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從納米秤的發(fā)明看電子天平發(fā)展趨勢

關(guān)鍵詞:電子天平,電子秤

 

 

病毒一度是令人十分厭惡的一種生命體,體形微小,只有用電子顯微鏡才能看見它的廬山真面目。以往因受技術(shù)限制,病毒研究從未涉及到重量這一領(lǐng)域。但如今,這種直徑在100nm的微生物的重量面紗已經(jīng)被悄然揭開。

 

揭開病毒重量面紗的稱重儀器是一種由碳納米管制造出來的納米秤。不同于普通的電子天平秤,這種秤可以稱量億分之二百克的單個病毒的質(zhì)量,目前為止是世界上已知的最為敏感和最小的衡器。有人戲謔,科學(xué)家們將以此判斷病毒的生存環(huán)境,測試病毒在哪些環(huán)境下會安居樂業(yè)體態(tài)豐滿,哪些環(huán)境下會饑寒交迫骨瘦如柴…….

 

電子天平在稱重領(lǐng)域向來擁有很高的聲譽,很多微小物品都是由其精確稱重。但是為什么說這種納米秤不同于電子天平呢?解決這個疑問還要從稱重原理上談起。眾多周知,當(dāng)稱重物品放置于秤臺時,受重力的影響,稱重傳感器彈性體產(chǎn)生與之相對應(yīng)的變形。這時貼敷于彈性體上的應(yīng)變計橋路失去平衡,輸出與重量數(shù)值成正比例的電信號,經(jīng)線性放大器將信號放大,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。而納米秤的制作材料主要是碳納米管,這種材料的直徑只有幾到幾十納米,彈性卻非常高,通過給納米碳管外加電壓測試出它的震動頻率。當(dāng)被稱物體放置到秤臺上后,兩種物體的共振頻率會相應(yīng)下降,測出此時的共振頻率并通過簡單的公式計算,就可以知道被測物體的重量。

 

據(jù)悉,科學(xué)家應(yīng)用納米秤已經(jīng)成功稱量出天花病毒的重量。未來這種研究還將向艾滋病等病毒進(jìn)軍,區(qū)別同一類目下的病毒種類。由此可以看出,這種納米秤還有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間,但科學(xué)家也指出,納米秤在一定時間內(nèi)并不會取代電子天平,一方面是由于兩種衡器稱量的對象并不相同,另一方面納米秤造價較高,稱重過程繁瑣且對稱重環(huán)境和技術(shù)都有很高要求,而電子天平的造價相對低廉稱重不僅精確操作也非常簡單,更容易被消費者接受。


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