概要:④荷叶出污泥而不染,历来为世人所称赞,人们利用这种“荷叶效应”,研制出各种自洁净、防污渍材料和涂料,如自洁净玻璃,还有利用自洁净技术生产出的涂层涂覆在水龙头、门窗等不会沾上手印及污渍等。⑤目前建筑物所使用的承重材料主要是钢材、木材、石材、混凝土以及钢材和混凝土的组合材料,这些材料的弹性模量大,即刚度较大,在外力作用下的变形几乎用肉眼看不出来。多数材料在接近极限荷载时发生突然破坏,使得人们无法进行破坏前的预防。而生物体的功能之一就是能向外界传达自身的异常状态。例如人体,当睡眠不足的时候,眼睛会充血;体内被病菌感染时,体温会上升发烧等等,这些都是对自身的异常状态向外传递信号。具有自我诊断、预告破坏功能的材料就是在这种思想的启发下进行研究的。⑥功能仿生材料更加高级的功能还有自我调节和自我修复功能。即材料能够根据外部荷载的大小、形状需求等,对自身的承载能力、变形性能等进行自我调整,符合外部作用的需要,这种性能就是自我调节功能。自我修复功能是指材料本身具有类似于自然生物的自我生长、新陈代谢的功能,对遭受破坏或伤害的部位能够进行自我修复、自愈再生,这样建
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④荷叶出污泥而不染,历来为世人所称赞,人们利用这种“荷叶效应”,研制出各种自洁净、防污渍材料和涂料,如自洁净玻璃,还有利用自洁净技术生产出的涂层涂覆在水龙头、门窗等不会沾上手印及污渍等。
⑤目前建筑物所使用的承重材料主要是钢材、木材、石材、混凝土以及钢材和混凝土的组合材料,这些材料的弹性模量大,即刚度较大,在外力作用下的变形几乎用肉眼看不出来。多数材料在接近极限荷载时发生突然破坏,使得人们无法进行破坏前的预防。而生物体的功能之一就是能向外界传达自身的异常状态。例如人体,当睡眠不足的时候,眼睛会充血;体内被病菌感染时,体温会上升发烧等等,这些都是对自身的异常状态向外传递信号。具有自我诊断、预告破坏功能的材料就是在这种思想的启发下进行研究的。
⑥功能仿生材料更加高级的功能还有自我调节和自我修复功能。即材料能够根据外部荷载的大小、形状需求等,对自身的承载能力、变形性能等进行自我调整,符合外部作用的需要,这种性能就是自我调节功能。自我修复功能是指材料本身具有类似于自然生物的自我生长、新陈代谢的功能,对遭受破坏或伤害的部位能够进行自我修复、自愈再生,这样建筑物的寿命可大大延长,安全性也会得到很大程度的增强。
⑦智能建材的探索和研究虽然还刚刚起步,但是随着材料科学、电子技术以及自动控制手段的不断进步,必将不断取得新的进展,未来的建筑及所用的材料将走向智能化。
(选自《百科知识》2006.4,有改动)
16. 从文中介绍看,功能仿生建材与常规建材相比,有哪些独特的功能?(4分)
17. 请根据第①②的说明,用简洁的语言说说什么是功能仿生建材?(3分)
18. 第③段中画横线句中的“这样”,具体指代什么内容?请用文中原句回答。(3分)
19. 第⑥段中画横线句中“还有”一词使用欠当,请加以调整或修改,使该句能准确表达出作者所要表达的意思。(2分)
20. 下列说法符合原文意思的一项是( )(3分)
A. 建筑师和工程师部分采用仿生建材建成的布鲁塞尔马蒂尔大厦,体现出了一般大厦所不具备的节能优势。
B. 模仿人和其他动物皮肤防水性能制造的智能化建材,较好地解决了一直困扰人们的建筑防水问题。
C. 利用“荷叶效应”研制出的自洁玻璃是我国制造生产功能仿生建材的成功范例。
D. 目前,材料科学、电子技术以及自动控制手段相对滞后的发展现状,影响和阻碍了功能仿生建材的探索与研究,但这种局面很快将得以改变。
21. 功能偏重建材只是仿生学运用于建材研究与制造的一个方面。你能根据自己的理解、认识或借助联想和想像,另举一类仿生建材或其他仿生的例子吗?要求能简要叙述出仿生原理,表述力求准确、完整。(4分)
九、(2006年山东省莱西市)阅读《绿色塑料》,完成13一17小题。(15分)
绿色塑料
①塑料问世后,即被人们广泛地应用到了几乎所有的领域。但是,在塑料应用极大地促进工农业生产发展,丰富和改善人们物质文化生活的同时,也带来严重的“白色污染”问题。塑料不会自行“腐烂”,如果塑料薄膜长期存在于田间,不仅妨碍耕作,而且破坏土壤自身的水肥及微生物平衡,对农作物生长造成不利影响。发达国家对使用后的塑料曾采用过掩埋!焚烧和回收利用等方法进行处理,但都存在这样那样的不足。为此,从20世纪70年代开始,中外许多科学家为解决“白色污染”问题,纷纷投身于“绿色塑料”——可降解塑料的研制。
②所谓“绿色塑料”,并不是指绿颜色的塑料,而是指能够自行降解和再利用,不会污染环境的塑料。具体地说,就是指在一定使用期限内具有与普通塑料制品同样的功效,而在完成一定的功效后能迅速自行降解,与自然环境同化的一类聚合物。因为它对保护环境具有重大意义,所以被称为“绿色塑料”。
③“绿色塑料”的品种很多,这里只介绍光降解型塑料、天然高分子型塑料、微生物高分子型塑料和转基因型塑料四种。
④光降解型塑料是在聚合物中添加少量光敏剂生产出来的塑料。我国科学家从20世纪80年代就开始了对光降解型塑料的研制。中科院上海有机化学研究所和长春应用化学研究所研制的光敏剂及其光降解聚乙烯地膜,早在1995年就通过了技术鉴定,并在推广中证明这一技术已经成熟。光降解聚乙烯地膜在光照下,可分解成4×4平方厘米的碎片,即使以后不再分解长期存在于土壤中,也不会给土壤物化性能带来影响,对土壤养分造成破坏。
⑤天然高分子型塑料是利用纤维素、木质素等天然物质,用化学方法制成的塑料。比如,日本工业技术研究院利用农作物下脚料,如豆秸等制成的可降解农用地膜就是其中的一种。这种天然高分子塑料地膜具有极好的透明度和伸展性,埋在土中只需数日,即可被微生物分解为二氧化碳和水,不会污染环境。
⑥微生物高分子型塑料,是由一种叫真核产硷性细菌先在葡萄糖溶液中生产出生化聚酯,再经进一步加工生产出的生物塑料。德国格丁根大学的微生物学家通过对一种细菌的特定基因隔离,使植物细胞内部生成聚酯,再利用这种聚酯制成植物型生化塑料。这种塑料在细菌作用下也可分解成水和二氧化碳,不但不污染环境,而且还可用做肥料回归大自然。
⑦转基因型塑料是由美国密执安州立大学教授索姆维尔等人研制的。他们利用生物工程技术,从一种叫做营养佳良产硷杆菌的土壤细菌中分离出生产塑料的基因,然后把这一基因转移到一种遗传结构墒单的油菜子属植物中,培育出一种适宜种植的名叫多羟丁酸的塑料植物.这种植物的叶、秆、根都能长出多羟丁酸颗粒塑料,用这种颗粒制成的塑料可以完全被降解。受索姆维尔研究的启发,美国密茨根大学的生物学家则干脆将这种塑料基因直接植入土豆和玉米之中,在人工控制下生长出不合有害成分的生物塑料.不久,人们就可以像种植庄稼那样大面积种植和收获塑料了。
⑧目前,可降解型塑料大多还处在研究或试产阶段,距大规模推广使用还有一段时间,但科学家卓有成效的研究已经为人们展现出光明的前景。我们坚信,随着研究的加速进展,绿色环保塑料的新时代一定会很快到来。
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