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从纳米秤的发明看电子天平发展趋势

关键词:电子天平,电子秤

 

 

病毒一度是令人十分厌恶的一种生命体,体形微小,只有用电子显微镜才能看见它的庐山真面目。以往因受技术限制,病毒研究从未涉及到重量这一领域。但如今,这种直径在100nm的微生物的重量面纱已经被悄然揭开。

 

揭开病毒重量面纱的称重仪器是一种由碳纳米管制造出来的纳米秤。不同于普通的电子天平秤,这种秤可以称量亿亿分之二百克的单个病毒的质量,目前为止是世界上已知的最为敏感和最小的衡器。有人戏谑,科学家们将以此判断病毒的生存环境,测试病毒在哪些环境下会安居乐业体态丰满,哪些环境下会饥寒交迫骨瘦如柴…….

 

电子天平在称重领域向来拥有很高的声誉,很多微小物品都是由其精确称重。但是为什么说这种纳米秤不同于电子天平呢?解决这个疑问还要从称重原理上谈起。众多周知,当称重物品放置于秤台时,受重力的影响,称重传感器弹性体产生与之相对应的变形。这时贴敷于弹性体上的应变计桥路失去平衡,输出与重量数值成正比例的电信号,经线性放大器将信号放大,再经A/D转换器转换为数字信号。而纳米秤的制作材料主要是碳纳米管,这种材料的直径只有几到几十纳米,弹性却非常高,通过给纳米碳管外加电压测试出它的震动频率。当被称物体放置到秤台上后,两种物体的共振频率会相应下降,测出此时的共振频率并通过简单的公式计算,就可以知道被测物体的重量。

 

据悉,科学家应用纳米秤已经成功称量出天花病毒的重量。未来这种研究还将向艾滋病等病毒进军,区别同一类目下的病毒种类。由此可以看出,这种纳米秤还有广阔的发展和应用空间,但科学家也指出,纳米秤在一定时间内并不会取代电子天平,一方面是由于两种衡器称量的对象并不相同,另一方面纳米秤造价较高,称重过程繁琐且对称重环境和技术都有很高要求,而电子天平的造价相对低廉称重不仅精确操作也非常简单,更容易被消费者接受。


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