仿生科技 前途無(wú)量

王瑞良

現(xiàn)實(shí)生活中，人類的許多發(fā)明創(chuàng)造，其最初的靈感，常常來(lái)自自然界中某些生物（主要是動(dòng)物）的啟示，這就是我們通常所說(shuō)的仿生科技. 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，仿生科技如雨后春筍，不斷萌生，不但提升了人們的生活品質(zhì)，而且正在改變因成本不斷上漲和原材料日益稀缺而陷入困境的某些行業(yè)，發(fā)展前景十分看好.

蓮花出污泥而不染，自古以來(lái)就被人們認(rèn)為是純潔的象征. 所謂“蓮花效應(yīng)”，是人們從蓮花葉子（又稱荷葉）表面的某些特性發(fā)現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象——荷葉的表面有許多微小的乳突，讓水不能停留在上面. 水滴形成后會(huì)從荷葉上滾落，同時(shí)將灰塵帶走. 受此啟發(fā)，人們發(fā)明了能自潔的窗戶、瓷磚和建筑涂料. 例如瑞典建筑業(yè)巨頭斯堪斯卡公司研發(fā)并上市的一種能利用陽(yáng)光和雨水來(lái)分解和洗刷城市污染物的“智能”涂料，不僅可以用來(lái)涂刷整個(gè)城市的建筑物，幫助消除上面的污染物，同時(shí)還可用來(lái)鋪設(shè)道路，凈化空氣，具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益.

在此之前，消除大城市的煙塵污染，主要是從改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的催化轉(zhuǎn)換器和排氣管方面著手的，效果不太理想. 新的思路是通過(guò)研制具有自我清潔能力的“智能”建材，在自然力的適當(dāng)幫助下，達(dá)到消除污染、凈化空氣的目的.

根據(jù)這一思路，斯堪斯卡公司參與了一個(gè)耗資170萬(wàn)美元、由瑞典與芬蘭聯(lián)合研發(fā)的項(xiàng)目，其宗旨是開(kāi)發(fā)能把汽車(chē)的尾氣分解在隧道里的催化水泥墻和具有二氧化鈦涂層的混凝土產(chǎn)品.

人們知道，二氧化鈦通常是應(yīng)用在白漆和牙膏中的化合物，它在受到紫外線光束照射后，性能會(huì)變得非常活躍，引起催化反應(yīng)，消滅污染物分子，包括礦物燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氧化氮，而氧化氮與易揮發(fā)的有機(jī)化合物結(jié)合，就會(huì)產(chǎn)生煙塵. 同時(shí)，催化反應(yīng)能避免細(xì)菌和灰塵長(zhǎng)時(shí)間附著于建筑物表面，而被雨水輕易地沖走.

實(shí)驗(yàn)證明，這種催化反應(yīng)的副產(chǎn)品是無(wú)害的——有機(jī)化合物被分解成二氧化碳和水，二氧化氮?jiǎng)t產(chǎn)生硝酸鹽，這也是該技術(shù)受到環(huán)保部門(mén)首肯的重要原因之一.

新涂料的問(wèn)世，還得益于納米技術(shù)的發(fā)展. 納米技術(shù)是一門(mén)從分子學(xué)角度研究建材的學(xué)科. 二氧化鈦的上述催化特性，在納米級(jí)的薄層上或在極小的微粒中，會(huì)變得更加活躍.