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现在,来自加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员们发现了一种方法...阅读答案

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解决时间 2021-04-04 20:50
阅读下面的文字,完成下题。  现在,来自加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员们发现了一种方法,通过使用电场作用以一种径直的、连续的、可操控的方式来制造纳米纤维。这种方法使得生产出新型的、特殊的纳米纤维材料成为可能,这些材料可被用于创伤敷料、滤筛以及生物支架。  静电纺丝技术早在1934年就被申请了专利,当时科学家们就已经学会了如何通过一个注射器使混有溶剂的聚合物喷射出连续的细丝束,并喷射到准备好的电场中。随着溶剂的蒸发,电场中的电力开始拉伸聚合物,渐渐把聚合物拉成长长的鞭状细丝纤维,由于电场的作用,使得这些纤维在充满电的屏幕上以相隔10-30厘米的距离缠结。  中国厦门大学机电工程系教授孙道恒加入加州大学伯克利分校学者研究项目的林教授的实验室已经有两年时间了,2004年他刚来的时候就开始寻找合适的研究项目。孙教授和伯克利分校机械工程学的林教授共同想到了静电纺丝技术,于是他们合作试着使用静电纺织工艺制造出有序排列的纤维。  在他们的创新过程中,他们用一种径直的、可操控的方式制造出了直径在50-500纳米的纤维,这些纤维被放在了一个搜集盘子中。谈到关于缩短注射器和搜集点之间的距离时,研究小组给这一新的工艺命名为“近场静电纺丝技术”。林教授说:“传统的静电纺织技术是一种随意、紊乱的工艺。我们的突破在于我们能十分精确地控制纳米纤维的定位和沉淀。”孙教授和林教授的方法同传统的静电纺织技术主要有四个方面的不同:  第一,取代传统的将聚合物溶剂通过注射器喷射纤维细丝进入电场的方法,他们使用了一种细尖的钨电极,就像钢笔蘸墨水一样蘸取溶剂。然后将电极置于搜集盘上方,对电极加电压,由此产生电场并将聚合物滴到电极的尖端开始静电纺丝的过程。这一方法使得研究小组在聚合物离开电极时能够缩小其丝束最初的直径,这一直径要比用传统的注射器产生的纤维直径要小得多。  第二,研究人员削减了聚合物在电场中通过的距离,将原来10-30厘米的距离减少到了1.5-3毫米之间。这可以帮助研究人员利用在静电纺丝过程开始后聚合物简短的稳定瞬间。就好比喷气发动机在燃料耗尽之间维持的最后一丝正常喷束,之后产生的喷气就会显得杂乱无章。产生的纤维在进入电场后只能维持很短时间的笔直状态。在孙和林教授的近场技术中,在纤维出现紊乱前就把其捕获了。  第三,缩短的距离还意味着可以将所需的电压从30 000伏特降低到600伏特。因为电场中的电压强度是由其中分割的距离决定的,距离越短就越能够使用更少的电压维持相同强度的电场。  最后,与传统的使用固定的屏幕获取纤维的方式不同,孙和林教授使用可调整位置和速度的盘子来接产生的纤维束。这使得研究人员能像缝纫机针线随机设计图案一样将纤维捕获到盘子中。(1)下列关于“近场静电纺丝技术”的说法,不正确的一项是[  ]A.近场静电纺丝技术的命名主要是考虑到这种技术缩短了传统静电纺丝技术的注射器和搜集点之间的距离。B.这种技术最大的优势在于能够十分精确地控制纳米纤维的定位和沉淀。C.这种技术不再使用注射器,而是采用一种细尖的钨电极;不再采用注射器喷射纤维细丝进入电场,而是对蘸取了纤维丝的电极加电压而产生电场开始静电纺丝的。D.这种技术缩短聚合物在电场中通过的距离,有利于利用静电纺丝过程开始后聚合物简短的稳定瞬间,并且利用可调整位置和速度的盘子来接产生的纤维束,这样就能够有效地操控,制造出高质量的纳米纤维。(2)下列理解和表述,不符合原文意思的一项是[  ]A.对于孙教授和林教授而言,他们研究的主要目的是为了制造出有序排列的纳米纤维。B.他们使用这种新方法生产出的纳米纤维主要运用于创伤敷料、滤筛以及生物支架。C.和近场静电纺丝技术相比,传统的静电纺丝技术是随意、紊乱的工艺。D.放在可调整位置和速度的盘子上的钨电极之所以是极细尖的,是因为这样才能产生极细的纤维束。(3)根据文中信息,以下推断不恰当的一项是[  ]A.传统的静电纺丝技术由于聚合物在电场中通过的距离过大,因而产生纤维显得紊乱不堪。B.传统的静电纺丝技术由于采用了注射器喷射纤维细丝的方法,产生的纤维直径要比近场静电纺丝技术的大得多,并且无法精确地控制纤维的直径。C.传统的静电纺丝技术所需要的电压要30 000伏,这是因为这种方法聚合物在电场中通过的距离较大的缘故。D.传统的静电纺丝技术无法径直的、可操控地生产出令人满意的纳米纤维。
最佳答案
答案:1.C;2.D;3.B;解析:(1)C项“而是对蘸取了纤维丝的电极加电压而产生电场开始静电纺丝的”蘸取的是聚合物溶剂。(2)D项,钨电极不是放在盘子上,而是在盘子上方。(3)B项,“无法精确地控制纤维的直径”错。根据第二段可知,这种传统技术应当是比较成熟的一种。
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