果。比如说，我们并不希望拿到手的商品包装上，因为运输过程中的碰刮，只剩下一块残缺不全的防伪标签；但我们同时也不希望，用硬币去刮这块标签的时候，连底层的二维码一起刮花。要想做到这力度恰大好处，那么使用何种树脂就变得尤为关键。
当然，从商业化角度来说，还有很多需要注意的问题，例如好的涂层要求刮落时不能变成粉状，这已经不是普通消费者会过多关注的事了；但对于工程师而言，哪怕只是这小小的改进，都需要通过很多次实验来完成。
不过，这种涂层材料对于防伪技术而言，只是起到了辅助性作用，真伪信息只在它所覆盖的那一部分，跟它自身并无关系。
可是我们都清楚，信息技术就是在材料技术之上实现的——我们能够使用计算机处理信息，本质上还是依赖了高纯硅的发展，而原子排列方式本身就隐藏着巨量信息。所以，在防伪技术方面，材料可不甘心只当个配角。
很多物质对于周边环境的改变会作出反应，这也可以看作是一种信息的传递方式。但是，这种信息在实验室中多数都需要靠仪器来感知，如何让它们在生活中发挥作用呢？
其实这也不难实现。
相信你一定接触过这种发票，背面写的真伪查询方式中有一条是，用手指按住发票正面的“税”字，过一两分钟后变色，便是真发票。很多人都对此感到不解与好奇，而这正是物质发生化学变化后传递的信息。
这种涂层有个学名叫感温变色材料，顾名思义就是温度变了，颜色也会跟着变。我们的手温一般情况下都会比环境温度更高，因此在按住这块涂层时，其中的生色物质对温度变化很敏感，于是吸收的光波波长发生改变，产生了不同颜色。
之所以会这么设计，是因为我们的感官中，最为灵敏的就是视力，颜色变化最容易被识别。试想，如果这种材料拥有的是实验室中更为常见的感温变电特性，用手按上去时电压电流发生改变，那我们的触觉怕是难以分辨其中的变化。反过来说，为什么要采用温度变化来刺激化学反应呢？这是因为温度变化最容易实现，假如这种涂层是对酸碱性敏感，那我们可能还要备上白醋和石灰水才能帮我们进行鉴定。
可见，为了能够让纳税人轻松地鉴定发票真伪，材料工程师们也算是操碎了心。
但消费者们并不为此买账，因为这样的真伪识别技术仍然还是太初级了，对于一些特殊的商品还是不够用。试想，如果我们去药店买药，不小心买到了假药，那可不单单是财务损失了，恐怕生命都会受到威胁——什么，你说买药的钱也是假的？
医药与货币都不同于一般的商品，如果假药与假币泛滥，造成的后果将是难以想象。正因为此，各国都将最顶尖的防伪技术用在这两种商品的包装之上。
好了，现在不妨掏出一张第五套人民币的百元大钞，盯着正面左下角的绿色“100”字样，然后慢慢把纸币倾斜……这是一场成功的近景魔术，因为绿色的数字，就在眼皮底下变成了深蓝色。
还是利用变色进行防伪，但这一次却只需要调整角度，连温度变化都不用，简直让人叹为观止。这种“变色油墨”技术在上世纪九十年代被成功开发，不同于激光防伪技术，效果却很接近，原理也都是利用物质的微观结构表达信息。
说起来，这种变色技术还有一点仿生学的意思，因为在自然界中，绚丽多彩的花蝴蝶就使用了这项高科技。实际上，蝴蝶翅膀的颜色并非是有色物质的表达，而是一些本身无色的物质，通过特定的结构排布，对光波进行干涉，从而形成了斑斓色彩。因为干涉作用会随着角度而变化，所以蝴蝶在扇动翅膀的时候，我们总感觉它们的颜色也在忽明忽暗地闪烁。
因此，尽管我们在人民币上看到的数字显示绿色或深蓝色，但两者可能都不是这种油墨本来的面目。而这项“变色油墨”技术问世后不久便应用在了货币防伪上，实际流通过程也证明，这也是让不法分子最难仿制的技术之一，有效地遏制了假币泛滥。
那么，看了上述这些技术以后，现在我们不妨再重新思量一下：各种包装上的防伪材料到底有多重要？
生物能源：分手吧！这样过得特别好
作者简介
孙亚飞科学松鼠会知名作者，化学达人。点石成金，上天入地，杀人无形，妙手回春——说的不是我，只是我的专业而已。免费兜售一点化学小常识，谈的是火药农药毒药医药，讲的是黄金白银青铜黑铁，品的是酸甜苦辣人生百味。
两千多年前，庄子用“相濡以沫”记录了两条鱼的“爱情”；但显然这是一个冲动战胜理智的行为，因此庄子又在后文补充道：“不如相忘于江湖”——双方就此分手，各自回到广阔的江湖之中，何必为了厮守而忍受这干涸之苦？
然而庄子这句话的故作轻松恰恰也说明，感情一旦建立，就难以割舍。对于有性繁殖的生物而言，正是这份坚守才完成了物种的繁衍。
生命体消亡以后，随之而来的便是分子层面上的各种降解反应。如果正好处在缺氧的环境，生命体中的碳元素不会完全转化为二氧化碳，而是更多地以能源物质存在——如果时间足够长，就可以形成煤炭、石油还有天然气了。
天然气的主要成分是甲烷，是最简单的一种碳氢化合物。相比于煤炭与石油而言，甲烷的形成过程并不困难，短时间内同样可以产生，甚至在很多动物的消化系统中，一些厌氧菌就会将食物转化为甲烷。
或许是因为生命体的意识丧失还不够久远，甲烷也继承了不愿分手的遗志，当它被产生以后，并不愿抛弃共同产生的其他气体，比如氮气、氨气、二氧化碳等等，成为一种成分颇为复杂的混合气体。
在地壳中，这种混合气体经过数百万年直至上亿年的磨练，最终还是没能跑赢沧桑变幻，甲烷气体逐渐被洗礼而净化，成了一种举足轻重的化石燃料。受此启发，人们设计开发了沼气池，将植物体转化为生物能源，但怎么让不同的气体长痛不如短痛地“分手”却成了大问题。
在众多气体中，二氧化碳是最需要拆散的对象，一方面它的产生比例不算低，非常影响沼气的品质，另一方面，它也比较容易腐蚀管道设备。正是因为如此，强行让甲烷与二氧化碳分手，也就成为沼气加工中很重要的一道工艺。
然而，即使是只够充满一个玩具气球的沼气，其中的分子个数也远远超过这个星球上的人类总数。所以，要想彻底分开甲烷和二氧化碳，比起让这个星球上的男人和女人分别居住到南半球与北半球，还要困难几亿倍甚至更多。
一个一个地拆散姻缘？显然科学家们不会采用如此笨拙的办法。在这种时候，还是需要充分利用不同分子间的差异，让它们自主分开。
有一种方法叫膜处理，利用膜的选择性将它们分开。这好比为了把全世界的男人与女人分到两个半球，就先将所有人赶到同一个半球，又在赤道的位置拉起一道闸门，只允许一个性别的人穿到另一个半球，这样如果穿过赤道只是随机过程，总有一个时刻会实现两种性别的完全分离。然而，爱情却牵挂着很多人不愿意来到这赤道边，因此完全分离也只能是存在于理想之中。
膜处理的过程看起来简单，背后应用的科技却是非常尖端。在分子层面上，并没有管理员守在那道闸门，挨个分辨分子的种类，故而所有分子都会自由出入。为了让闸门具有选择性，材料科学家们开发出一些特殊结构的高分子膜，例如常见的聚酰亚胺，与不同气体之间的结合力有所区别，从而可以将不匹配的气体拒之门外。这就好比在上述闸门上安装了一道自动识别系统，效率也高出人力所及，可以轻松获得99%纯度的甲烷。
有一种方法叫吸附法，利用吸附材料将其中某种成分吸附，再到合适的条件下解吸附。如果我们再来研究尝试将地球人分开的疯狂想法，这种方法好比是安置了一队超级绑架团伙，他们只绑架某一种性别，再将其放到指定半球，这样的话，等他们所有人全部绑架完之后，也就实现了这一分手计划。当然，这种办法也不是完全可靠，认错人的事情时有发生，也会比较耗费能量。
还有一种方法叫分离剂，利用化学试剂将不同气体分开，德国、美国不少企业都有开发。这种办法就好比是在南半球开了一家以男性玩家为主要客户的赌场，或是在北半球开了一家shopping mall，专门吸引女性顾客，通过奇妙的化学反应，就可以将他们自动分开。这种方法的好处很明显，就是让分子自发行动，降低了不少成本。同样，这种方法也不可能绝对分离，不过理想的状况也能达到数百万分之一残余，的确已经算是相当干脆的分手了。
那么，如此大费周章地将二氧化碳分离，究竟又有什么意义呢？
我们以中国为例。
过去，中国农村还没有普及煤气灶的时候，绝大多数农业秸秆都被收集了起来，农户将它们作为烹饪燃料。然而，现代农村的秸秆却成了一种无处可去的垃圾，厨房已不再需要这种使用麻烦的固体燃料，直接还田却因为腐烂速度太慢，让再次种植变得困难。正是在这样的两难选择下，很多秸秆在农田中便化道青烟，留下一片雾霾。统计显示，在2014年，我国一共烧掉了1.5亿吨各类秸秆，而它们排向大气中的，也是数以亿吨的废烟废气。
将农业秸秆处理成沼气，自从上世纪70年代就已有大面积推广，但由于沼气的成分复杂，实际用途仍然有限，距离工业化还有很多路要走。如果能够通过技术手段，让生物能源中的不同成分果断分手，那么这种人造天然气必然可以拥有更广阔的使用空间，既可以送到城市里的高楼大厦，也可以给汽车提供动力，还可以避免焚烧秸秆带来的负面效应，可谓是一举多得的循环经济良方。
再好的东西，如果它来到你身边的时间不对，也起不到应该有的作用。那么，如果我问你世界上最需要不早不晚、正赶上你最需要的时候到来的东西是什么，你会怎么答？是爱？是温暖？还是你正受相思煎熬的时候千里飞传的情书？
其实这些都不对，我说的这个答案跟我们的健康和生命有关，所以我要把它排在“正确时间NO.1”，这个东西就叫做医用胶囊。
为什么会有胶囊这种东东？
你以为胶囊是现代文明的产物吗？你小瞧它了。其实早在1500年，第一粒胶囊就已经在埃及诞生，那时候正值我国明朝弘治年间，就是历史书上说产生资本主义萌芽的那会儿子。那时候还没有压药片的机械，聪明的埃及人就把不易收集、不易服用的药物散体装进在胃中可以融化的胶囊里，哎迈呀，这种发明在当时可称得上无比地高大上啊！
转眼340年过去了，1840年压片机的出现催生了药片的横空出世。药片当然要比“药末儿+药皮儿”来得纯粹和直接，可是没想到，胶囊却依旧在执行着自己的历史使命。这是为什么呢？
中国有句老话叫“良药苦口”，道理谁都懂，可真要轮到自己吃，人们还是愿意选择药效又好又没那么难咽的东西。呵呵，没办法，好玩意儿也得有易于让人接受的外表和渠道，这个很重要，无论是忠言还是药片。所以嘛，那些对食道和胃粘膜有刺激性的药品，或口感不好、易于挥发、在口腔中易被唾液分解，以及易吸入气管的药，人们还是不把它们压成片，依旧选择最古老的装入胶囊的办法。
胶囊啥时候融化谁说了算？
胶囊是个好东东，它都是由什么做成的呢？当下，明胶、纤维素、多糖等都可以制成囊，当然旧皮鞋不行。这些用作包衣的东西在经过不喜欢它们的口腔、咽、食道之后，很快来到了胃里。不过，到了胃里可就由不得它们了，包衣什么时候融化那得看胃大人的脸色。强大的胃消化功能可以把除了钢筋水泥以外的很多东西消化掉，尤其是中国人的胃，那可是见识过吊白块、苏丹红等“大世面”的超能胃啊！
那么问题来了，胶囊解决了药片过早在嘴里融化的难题，但它自己过快在胃里融化的问题谁来解决？比如治肠道的药，可不可以让它平安经过胃先生的辖区后到达肠姑娘的地盘再使用呢？或者让它在胃里不要那么快地一下子被消化掉，多“活”一会儿多发挥一会儿作用好不好呢？
咱给胶囊安个“药效闹钟”？
有一种包括甲基丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸酯共聚物，在中国通称为丙烯酸树脂的东西。好吧，甲基丙烯酸共聚物，甲基丙烯酸酯共聚物，这些字都认识，但放在一起那是个啥子哩？其实它就是我说的安装在胶囊或药片上的“闹钟”。如果你记不住这些化学字儿，咱们就叫它品牌名称EUDRAGIT®的音译名“尤特奇®”好了。
尤特奇就像我们家想让带有定时功能电饭锅，它通过控制有效成分释放的时间和位置，实现想让它啥时候生效就啥时候生效，想让它在哪里用劲它就在哪里用劲的绝妙理想。它的原理是什么呢？嗯，简单说吧，1954年开发的首个尤特奇药物包衣是碱溶性的，只有暴露在碱性环境里才会融化，所以胃里的酸液再多也奈何不了人家，药物可以一路高举免战牌，直接到肠道里工作上班。
很多人只是看重药物的组成成份，其实更多时候，药效的作用时间和作用位置更加重要，上海长宁中心医院赵炎医生就持这种观点，她觉得，如果医用辅料具有“智能性”或者在胃肠道定时定位释放，就可以达到“计量少，药效好”的效果。就像一位姑娘，学历高、家境好当然是前提，但那也比不过她羞涩地向你递过去一个微笑时，恰好赶上你心动的一瞬间，不早也不晚。药效就像爱意，产生的时间如果刚刚好，一切就会无比美妙。
拥有汽车的人都知道，汽车最基本的保养是每隔几个月要换一次机油。机油是指发动机润滑油，它对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨、防锈等作用。如果没有机油，发动机的磨损将大大加快，甚至难以正常运转。所以，机油被誉为“汽车的血液”。
机油的基础成分是矿物油或者合成的油。发动机内的工作环境非常“恶劣”——首先，发动机内部有许多互相摩擦的金属表面，高速运动带来很大的磨损；其次，发动机内温度变化幅度很大，刚开始是常温，发动之后可达400°C至600°C。要让润滑油在如此恶劣的环境中还能高效工作，再优质的油只靠自己也力不从心。
润滑油添加剂是指加入到基础油中，能显著改善原有性能，或赋予基础油某些新品质的化学物质。润滑油添加剂的品种很多，所起的作用也各不相同，按照其作用，可分类成清净剂、分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、油性剂、摩擦改进剂、粘度指数改进剂等等。比如，发动机工作时，吸入空气的同时也会吸入一些灰尘，它们跟未完全燃烧产生的物质一起，会在气门、缸壁上形成沉积。此外，润滑油在发动机会不断发生氧反应，氧化产物也会形成沉积。这些沉积物称为“油泥”，它们不仅影响混合气的燃烧，还会造成发动机内部局部过热，甚至使活塞环粘结卡滞，使得发动机不能正常运转。抗氧化剂的加入可以减少氧化，从而减少油泥的产生；分散剂可以控制油泥的生成，中和燃烧产生的酸；而清洁剂则可以中和酸、增加油泥的溶解性，把油泥分散到油中带走。
机油的作用方式是分散成一层油膜，覆盖在部件表面。油形成膜的能力与粘度密切相关，粘度低易于形成稀薄的油膜，但太低又无法保持油膜的完整。油的粘度跟温度密切相关，温度越高，粘度越低。发动机起动时，需要润滑油粘度较低，从而形成稀薄的油膜迅速达到各个部件；而到了高温时，又不能让粘度降低太多以免破坏油膜完好。粘度指数改进剂是一些高分子化和物，它们的加入能够降低粘度对温度的敏感性，使油的粘度在更宽的温度范围内都可以形成完整稀薄的油膜。
润滑油添加剂是油品添加剂的一大类。除了用于汽车润滑油，油品添加剂还可以应用于可生物降解的油品、动力传动液、液压油、脱蜡与脱油、以及生物柴油等。除了前面所说的这些添加种类，降凝剂是另外一个重要的种类。
各种矿物油中或多或少都含有一点蜡质。当温度下降时，一些蜡质组份会从油中结晶析出，形成小晶体。随着蜡质结晶越来越多，晶体会成长成片状。 温度下降到一定程度， 这些片状晶体会结合成三维网络，油就失去了流动性。1930年代之前，人们对这种现象无可奈何。当时的一种解决方案，是在车辆的邮箱下方加热。显而易见，这种方法实在是麻烦。如果能通过添加一些物质来降低这个油品停止流动的温度，那么就方便多了。这样的添加剂就被称为“降凝剂”。
但当时没有什么好的降凝剂。直到1931年，才有一种降凝剂被合成出来，其分子中的含有线性石蜡基结构。这一进展让科学家看到了希望，更多人投身降凝固剂的研究。1937年，聚甲基丙烯酸酯成为了第一个获得专利的聚合物降凝剂。此后，多种多样的合成降凝剂开始出现，比如小分子的氯化石蜡，中或高分子量的聚合物如聚丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯共聚物、酯化烯烃或苯乙烯马来酸酐共聚物、烷基化聚苯乙烯和醋酸乙烯酯富马酸共聚物等等。
其实，降凝剂不会改变蜡从液体中结晶析出的温度，也不会减少蜡的结晶。它的作用在于，与的蜡质发生共结晶，从而改变蜡的结晶模式。因为蜡的晶体被降凝剂分子所阻隔， 蜡晶体就无法再形成三维结构，也就不会影响流动了。
尽管聚甲基丙烯酸酯是第一种聚合物降凝剂，发明至今已经过去了70多年，但它仍是最优秀的降凝剂产品， 在全球市场占领先的地位。（文/云无心）
和以前相比，现在的冰淇淋、雪糕似乎变得更加不容易融化了，有些产品在室温下放置很久都不会完全融化。不容易化的雪糕吃起来更加方便，也不用担心弄脏衣服，但也有人对这样的产品心存顾虑。有人认为，冰淇淋、雪糕越不容易化，说明它所含的添加剂越多，这种说法有没有道理呢？
雪糕如何获得抗融技能？
冰淇淋、雪糕是一类冷冻饮品：它的主要原料是水、乳、蛋、甜味料、油脂和其他食品添加剂（包括稳定剂、乳化剂、着色剂以及各种口味来源的香料等）。
这类产品通常在炎热的夏天销售，运输和贮藏全程都需要冷冻环境，但是由于条件有限，冷链难免会出现短暂的中断。这类产品在制作过程中也必须考虑到这一因素，不能让产品刚离开冰柜就化得不成样子，否则就会损失惨重。因此，厂家都会通过一定的工艺来提升冰品的“抗融性”，以保证产品能够完好地达到消费者手中。
冰淇淋是一种复杂的混合体系，它由水、糖、脂肪、蛋白、乳化稳定剂及加工过程中形成的气泡、冰晶等构成。冰淇淋的融化速率会受很多因素的影响，制品中空气的含量、冰晶的性状以及凝冻过程中脂肪球的网络结构等等，都会影响它的抗融性。
冰淇淋的微观结构。图片来自：foodprocessing-technology.com
在防止冰淇淋过快融化方面，食品添加剂确实有不少作用。以一款常见的冰激凌为例，配料表中显示添加了乳化剂、增稠剂、稳定剂等成分，这些成分很多都与增加抗融性有关。乳化剂能提高原料的均匀性和稳定性，这样在凝冻的时候才不会形成不均一的冰碴。它还能“抓住”原料中的脂肪小颗粒，锁住微小的气泡，最终形成柔软细腻的口感。增稠剂的作用是让原料变得更粘稠，常用的包括黄原胶、卡拉胶、瓜尔胶等，它可以在凝冻的过程中改变水的结晶形态，也能让溶化的冰淇淋仍然粘附在表面，而不是滴的到处都是。这几种添加剂的功能之间也有一些重叠，比如很多乳化剂、增稠剂也有稳定剂的作用。这几种添加剂联合使用不仅可以赋予冰淇淋爽滑的口感，还能增强它的抗融性，减慢融化速率、防止过快的融化塌落。
添加剂越多，越难融化？
适当的添加剂使用能够提高冰淇淋的品质和抗融性，但对于生产者来说，它们也不是多多益善的。过多的添加剂反而会破坏冰淇淋的品质，实际的用量还要考虑工艺条件和成本等因素。有研究分别添加不同量的乳化剂和稳定剂对冰淇淋进行分析，其中稳定剂添加的浓度分别是0.40%、0.45%和0.50%，结果发现，当添加量为0.45%时，冰淇淋的抗融性最好。
而且，提高冰淇淋的抗融性也不止依赖食品添加剂。通过食品原料和生成工艺的改进，人们其实已经可以做出抗融性更加卓越的冰淇淋。在前几年，日本一家名为“海藻食品研究所”的公司就推出了一种在常温下可以保持1小时不融化的冰淇淋。这款冰淇淋的特别之处其实只是添加了一种比较少用的食品成分——豆渣。研究人员发现，加入豆渣的牛奶冰淇淋比一般的冰淇淋更加难以融化。现在，这样的产品在日本市场上就有贩售，如果感兴趣，可以去尝一尝。
不易溶化的冰淇淋（左）与普通冰淇淋（右）对比。图片来自：株式会社日本海藻食品研究所
冰淇淋里的添加剂安全吗？
很多人担心冰淇淋中的添加剂不安全。其实，食品添加剂的安全性归根结底是要看用了多大的量和吃了多少。只要符合标准的要求，食品添加剂的安全性是有保障的。
以乳化剂为例，国际上通用的乳化剂大概有70种左右，世界卫生组织和联合国粮农组织（FAO/WHO）的食品添加剂联合专家委员会(JECFA)对食品乳化剂进行安全性评价，结果显示，这些乳化剂大多很安全，绝大部分甚至都不需要对每日容许摄入量（ADI）进行限制，合理地使用它们并不会对健康产生危害。（更多阅读：一支雪糕加入19种添加剂，有必要吗？）
总的来说，雪糕是否容易化确实和添加剂有些关系，但不易融化并不代表其中加入了过量的添加剂。为了满足生产工艺和消费者的需求，雪糕中不可避免地需要加入一系列食品添加剂，在合理使用的前提下，这些成分是足够安全的。
据美国科技资讯网站TECH INSIDER 9月21日报道，不断恶化的气候趋势和日益增长的人口都在将我们推向全球粮食危机的边缘。到2050年，全球人口预计将增加到96亿。这意味着只有全球粮食产量增产70%、发展中国家粮食增产100%才能满足人们未来的粮食需求。但是产出食物需要土地和水源，不幸的是，这两样资源现在都非常紧张。
西班牙巴塞罗那Forward Thinking Architecture公司日前提出一个水上智能漂浮农场的构想。按该公司的设想，智能漂浮农场共有三层，面积达220万平方米，包括渔场、水培花园以及为驳船提供动力的屋顶太阳能电池板等。这种漂浮农场可锚定在海洋、湖泊以及河流的海床或河床上，必要时可用船只移动。
漂浮农场每层功能各异，但又相辅相成。屋顶留有天窗，光伏太阳能电池可将日光转化为能源。这些能源和自然日光会进入下一层，那里有大量水培有机作物农场，这些作物不需要土壤、杀虫剂或巨大空间。从农场流出的废水可流入底层的渔场，而鱼类产生的废物则被回收利用，成为植物的肥料。
此外，这种漂浮农场还拥有海水淡化厂、屠宰场以及包装厂。同时，它还有风力涡轮机和其它机器，将水波动能转化为额外动力。漂浮农场最大的优点是绝大部分可以自动运行，那意味着它不需要太多人力。
漂浮农场的目标是为世界上最需要粮食资源的人口密集的大城市提供粮食。在全球35个人口超过1000万人的超级都市中，有25个靠近水边，包括纽约、芝加哥、西雅图、洛杉矶、东京、雅加达、上海、卡拉奇以及深圳等。Forward Thinking Architecture公司表示，一个智能飘浮农场每年可生产8吨蔬菜和1.7吨鱼类，每个农场10年就能收回成本。
对此设想，也有科学家提出质疑，美国加州大学戴维斯分校的环境科学与政策教授詹姆斯·奎因（James Quinn）在进行多次推算后认为，该公司的成本预估较为乐观，实际成本可能更大。
Forward Thinking Architecture公司创始人兼首席执行官贾维尔·庞塞（Javier Ponce）在提出构想之初就意识到这个计划的局限性，他说任何对于构想的批评都有助于计划的改善，公司正在探索其它方案及技术以促成目标的实现。
转载自果壳网-流言百科
作者：橡树村
- 流言 -
往汽油里添加石脑油或甲缩醛等物质可以提高汽油品级，还能降低成本，一举两得。
- 真相 -
单纯地添加石脑油或者甲缩醛不会提高汽油品级，但是可以通过使用其他助剂来提高这些性能指标，使得最终的调和油的性能满足国家标准要求。但这其中存在缺乏监管的现象，质量并不能保证。
- 论证 -
石脑油是炼制合格汽油的原料，虽然成份有很多相似的地方，但是很多指标达不到汽油的要求，特别是辛烷值的要求，所以才需要经过复杂的精炼过程得到合格的汽油，因此石脑油的价格也就比汽油便宜不少。这样在合格汽油里面添加石脑油，就可以降低汽油产品的成本，但是添加以后的辛烷值以及一些其他指标就达不到要求。
甲缩醛也是一种常见的汽油调和组分，甲缩醛的辛烷值也偏低，蒸汽压偏高，添加比例高的话夏天使用容易发生气阻，也很难通过溶水试验，也会影响汽油的品质。但是这东西便宜。
简单添加了石脑油或者甲缩醛以后的汽油，虽然一些性质达不到汽油标准，但是可以通过使用其他助剂来提高这些性能指标，使得最终的调和油的性能满足国家标准要求。这类的助剂，能搜到一大堆，而且一些助剂的使用也可以加大这些调和成份的掺加比例，进一步降低成本。
不过如果最终调和出来的油品真的完全符合国家标准，那么这样的油使用在技术上也未尝不可。实际上正规炼油厂生产出来的汽油，为了调节各方面的性能指标同时降低生产成本，也会使用很多种调和组分和助剂，这个做法本身并没有问题。问题在于所使用的调和组分和助剂需要遵循一定的规范和标准，符合相关的法律法规，并且最终的产品需要完全符合国家相关各项标准。
而一般非正规的调和油厂都会尽可能钻检验的空子，一些并不经常被检验的指标也就不这么重视了，甚至在缺乏监管的地方，完全不在乎质量标准，就可以实现以次充好，低标号油品冒充高标号油品，不合格油冒充合格油。使用这样的油品具体会发生什么，就要看在什么地方取巧了，好一些的只是热值达不到标准（比如掺加甲缩醛、甲醇等含氧化物过多导致热值降低），多烧点油；严重会导致汽车尾气排放达不到标准，甚至会导致汽车油路、仪表、发动机因为使用不合格的油品而损害，汽车关键部件的寿命缩短。甚至一些非正规的调和油厂还会使用一些已经不允许使用的或者对人体对环境会造成较大危害的助剂。所以使用石脑油或者甲缩醛作为调和组分本身并不是问题。问题在于汽油的生产跑到了国家的质量控制体系之外，导致在一些技术指标上缺乏监管；问题在于不合格的油品进入了市场，而不是调和油本身的问题。
转载自果壳网-科学人
作者：云无心
一项科学进展要被称为“科学突破”，一般是指重大的、有时是突然的发现。这样的发现会清除学科发展道路上的障碍。2015年是美国食品技术协会（IFT）的年度食品博览会和科学应用会议75周年，其会刊《食品技术》（Food Technology）发表了一篇文章，评出了过去75年中食品科学领域的十大科学突破。文章作者是著名的电视烹饪节目《美国厨房测试》（ATK）的科学编辑、 哈佛大学公共卫生学院客座副教授盖·科洛斯彼（ Guy Crosby）博士。他声明，这只代表他自己的观点，十大突破的排序跟时间先后有关。
1、新鲜果蔬的气调贮藏与包装技术
康奈尔大学的罗伯特·斯莫克（Robert Smock）为美国带来了气调保鲜技术，并在1941年为之命名。在他的帮助下，第一个商业化的苹果储存仓库在纽约州出现。借助气调贮藏与包装技术，现在可以实现新鲜果蔬全年供应。
气调贮藏(Controlled atmosphere storage)简称CA，指通过改变贮藏环境的温度、湿度和大气组成，来延长产品的贮藏寿命。 图片来源: agroripe.com
2、农业的“绿色革命”
1942年，诺曼·博洛格（Norman Borlaug）在明尼苏达大学获得博士学位。两年之后，他被邀请到墨西哥领导小麦改良方案。此后的20年中，他成功地开发出了高产、矮秆、抗病的小麦品种。这一技术很快应用到印度和巴基斯坦，最终带来了作物产量的巨大提高。有人认为，博洛格拯救了十亿人免于饥饿，因此获得了1970年的诺贝尔和平奖。
诺曼·博洛格已于2009年9月去世，1950-2004年间墨西哥（红）、印度（黑）、巴基斯坦（蓝）三国的小麦产量变化是他永远的功绩。图片来源：维基百科
3、微波炉
1945年，在雷神公司（Raytheon）工作的珀西·斯宾塞（Percy Spencer）首次使用高功率微波束加热食物，并获得了专利。1947年，雷神公司售出了一台亚曼纳（ Radarange）微波炉。1967年，阿马纳公司（Amana）销售出了第一台台面微波炉。到1997年，超过90％的美国家庭拥有微波炉。这显示，方便已成为现代家庭的优先需求。
4、现代分析方法在食品科学的应用
1950年代，电子技术的迅猛发展催生了许多新型的分析仪器，比如1952年阿切尔·马丁（Archer Martin）和詹姆斯（A.T. James）设计的气相色谱仪（GC）。之后，高级分析仪器如FTIR、NMR、HPLC和MS竞相出现。这些现代分析方法在分子水平上揭示了食品的秘密，为食品新产品和新包装的开发铺平了道路。
5、食品辐照
虽然电离辐射用于食品灭菌在1905年就获得了专利，但直到1953才由政府组织实施了国家食品辐照计划（National Food Irradiation Program）。起初，食品辐照技术被认为是保障食品安全极具希望的解决方案。但公众的疑虑、科盲的反对、高成本以及失败的市场营销，使得这一技术的潜力无法得到发挥。即便是伟大的科学突破，也无法清除所有的障碍。
2003年11月，美国宾夕法尼亚州，大约300人集结抗议，反对食品辐照。图片来源：citizenarchive.org
6、无菌包装、储存和运输技术
1954年，亨利·霍尔斯曼（Henry Holsman）和林德利·波茨（Lindley Potts）获得了第一项“在金属桶内使用预消毒塑料袋实现无菌包装食品”的专利。20世纪60年代开始，菲利普·尼尔森（Philip Nelson）在普度大学进行了开创性的工作，使得无菌包装和储存技术广泛应用，为全球食品贸易带来了革命性的改变。
无菌包装指食物先经过杀菌处理，然后在包装材料、包装辅助器材均无菌的环境中进行包装和封存。在常温可长期贮存的饮料就是无菌包装的产品。图片来源：foodpathshala.ning.com
7、植物蛋白质在食品中的应用
1959年，美国中央大豆公司（Central Soya）最先开始生产食品级大豆分离蛋白。现在，许多植物蛋白可用于替代动物蛋白，这为解决农业可持续发展的许多问题提供了可能的方案。
8、机械去骨鸡肉（MDCM）
1963年，康奈尔大学的教授罗伯特·贝克（Robert Baker）出版了他的鸡块食谱，改变了我们吃鸡肉的方式。他也因此被称为“鸡块人”（nugget man）。他研制了从鸡肉中去骨的机器，使得肉膏可以在低成本下被制成各种形状。1980年，麦当劳推出了麦乐鸡。1992年，美国的鸡肉消费量超过了牛肉。
机械去骨肉是由机械分离骨肉得到的肉糜，常被制作成香肠、丸子等。图片来源：thepoultryguide.com
9、食物与健康之间的关系
1955年，安塞尔·凯斯（Ancel Keyes）推出了“饱和脂肪和心脏疾病的关系”的研究。这项七国研究唤醒了世界去关注粮食和健康之间的关系。1970年这项研究发表之后，公众的食品健康意识有了巨大改变。比如：肠道菌群代谢我们没有消化的食物，如何影响我们的健康（包括不断增多的肥胖）？人类健康的未来与食物相关。
10、转基因食品
第一个转基因西红柿于1994年在美国销售。紧接着，1996年抗草甘膦的转基因大豆种子开始上市销售。转基因作物对于发达国家和发展中国家满足不断增长的粮食需求具有巨大潜力。希望这项技术不会遭受食品辐照同样的命运。
你能想象如果生活中没有塑料该是有多无聊吗？你不要觉得塑料这种东西看上去平淡无奇，它可是和电子计算机、人造卫星、核潜艇、因特网等高大上的科技并称为“20世纪20项改变人类的发明”呢！
你和塑料在一起的时间比和老妈都多
2009年，一部名为《Addicted to Plastic》（中文译作《塑料成瘾》）的加拿大纪录片走进了我们的生活。这部电影让我们忽然惊觉：原来我们每天和塑料在一起的时间比和亲人还要多。
纪录片开始，演员从起床到刷牙的一连串动作过程中，大约两分钟左右居然先后接触了聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯发泡塑料、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯多种塑料……你看到这里时，把头抬起来环顾四周，你会看到刚刚停止敲击的键盘、电线上的绝缘层、身边的电扇叶片、脚上的拖鞋、手边的中性笔等等都是塑料，忽然，你的手机铃响了，它的外壳原来也是塑料的……
这么多塑料在我们身边，可是我们真的认识它了解它吗？
大家都是姓P的，差啥呀
常能听到各种对塑料的简称，那么问题来了，塑料到底有多少种？
传统的通用塑料有聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯、PET聚酯，纺织衣服上常用的有PET聚酯（又称涤纶）和PA尼龙（又称锦纶），而传统的通用工程塑料有PA尼龙，PC聚碳酸酯，PBT聚酯、POM聚甲醛以及其他更高端的产品。
除了这些，塑料目前商业化的品种大约有140种，日常使用的就有约30种，可谓门丁兴旺。这还仅是常规成员，再加上像橡胶和纤维这类塑料的“亲戚”，它的大家庭可谓是“屌爆了”。
您可能也注意到了，塑料的简称里都是“P”字母开头，源自英语中表示聚合的“Poly-”一词。不过，既然大家都是“姓P”的，为什么尼龙纤维（又称锦纶）又柔软又顺滑，碟片却又硬又脆呢？为什么有的塑料在太阳曝晒下就能把自己点着，有的却像钢铁一样坚强阻燃呢？是什么让老P家的孩子表现如此大不同？
添加剂真的挺有用
塑料外在形状和内在性质表现不同，一方面是因其本身化学成份的天生差别，另一方面，添加剂的使用也为塑料世界的丰富多彩助了一臂之力。
人们对科技的需求总是希望好上加好，这就促成了塑料添加剂的产生。比如汽车内部的内饰件大都由聚丙烯，或是PC/ABS合金类塑料制成，汽车内部是人和汽车接触最多最久的场所，这些暴露在外面的装饰件免不了要和人的指甲或是其他尖锐物体例如钥匙碰撞，造成内饰件的刮花，影响整体视觉效果。耐刮擦产品可以减少刮擦，保持车内崭新如一。
再比如电子产品内部的精细塑料零件可以通过添加助剂提高零件精度和生产效率；而纺织类产品例如涤纶或是锦纶，需要在纺丝之前进行染色，颜填料分散剂可以让颜色更鲜艳，并提高生产效率。
如果说各种塑料都是老P家的孩子，那么添加剂则不是。我们可以把添加剂比喻成老P家孩子的外衣，它虽然无法改变这个孩子的体质或是智商, 但是它的存在可以大大丰富塑料的性能，增加塑料的使用范围。比如在下雨天它可以是雨衣帮助避雨；天冷时它就是棉衣帮助保暖；而在水中，它又变成一双脚蹼，可以让孩子游得更快。
而什么时候该披上这件“雨衣”，就是一门艺术了。添加剂用得好的人可以做到扬长避短，用得不好的人就像艳阳天穿着雨衣出门，完全无用的同时还闷出一身汗。而人们就是在对塑料添加剂的了解、使用和更新中一步步把科技推向进步，把生活建设得更美好。
自人类认识火，并食用烹饪食物之后，下一次明晰饮食的秘密并改善生存寿命，恐怕要等到很久之后了。
十五世纪开始的地理大发现和大航海时代，远渡重洋的海员们大批死于神秘的败血症。这种令所有人手足无措的邪恶疾病，几乎笼罩了人类数百年以来的探险历程。终于，一位注意观察并改变饮食结构的航海家詹姆斯·库克，逐步解决了神秘诅咒。通过补充大量蔬菜、水果，人们得以保持身体健康，可以维持长期的海洋航行。
在宏伟的大历史观下，库克船长解决败血症问题，距离哥伦布发现美洲大陆，已经过去三百多年。这三百年里，多少英勇的航海家，因为极度缺少蔬菜水果，造成严重的维生素缺乏症而死于茫茫大海。
而此时，长期定居在北极圈的神秘的爱斯基摩人，就给生活在大陆的人们上了一课。
爱斯基摩人的世界里，冰天雪地，除了短暂的春夏季节补充蔬菜水果之外，很少能够见到植物的踪迹，但他们不仅没有因为缺乏维生素产生坏血症，身体反而特别健康。
1928年，探险家菲尔加摩尔·史蒂芬通过复制爱斯基摩人生吃鱼肉的方式，证明了维生素C可以从动物体内获取。1937年，诺比尔生物和化学奖，分别颁发给了科学家圣捷尔吉·阿尔伯特以及沃尔特·霍沃思，用以奖励他们在研究坏血症和维生素C的人工合成等方面的巨大贡献。
但从维持生命的存续，到均衡营养保障身体健康，人类的文明历程才仅仅是走出了第一步。如今，坏血症已经逐步消失，心脑血管病却成为最大的健康威胁。
爱斯基摩人生吃鱼肉，不仅让他们免于坏血症，还让他们保持心脑血管健康。深海鱼类所拥有的ω-3脂肪酸，是根本原因。到20世纪80年代，科学家又发现了亚麻油烯酸、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）也是必需脂肪酸的成员，具有舒张血管、抗血小板聚集和抗血栓作用，可用于高脂蛋白血症、动脉粥样硬化、冠心病等心血管疾病。
人们终于逐步发现，人体所需的各种必要营养物质，实在是一个精妙均衡同时又无比伟大的体系。不同类型的食物可以提供不同种类的人体必要营养物质，而不互相干扰，形成一个均衡系统。
从探索人体生物秘密，到人工干预并提升健康体质，弹指一挥间，沧海桑田。ω-3脂肪酸这种神奇物质，却只有深海鱼类等寥寥无几的来源。目前，医学界已经掌握了从深海鱼类中提取ω-3脂肪酸的完整技术，可这其中，又有多少科学的进步饱含艰辛和智慧。
比如，制造ω-3脂肪酸的鱼油营养补剂过程中，需要一种名为乙醇钠的醇盐产品，用于化学反应中的催化剂。而这种有别于我们日常食用的氯化钠（食用盐）的产品，其自身的探索、发现和高品质制造，就又是另外一部神奇的故事。目前，业内已有德国赢创工业集团等企业的固态乙醇纳和液态乙醇溶液等醇盐产品，非常符合健康行业的高品质标准。
从发现爱斯基摩人的秘密，到人类发现并掌握ω-3脂肪酸，并用于改善和防范心脑血管疾病。造物主的神奇，和人类的征途，都远在星辰大海。
美容界有一句话：“只要记得戒烟和做好防晒，皮肤的问题就基本解决了。”
本来，阳光是个美妙的东西，可为什么又成了皮肤的大敌？防晒霜真的好用吗？今天，咱们就来说说如何对付太阳。
紫外线到底有多烦人
针对人的皮肤来说，紫外线（英文缩写UV）中含有A、B、C三种射线，它们对皮肤的影响也不同。紫外线A（UVA）属于长波，不被大气层顶端的臭氧层吸收，即使阴天下雨也可以透过云层到达地面，它甚至还能穿透皮肤表层作用于皮肤深层。这个“坏蛋”作用缓慢，但它一出手，人就晒黑了；紫外线B（UVB）属于中波，大部分可被臭氧层吸收，作用于皮肤表层，此“坏蛋”晒人“见效”快，它负责把人晒红；紫外线C（UVC）几乎会被大气层完全吸收，仅有极少数的情况会遇到，它基本属于坏不着咱们那伙儿的。
近年来，紫外伤害皮肤已经有了一个专有名词：“光老化”，它成为和“自然老化”相并列的皮肤衰老原因。研究表明，紫外光的伤害，可以使得本来还未到来的自然老化提前发生；并且可以导致已有的老化迹象，如皱纹等，可见地变得更为严重和明显。比如，同样经历了岁月流逝，但是你身上的皮肤远不像脸上的皮肤那样粗糙、松驰、褶皱，这就是因为它只承受了自然老化而避免了光老化的原因。
所以有统计表示，皮肤80%的老化和紫外线有关。而且紫外线不仅让把人变丑，同时局部有过度的色素沉着或毛细血管扩张，甚至各一些良性或恶性肿瘤（如日光角化病、鳞奖细胞癌、恶性黑素瘤等）也都和紫外线有关、。
防晒霜到底有多可爱
别看市场上的防晒霜各式各样，比女人的裙子还要花样百出，其实它们的等级划分都是有同样标准的。
防晒霜有PA和SPF两种指数，PA是Protection UVA的缩写，一看就是防紫外线A的，防止人被晒黑。这个指数有PA+、PA++、PA+++等级别，PA+表示有效、PA++表示相当有效、PA+++表示有效得很霸道……+越多，代表抵御紫外线A的能力越强。
SPF是Sun Protection factor的缩写，主要防紫外线B，防止人被晒红。举例来说,如果在一般情况下，不涂防晒霜的白种人皮肤在10分钟后会被晒红，那么SPF15的防晒霜就可以让人在15X10=150分钟内晒不红；同理，SPF30就能保护人在300分钟，也就是5个小时内晒不红。
不过，也不要觉得涂上SPF30的防晒霜之后就可以尽情地在阳光底下疯玩5小时毫不担心了，事实上，前面提到的数据是理想的情况，我们生活中很多因素都会影响到防晒效果。比如出汗、皮肤接触的东西、涂防晒霜的量是否足够等等，都是决定这一场阻击紫外线的战役是否能够全胜的因素。所以说，要战胜紫外线，不可以掉以轻心呢！
这场战争到底有多难打
《卧虎藏龙》中，杨紫琼饰演的俞秀莲曾说：“世间万物，相生相克，怎么可能一物不能克一物。”用这个有着强烈中国道家思想和哲学意味的原理拿来形容紫外线和防晒霜这一对“冤家”也是再贴切不过。但是，它们是怎样在你的脸上对抗的呢？
说起来，这场“战争”有“物理战”和“化学战”两种打法。防晒霜这边用于“物理战”的武器主要是氧化锌和二氧化钛，这两种物质就像是你的脸上的一道“城墙”，直接把紫外线这个入侵者阻挡于城墙之外。“化学战”就是在防晒霜加入化学物质，把越过城墙的紫外线吸收过来，并“策反”成对人体无害的物质。
这种“武器”到底有多厉害
那么问题来了，有没有办法让这两种打法的武器更精锐有效？你别说，真有。这就要说到赢创工业集团的一种叫做TEGO®Sun T 805的东西。
在“物理战”中，TEGO® Sun T 805本身就是一道最坚固的“城墙”，它是超细的二氧化钛粉末，在精心设计的粒径，在取得最佳的反射紫外线效果的同时，不会产生难堪的起白效果，也隔绝了近几年来让人担心的“光催化毒性”。
除了这些，TEGO® Sun T 805还有一个大好处，就是可以“巩固战果”。比如有的人防晒霜涂得好好的，可一出汗就掉了；或者一下水游泳，防晒霜就被水冲跑了。而加了TEGO® Sun T 805的防晒霜就超级防水，延长了防晒的时效性，让你哭也哭不掉，游泳也游不掉，它跟水不好，就跟你的脸好——对，人家这个特性在科学上还有个专有名词呢！叫“疏水性好”，呵呵，又学一知识不是？
作者简介：云无心，食品工程博士，《吃的真相》作者，科学松鼠会成员。“在实验室里研究做饭”以养家糊口，在媒体上介绍“吃的真相”以传播科学。
民以食为天。人类对肉、蛋、奶的需求越来越大，一方面是人口的增长，另一方面是经济的发展——生活水平的提高使得每个人的需求也大大增加，所以肉蛋奶的需求增长远远超越了人口的“爆炸”。
对于工程师来说，肉、蛋、奶的生产跟工厂并没有本质区别。农场就是工厂，动物就是机器，饲料就是生产原料，而肉蛋奶就是产品。生产技术的核心，就是如何高效地把原料转化为产品，“转化率”自然也就是一个核心指标。转化率越高，排到环境中的粪便与气体也就越少，对环境的影响也就越小。除了物质的转化率，还有经济方面的转化率。如果投入的饲料成本比肉蛋奶的价格还高，那么再高的物质转化率也都没有意义。所以，饲料的低成本，是养殖技术的另一个关键。
动物的生长就是饲料转化为产物的过程。最理想的转化过程，自然是动物需要什么，饲料里就提供什么——吃进去的东西都转化成肉、蛋或者奶。
这个理想的转化过程在实际中当然无法实现，养殖技术的发展就是不断地沿着这个方向努力。尤其是养鸡，现在的转化已经到了令人惊叹的地步。不同种类的鸡，在不同的生长期，对各种营养成分的需求都已经有了相当精确的数据。优质的鸡种，喂以按需设计的饲料，就可以轻松地做到6周出笼。即使是那些传统品种、按照“有机方式”喂养的鸡，如果所谓的饲料符合营养需求，也会比“乱吃”的鸡生长得更快更壮。
但饲料不是婴儿配方奶粉，不可能不计成本地使用最好的原料去搭配。现实中能够用作饲料的原料，比如玉米、豆粕，与动物生长所需要的营养组成都很大。在适当的搭配下，碳水化合物、脂肪、蛋白质这三大营养成分的总量，以及维生素、矿物质等微量营养成分，也还不难达到。但要得到高的饲料转化率，还需要恰当的氨基酸组成。不管是肉、蛋还是奶，我们追求的核心成分都是蛋白质。饲养动物，关键的转化就是把饲料中的蛋白质转化成肉蛋奶中的蛋白质。蛋白质是由20种氨基酸组成的，动物吃下饲料，把其中的蛋白质消化成氨基酸，运送到细胞中，再重新合成蛋白质，最后以肉蛋奶的形式成为产品。这个过程中，氨基酸就像积木的一个个组件。除了组装成蛋白质，还有一些氨基酸会行使一些生理功能。缺乏了这些氨基酸，不仅蛋白质的合成受阻，动物的生长也会受到抑制。这也就是鸡种的因素之外，传统放养的鸡生长缓慢的原因。
对于鸡在不同的生长期需要什么样的氨基酸组成，人们已经相当清楚。饲料设计的一个核心目标，就是尽可能地让饲料中的氨基酸组成接近需要。但是，常见植物蛋白的氨基酸组成都跟需求相差较大，有的多了，有的少了。氨基酸进入动物体内之后，跟需求相比比例最低的那种氨基酸就成了瓶颈，其他种类的氨基酸只好成为“富余”，无法合成蛋白质，最后变成含氮废物排出。这一方面增加到了动物的代谢负担，另一方面增加了废物处理的环境负担。
不同的蛋白质有不同的氨基酸组成。这种蛋白质中比较缺乏的氨基酸，可能在那种蛋白质中比较丰富。通过适当搭配不同的蛋白质，有可能让总体的氨基酸组成更接近需求。在实际生产中，玉米和豆粕的搭配是目前的生产中最常见的。一方面是二者的成本都不算高，另一方面，豆粕和玉米的氨基酸能实现一定的互补，总体组成距离鸡的需求更加接近。
在各种氨基酸中，蛋氨酸和半胱氨酸是含硫氨基酸，后者可以在动物体内由蛋氨酸转化而来。所以，饲料中足够的蛋氨酸比例对于鸡的生长或者下蛋有着至关重要的影响。玉米和豆粕的搭配，在满足其他氨基酸的比例需求上比较理想，而蛋氨酸的比例就比较低。于是，蛋氨酸，就成了饲料中的“限制性氨基酸”。受限于这个瓶颈，许多其他的氨基酸就不能被利用。
要提高蛋氨酸的比例，当然可以加入含蛋氨酸高的蛋白质。但是，常见的富含蛋氨酸的蛋白质，比如鱼粉、牛奶蛋白，价格都不低，供应量也有限，而鱼粉加多了还会影响肉的风味，也都不是很好的方案。于是，化学合成的蛋氨酸就有了大显身手的舞台。从油、天然气、空气和水开始，特种化学工业可以经济实惠地合成高纯度的蛋氨酸。把它加入到饲料中，可以轻松地消除其瓶颈效应，让其他氨基酸得到充分的利用。氨基酸的利用率高了，成为粪便或者气体排出的氮也就少了。这对于注重环境效益的国家和地区，具有明显的社会效益。比如欧洲，大量土地氮含量过剩，地下水承受着越来越大的硝酸盐负担。如果合理利用蛋氨酸，也就可以大大减轻这种趋势。
一般而言，有机养殖拒绝各种合成的饲料添加剂。但是，因为合成的蛋氨酸带来的显而易见的好处，美国批准了它可以用于有机饲料中。随着特种化工行业的研发深入，我们可以预见到蛋氨酸将批量应用于有机饲料。
虽然近年来帝都北京偶有出现“OPEC蓝”、“阅兵蓝”这样的好天气，但大多数时候北京的天空似乎很不给面子，灰蒙蒙的雾霾让这座古都更添几分“朦胧美”。
2015年10月6日，国庆长假的第六天，北京继续遭遇雾霾天气，空气质量变差达重度污染。气象部门预计，这种不利的气象扩散条件将持续至7日，到了8日才会重见蓝天。
国庆期间，北京市民和游客在雾霾中游览景点
而其实早在今年伊始，雾霾就已经盘踞在了北京的上空。1月3日，北京遭遇今年首次雾霾，;中国环境保护部发布的数据北京空气质量指数为186，Pm2.5指数为142，为中度污染天气。
新年期间的北京上空：朦胧让你更“美丽”
悲催的是，即使是像“OPEC蓝”天气的时候，其实雾霾也并没有乖乖散去。
7月28日，从定都峰俯瞰北京，湛蓝之下其实仍然笼罩在一片雾朦胧当中。
节能减排喊了很久，新能源汽车也在慢慢扩张自己的领土，另外市民们对雾霾的认识也在不断加深中：但，这就够了吗？
节能减排的确是减少雾霾的切实有效手段，而作为个人，目前力所能及的措施不外乎控制私家车的驾驶次数、多搭乘公共交通、选用新能源（条件允许的情况下）等等。但其实你知道吗，汽车的轮胎如果选得好，同样能减少尾气的排放。
轮胎有三个能源效率指标：燃油经济性，在湿滑路面的安全性以及产生噪音的水平。这里主要讨论第一个指标，燃油经济性。轮胎的燃油效率主要和其滚动阻力有关。由于制造轮胎配方的不同，胎面与地面接触时产生的滚动阻力也不尽相同。滚动阻力越大，燃料消耗就越多，排放出的二氧化碳和其他导致气候变化的气体就越多。
欧盟在若干年前的一项法规要求，成员国的轮胎制造商自2012年11月起，需提供上述三项指标的标签。该法规同时也对轮胎的分类标准做了重新界定：从2012年11月起，轮胎分类标准从最低标准（红色G类）扩展至最高标准（绿色A类），配有A类轮胎的汽车将比配有G类轮胎的汽车节省7.5%的燃油。
那么问题来了：为了更好地节能减排，我们如何在轮胎上再做些“文章”？德国赢创工业集团给出的解决方案，或许能作为代表案例：通过优化轮胎配方中的二氧化硅微粒和微调硅烷的化学性质，以提升轮胎性能。前文提到，轮胎制造的配方会对滚动阻力造成影响。制造轮胎的橡胶化合物中的橡胶和二氧化硅成分是相互交连的，但由于其不同的化学特性，它们无法构成直接的交连。因此我们需要双功能的有机硅化合物（简称有机硅烷）参与其中：有机硅烷充当偶联剂，将两种物质稳定地结合在一起。赢创采用“二氧化硅一一硅烷补强系统解决方案”技术，优化了轮胎胎面滚动阻力，燃油消耗也会随之减少，从而减少二氧化碳等其他污染气体排放。而作为这一领域的代表产品，赢创的ULTRASIL®致力于将更多轮胎推到绿色A类标准。
对抗雾霾，我们还有很长的一段路要走。但魔鬼藏在细节处，当我们意识到节能减排可以始于司空见惯的轮胎时，我们就迈出了崭新的一步。
近一两年来，某座大楼忽然倒塌、新楼建成不到20年外表就残破不堪的报道经常见诸报端，“楼坠坠”“楼皱皱”“楼掉皮”等等新名词层出不穷，这些词在透露人们调侃情绪的同时也包含了诸多无奈。
血肉之躯的人都可以活上七八十年，怎么钢筋水泥的建筑倒这么脆弱？有什么办法让“楼脆脆”们都变成“楼坚强”吗？
建筑可以活多久
按照我国《民用建筑设计通则》的规定，一般性建筑的耐久年限为50年到100年。此外有资料显示，英国建筑的平均寿命达到132年，美国是74年。规定如此，当今有很多“存活”了几百年甚至千余年的建筑仍然矗立在地球上傲视风霜，但也有些建筑只建成一二十年就已残破不堪。
一般来说，人老了表现在以下几个方面：内脏和大脑功能衰退、骨头老了、脸皱了。建筑也差不多，内部水电系统出现问题、钢筋等主建材脆化、外表老化这些表现都可以和人找到对应。
建筑无情亦会老
从“天若有情天亦老”这句话我们可以体会出，有情怀的东西会变老。可是建筑本身没有生命，怎么会老？
虽然自身不会像人一样新陈代谢，但结构钢筋的腐蚀、风化、盐和硫化物侵蚀、冻融破坏、酸雨侵蚀、霉菌苔藓破坏以及人为涂鸦等等外界力量的破坏都会让建筑渐渐老去。尤其是水，别看对人来说，补水是最好的健康方式，可对于建筑，潮湿几乎是对所有无机建筑材料造成破坏的罪魁祸首，建筑材料也像人的皮肤一样有很多毛孔，这样，水就会和溶解在水中的有害物质通过毛孔渗入到建筑材料内部破坏它，不仅让原来光鲜亮丽的建筑表面很快从“小姑娘”变成“老太婆”，甚至还能让建筑的骨骼——钢筋受损，建筑会因此患上“骨质疏松”“骨风湿”等病症。
有了它，建筑就会像”林青霞”
既然和人这么相像，我们是不是应该像保护自己的身体一样保护建筑呢？人有化妆品、保健药延年益寿，有没有某种产品，能给建筑提供“驻颜之术”？
有效阻止水的渗入，能极大程度的减少对建筑物的破坏。问题是如何实现？思路其实很简单：既然水分及其溶解物能通过建筑物的毛细孔渗入内部，那么对症下药的做法就是：把防水物质也“填入”到这些毛细孔当中。目前在这种防水方案中一枝独秀的，是来自德国赢创工业集团的Protectosil®疏水剂处理方案。这种产品能够深度渗入建筑物内部，从而达到深层防水效果，同时还能保持建筑材料的透气性。
Protectosil®就是这样一种灵丹，对常用于建筑的混凝土、砖块、天然石材、切割砌砖、砂灰石、大理石、花岗岩等等多种材料都可以提供保护，它有很好的防水性能，最大程度地降低各种环境影响，有了它，建筑不仅可以拥有亮丽如新的外观，还会有坚固持久的结构。也就是说，Protectosil®的材料不止让建筑“皮肤好”，还会让它“身板直”，岁月不留痕，青春无价宝。简直就像林青霞一样成为人们心中的“不老女神”呢！
提到英剧，首先想到的肯定是连习大大访英都提到的神探夏洛克、唐顿庄园，而资深的英剧迷一定还知道一部史上最长的科幻剧——神秘博士（Doctor Who）。而在化学界，也有一位长寿的神秘博士，主要从事漂白、消毒和清洁工作，他叫过氧化氢，自称过儿。让我们来走进这位高冷又闷骚的博士的世界。
过氧化氢的化学式为H2O2，看上去对称严谨，高冷美观，绝对是处女座们的心头至爱。每每配平方程式遇到过氧化氢心里就会暗爽有没有。如果拟人的话，应该是穿着在实验室里穿着白大褂摆弄试管的禁欲系博士。
不过，在一本正经的外表下，过氧化氢却有一颗极其“闷骚”的心，皆因过氧化氢实在太容易和其他物质发生化学反应了。而他的几乎所有疗程，都是在这些化学反应中完成的。
一切还得从过氧化氢的空间构型谈起。别看H2O2，长得有模有样，其实是个“任性”的二面角结构, 两个氢原子分布在半展开的两页书面上，其夹角为111.5度。与此同时，氢原子与氧原子之间的夹角保持在94.8度。正是这样低对称性的空间结构以及两个氧原子以基团形式形成的过氧键，使得过氧化氢具有极度的不稳定性和强氧化性。
但是，与其说双氧水不稳定，不如说它具有无私的“奉献精神”。由于极端的活泼好动，自然界不存在纯过氧化氢，其分解而得的水和氧气是人类生存的根本，被科学界普遍认为是评判一个星球是否有生命体的主要依据。
过氧化氢分解为水和氧气
翻开过氧化氢的履历，上面密密麻麻记录着它这么多年来练就的各种“盖世圣功”。作为一种活性氧化物，双氧水的能力十分强大，漂白、美白、消菌解毒，只有你想不到，没有它做不到的。
第一招，入门级别——漂白神功。作为强氧化剂，平时化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等这些行业都离不开过氧化氢。它可以使纤维素纤维褪色、漂白，而且白度纯正，稳定性好，也没有什么污染，对设备没有腐蚀。
第二招，进阶级别——美牙大法。过氧化氢是一种用途广泛的高反应化学品，具有漂白和防腐特性。因此，可以在许多牙齿保健和口腔卫生产品中发现过氧化氢，如牙膏和漱口水等。此外，过氧化氢还用于生产牙齿美白产品。
用过氧化氢美白牙齿有几种不同方式。其中最简单的方法是用这种化学品刷牙。可以在牙膏里添加少量过氧化氢（不超过3%）。在一个杯子里将牙膏和过氧化氢混合均匀，然后用来刷牙即可。另外，还可以用过氧化氢和小苏打自己制作牙膏。将这两种产品混合做成糊糊，然后用来刷牙。但要记住，刷牙时不要将其吞咽下肚子，而且在刷牙后要用清水将口腔彻底清洁干净。
另一个使用过氧化氢清洁口腔和牙齿美白的方法是用其做口腔清洗剂或漱口水。在过氧化氢里添加少量水，就可以自己制作出漱口水。
但是要注意的是，双氧水对牙龈的刺激还是比较痛的，让牙齿变白的同时，记得别伤到了牙龈。
第三招，打败大魔王终极大招——解毒八卦阵。在此次天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故的灾后处理中，双氧水又一次王者归来。事故现场存放的大量氰化钠是一种毒性很大的化工原料，易溶于水，容易潮解，还释放出淡淡的苦杏仁味气体。一旦吸入或误食，哪怕几十毫克就会致死。处理氰化钠废水通常有十多种方法，但面对突发而来的灾难，只能采取最快、最经济且对环境影响最小的办法，那就是双氧水处理法。氰化钠遇双氧水会被氧化，生成小苏打和氨气，两者对人体和环境均无大碍。在天津事故发生后，双氧水在第一时间快速将运抵现场，及时控制了局势。
氰化钠遇双氧水发生氧化
综上所述，过氧化氢练得一身好功夫，修得一手强大的跨界本领，是一位各界通吃的博士。简简单单的一招三式也许说不尽它的好，还是买本化学书好好研读吧，只能帮你们到这儿了。
现代人懒就算了，还楚楚可怜地把自己的懒说成是癌，美其名曰，懒癌。
懒癌患者的一大症状是爱坐着，杵着，躺着，靠着，半坐半躺，躺了又坐，反正就是不能站着。对此，高冷的腐国人民有话要说。英国心脏基金会主持的一项研究显示，全英国每天平均有500万人要坐8个小时以上；而英国政府也曾出台过一个“国民保健体系”，苦口婆心地说服本国的成年人每周至少做两个半小时的运动，而英国人民自然是毫不给面子，每日邮报报道说达标的女性不到1/3，男性则不到一半……
啪啪啪，懒癌患者们就这样翻着白眼打了运动养生人士的脸，心里OS还是：“劳资/老娘就爱舒舒服服的坐着怎么了？”不过，你以为当一名资深懒癌真的很简单么？你知道怎么选到舒服又低调又奢华的椅子/沙发么？请往下看，我只透露一点线索。
如果你很有钱而且很懒
那就别再考虑什么沙发舒适什么椅子复合人体工学这种问题了好吗。钱买不来幸福，买不来爱情，但是买得来舒服呀。一分钱一分货，作为使用频率非常高的家具，沙发的舒适度和填充物的质量直接相关。你肯花钱，自然也就能感受更好材质带来的舒适度。
如果你没那么有钱但比较文艺而且又懒
这类懒癌患者没那么财大气粗，但又不至于穷到买不起好一点的家具，说得好听点就叫轻奢主义（微笑）。
这类人大都在舒适性、价格和设计感之间做出选择，买沙发时候的时候心里基本都是把自己想象成村上隆或者梵高又或者安迪沃荷，一身Normcore且一脸人淡如菊的坐在沙发上，藐视众生。
红点设计大赏每年评出的爆款是这类懒癌患者的最爱。这类家具的特点是配色极简，设计看起来千奇百怪却又声称自己符合人体工学，价格一般比宇宙大品牌们便宜。
比如上面这个由丹麦设计团队+Halle制作的椅子，当时获奖的理由是“整个作品只由点和面组成，最自然的形态带来最直接的身体放松。”也是没有看出来这把披着沙发皮的椅子自然在哪里，大概就和女孩子化了个裸妆然后声称自己素颜一个道理吧。总之，对于这类懒癌患者来说，形式大于内容，装逼大于等于舒服。
如果你没钱还想要舒服
虽然心里面的OS是“那就狗带吧”，但是既然每一个懒癌君都有舒服的权利，在没有很多钱买买买的时候，宜家，或者好一点的话无印良品，都是高性价比的选择。
那么终极问题来了：坐在沙发里到底为什么会那么舒服？
除了所选材质这种看得见摸得着的因素以外，还有一个重要因素决定着你一屁股坐下去后的感受：沙发内里所使用的泡沫高分子材料。
现在沙发椅子这些家具普遍使用的坐垫材料叫做聚氨酯软泡,这种高分子材料相对密度在25-70kg/m³之间，拥有足够的强度和弹性。
而这种材料特有的致密且规整的细孔结构，是带来舒适体验的关键所在。但要让泡沫长成我们想要的样子，可不是像小时候吹泡泡这么容易。那么，完美的泡沫到底是如何炼成的呢？
在这里，助剂是必不可少的。助剂这玩意细分种类挺多，这里以德国赢创工业集团出品的“软质聚醚型/聚酯型聚氨酯泡沫塑料助剂”，或者我们用一个简单的名字——泡沫稳定剂，为例讲讲。
就跟它的名字一样，泡沫稳定剂在聚氨酯泡沫发泡的不同阶段发挥不同作用。在初期，帮助乳化，成核；发泡中期，稳定泡沫生长，防止泡沫合并；在后期，控制吐泡时间，保证泡沫成长的完整性。最终影响到的是泡沫塑料的密度、透气性、压陷负荷,回弹率等物理性能。
这样一段专业术语，看懵了是吗？简单说，就是在泡沫稳定剂的帮助下，才能保证聚氨酯泡沫按照我们需求的软硬度、泡孔结构、回弹率、透气性等性能，规规矩矩、顺顺利利地成长。
而有了如此高质量又安全环保的聚氨酯泡沫作为填充物，面对再彪悍的身躯、再重如泰山的屁股、口味再刁的懒癌患者，沙发都能温柔地承受，提供舒适的体验。
