仿生科技,这是一个有生存意义的发明!

2022-02-25 16:54:59 89

仿生科技的出现,不仅仅只是技术上的创新,它还有着高于实际存在的意义,它为人的生活和生存提供了更多的可靠性、实用性、安全性;可以在更远的将来维持更久的的生命以及更多的文化传承,让我们一起来看看其中的人造血管和仿生嗅敏。

人体内部遍布着血管,血液通过血管进行循环,维持着人的生命。如果血管破了,血液就从血管渗出来形成出血现象。有时,一些粗大的血管发生坏死、栓塞或严重破裂的现象,就需要截除一段血管,换上一段同样长短和粗细的“人造血管”。“人造血管”可以代替人体内的真血管吗?

起初,科学家根据人体的机能,选用了动物性的蛋白纤维蚕丝作为原料,在精巧的织机上先织成细致紧密的管状丝织物,再经过机械性的折缩和树脂加工处理,使管状的丝织物具有强韧性和弹性,又有伸缩性,可以任意弯曲,不瘪不折,不断不裂,而且不漏水、不渗血,血液经过其中,也不起任何变化。,经过严格消毒的人造血管,就可用于人体内部,代替真的血管了。

仿生科技,这是一个有生存意义的发明!

随着科技的发展,人们又发现,某些合成的高分子,与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因此用这些材料做成的人工器官,也具有很好的生物相容性,不会因与人体接触而产生排斥和其他作用。例如,科技人员用聚氨酯橡胶或聚对苯二甲酸乙二酯制成的人造血管,已经成功地用于临床医疗。近年来,各种能抗血栓的医用功能材料相继问世。在合成制作人造血管的高分子材料时,如果将其亲水性部分和疏水性部分稀稀落落地分布于各点时,其抗血栓性会大大提高。这种结构是以共聚的方法,把两种以上的合成高分子结合在一起。其代表性的材料有:利用亲水性聚醚氨基甲酸乙酯和疏水性聚二甲基硅氧烷结合而成的共聚体,还有苯乙烯和聚胺的共聚体等等。

今天,人们不仅可用合成高分子材料来制造血管,还能用它来制造人造心脏、人造气管、人造鼻、人造骨、人造皮肤、人造肌肉等等。除了脑、胃和部分内分泌器官外,人体几乎大部分器官都可用高分子材料来制造了。

现在,不少宾馆在客房和走廊内安装了烟雾报警器,一旦有火情发生,它就会自动鸣叫报警。还有一些家庭在厨房内安装了煤气(或液化气)嗅敏报警仪,一旦有可燃气体泄漏,当人的鼻子尚未觉察时,嗅敏仪已经灵敏地感觉并发出警报了。这些由电子元件组成的嗅敏报警装置,是怎么会嗅出烟气煤气和其他可燃性气体的呢?

原来,这种具有嗅觉功能的“电鼻”,是由一种“气敏电阻材料”制成的。初,科学家在研究氧化物陶瓷的半导体性质时曾发现,当添入一些杂质后,它的电阻会随着周围气体成分的不同而发生变化。如果把它制成探头,根据它电阻的变化便能测量出周围环境里存在着什么气体了,像这样的元件就称为“气敏电阻”。例如,含有氧化锡等氧化物的复合气敏电阻,一碰到一氧化碳或烟雾,其导电率便会发生明显变化;含有氧化铁或氧化锌的气敏电阻元件,则对以丁烷、丙烷为主要成分的液化气和以甲烷为主要成分的天然气十分敏感。各种不同的嗅敏电阻元件,通过其导电率的变化,能“嗅”出和区分开许多种人鼻不能鉴别或不易觉察的气体,例如氢气、一氧化碳、氧化氮、氨、甲烷、乙烯、苯、氟利昂等等。

气敏材料仅仅是敏感材料大家族中的一员,除了气敏材料之外,还有电敏材料、声敏材料、光敏材料、磁敏材料、湿敏材料等多种。这些材料因具有某些物理和化学的特性,因而能对电、声、光、磁、热等变化作出灵敏的反应。目前应用多种新型敏感材料是氧化物陶瓷、各种半导体及有机膜等等。

今天,敏感材料已是自动控制技术、遥感技术及各种检测技术必不可少的制作材料,它们能替代和扩展人类的听觉视觉、嗅觉、味觉、触觉从而在医疗、家庭、生产、科技等各个领域成为人类的好帮手。


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