第3套 阅读理解C篇
【全文翻译】
金属有机框架是用于解决一些严峻挑战的化合物:在沙漠中生产水,从空气中清除温室气体并更安全地储存危险气体。
亚利桑那州的沙漠非常干燥。任何困在其中的人会在三天内脱水而死,除非他们有Omar Yaghi的下一代吸水设备。虽然白天的湿度只有10%左右,到了晚上,湿度会上升到40%,这意味着空气中有足够的水来维持生命,如果它能被转换成液态的话。
这正是Yaghi的设备所做的。这个设备是一个盒子里的有机玻璃盒子——大小相当于一个小型微波炉——被设计成晚上吸收空气中的水分,第二天只以太阳的热量作为能量来源就可把吸收的水分变成饮用水。使它工作的是一种叫金属有机框架的特殊材料,金属有机框架在正常温度下会把水分子吸引到内部孔隙的表面。加热该设备,水就会被释放出来,每次收获都产生1/3杯的纯饮用水。
“随着进一步改进,一个洗衣机大小的装置可以产生足够的水来满足一家人的基本需要。”伯克利加州大学的化学家Yaghi是这么说的。世界上三分之一的人口缺乏安全的饮用水,对他们来说,这样的设备可能是救星。
这些由有机分子连接在一起的金属结晶群,如铝或镁,可被制成吸收能力极高的材料,能吸引特定分子到它们的表面。通过这种方式,金属有机框架吸附各种液体和气体。
金属有机框架能发挥作用是由于它们独特的结构——具有很多的纳米大小的空间。事实上,一个方糖大小的金属有机框架有很多细孔,这些细孔能覆盖6个足球场那么大的区域。而且金属有机框架极其稳定、轻便且用途广:它们的分子结构可以改变以吸引特定的分子,比如水分子,它们的细孔可以被设计来很好地储存这些分子。添加少许热量或压力就能让金属有机框架释放它所持有的物质。迄今为止,为了不同的用途,已有7万多种不同的金属有机框架材料被制造出来。
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