科技日?qǐng)?bào)北京9月25日電 （記者常麗君）最近，美國(guó)加州大學(xué)圣迭哥分校科學(xué)家設(shè)計(jì)出一種酶功能化的微型馬達(dá)，能在水中自動(dòng)行駛，迅速清除二氧化碳并將其轉(zhuǎn)化成有用的碳酸鈣，將來(lái)有望用于清除海洋中的二氧化碳污染，遏制海洋酸化。

　　據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，研究團(tuán)隊(duì)由納米工程教授兼主席約瑟夫·王帶領(lǐng)。他們?cè)O(shè)計(jì)的微馬達(dá)比頭發(fā)絲還細(xì)小，本質(zhì)上是個(gè)6微米長(zhǎng)的管子，外表面是一層含有酶碳酸酐酶的聚合物，能加快二氧化碳和水的反應(yīng)速度，形成重碳酸鹽，在水中加入氯化鈣，能幫助把重碳酸鹽轉(zhuǎn)化成碳酸鈣。

　　研究人員實(shí)驗(yàn)展示了微馬達(dá)從飽和溶液中迅速除去二氧化碳的能力。在5分鐘內(nèi)，從離子水溶液中清除90%的二氧化碳。微馬達(dá)對(duì)海水溶液也同樣有效，在同樣時(shí)間內(nèi)能清除88%的二氧化碳。研究人員解釋說(shuō)，微馬達(dá)能在溶液中迅速而持續(xù)地運(yùn)動(dòng)，清除二氧化碳效率極高。因?yàn)槲ⅠR達(dá)的自動(dòng)運(yùn)動(dòng)會(huì)引發(fā)溶液有效混合，使二氧化碳轉(zhuǎn)化得更快。

　　為了在水中給微馬達(dá)供應(yīng)燃料，他們添加了過(guò)氧化氫和微馬達(dá)的鉑金內(nèi)表面反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣泡流，推進(jìn)微馬達(dá)四處運(yùn)動(dòng)。即使水溶液中所含的過(guò)氧化氫只有2%到4%，微馬達(dá)的速度也能超過(guò)100微米/秒。

　　但燃料供應(yīng)有個(gè)缺點(diǎn)，過(guò)氧化氫是一種額外的添加劑，鉑金材料也很昂貴。他們的下一步計(jì)劃是，造出一種能靠水來(lái)推進(jìn)的碳捕獲微馬達(dá)。

　　“將來(lái)，我們有可能把這些微馬達(dá)作為水處理系統(tǒng)的一部分，就像一種水脫碳裝置。”論文合著者、王實(shí)驗(yàn)室研究生凱文·考夫曼說(shuō)，“如果微馬達(dá)能用環(huán)境要素做燃料，將更容易升級(jí)，更環(huán)保也更便宜。”

　　二氧化碳是環(huán)境中的主要溫室氣體，這一概念論證研究對(duì)緩解二氧化碳增加前景光明。論文第一作者、王研究團(tuán)隊(duì)的博士后科學(xué)家偉倫達(dá)·辛格說(shuō)：“用這些微電機(jī)來(lái)抵抗海洋酸化和全球變暖，這種可能令人興奮?！?/p>

　　相關(guān)論文發(fā)表在本月的《應(yīng)用化學(xué)》雜志上。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　化學(xué)的神奇之處就在于，兩種或幾種物質(zhì)一混合，就能生成第三種或第N種完全不同的東西。但具體怎么混合，比例多少，先放啥后放啥，都是要開(kāi)動(dòng)腦筋的?！拔ⅠR達(dá)”的高超之處在于，不僅搞清楚了這些問(wèn)題，還充分利用了化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的動(dòng)力，使其變成了“捕碳小超人”。這就是“棋高一著”的最佳詮釋?zhuān)腥硕寄芟氲降牟襟E不算高明，能明確數(shù)步之后的方向還能實(shí)踐出來(lái)的才是高手。這也應(yīng)該是創(chuàng)新思維的另一個(gè)角度吧。