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世界上最卓越的“水泵” 人的心臟可以連續(xù)工作一百多年,每天泵出的血液6~8噸,三年 半時(shí)間所泵出的血液足可浮起一艘萬(wàn)噸巨輪。 真空技術(shù)應(yīng)用廣泛,許多現(xiàn)代儀器,如電子顯微鏡、加速器、質(zhì)譜儀等必須依靠高真空的獲得來(lái)有效地工作,不少工藝過(guò)程也少不了真空技術(shù),如電子管的制造、半導(dǎo)體的提純、單晶的制備以及有機(jī)合成等。
% j7 R1 g% N1 O Q+ }+ F- U 一般稱(chēng)壓強(qiáng)大于10-3乇(真空度的單位,1乇=1毫米汞柱的壓強(qiáng))的低壓空間為低真空,10-3-10-8乇的稱(chēng)為高真空,小于10-8乇的稱(chēng)為超高真空。利用不同類(lèi)型的真空泵可獲得不同的真空度。例如,利用機(jī)械泵可獲得10-1一10-4乇;利用擴(kuò)散泵可獲得較高的真空,一般可達(dá)10-6一10-7乇;利用離子泵,可獲得超高真空,達(dá)10-8乇或更低的氣壓。還有一種低溫泵,它是利用極低溫度使氣體冷凝,然后把冷凝的氣體從系統(tǒng)里除去。這種泵工作的范圍是10-3乇到10-10乇以下。它有一冷凝氣體的低溫表面,大多數(shù)低溫泵是用氦來(lái)冷卻低溫表面的。擴(kuò)散泵、離子泵等都不能直接抽除一個(gè)大氣壓的氣體,必須在機(jī)械泵作用后達(dá)10-3乇真空時(shí)才能開(kāi)始工作。因此機(jī)械泵又稱(chēng)“前級(jí)泵”。
% H- [% \( i3 e: R& ~ 目前世界上人工獲得的最高真空是10-14乇的數(shù)量級(jí)。這一紀(jì)錄是由沃森研究中心的J·湯姆遜于1976年10月在國(guó)際商用機(jī)械公司創(chuàng)造的。所使用的低溫系統(tǒng)的溫度可降到一269℃(-452°F)。為對(duì)10-14乇的真空度有些感性認(rèn)識(shí),可打個(gè)比方。設(shè)氣體分子如棒球大小,則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下分子之間的距離為1碼。當(dāng)真空度達(dá)10-14乇時(shí),由于分子數(shù)的減少,使分子之間的距離變?yōu)?0英里。這與星際空間的壓力不相上下。在海平面上,大氣中每立方厘米有3×1019個(gè)分子,而在星際空間中或許每立方厘米還不到10個(gè)分子。因此,在10-14乇的超高真空里每立方厘米找不到10個(gè)分子!
3 ~( [& e8 i f( x" j+ \世界上最長(zhǎng)的“管道”人體各處布滿著一千多億條纖細(xì)的微小血管,如果全部連接起來(lái),幾乎長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)公里,可繞地球兩圈。
/ ^0 f, Z& I. ], J1 p! m$ W 世界上最小的“電臺(tái)” 科學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),每個(gè)人體細(xì)胞都是一臺(tái)微型電臺(tái),它能發(fā)射出 頻率為150K.C的無(wú)線電波,稍低于收音機(jī)的收聽(tīng)頻率。5 m, k5 z$ I; L7 {4 o2 B: b7 @
世界上最小的“化工廠”人體的新陳代射大部分是化學(xué)變化。在數(shù)百種稱(chēng)為“酶”的催化劑管理下,數(shù)不清的化學(xué)反應(yīng)按照一系列嚴(yán)格復(fù)雜方程依次進(jìn)行。這一切,絕大多數(shù)都是在最 小的“化工廠”—只有1.5公斤重的肝臟里進(jìn)行的。
( u7 U5 K" R" J, t, q 世界上最原始的“發(fā)動(dòng)機(jī)” 肺臟猶如一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),推動(dòng)人體氧化代謝的速度,肺在胸腔擴(kuò) 張量大時(shí),能容納4.5升空氣。據(jù)計(jì)算,肺吸收氧的面積有129027平方厘米,同一間小房子的面積一般大。另外,肺的內(nèi)表面積比皮膚面積寬50倍。( ]* S4 O: G0 U& I* m
世界上的最奇特的“鋼筋” 人體之軀全靠骨支撐,骨骼是空心的,但有許多適應(yīng)力學(xué)要求 的紋理結(jié)構(gòu),每平方米的骨頭可以承受1噸的重壓。
: k. {5 m6 O9 z) Y/ I! p9 Q! F《超高層建筑消防綜合救援關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》的重大科技項(xiàng)目。市科委將投入1000萬(wàn)元,研發(fā)可將水送達(dá)300米高度的超高壓泵消防車(chē),以及利用芯片技術(shù),迅速定位高樓被困人員以最快速度營(yíng)救。9 \5 m0 ^& Y) G# R5 k) T7 _+ k8 ^
高層起火送水困難
7 [- h' D C9 [1 A 市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,項(xiàng)目將由清華大學(xué)公共安全研究中心、消防局科研所等單位共同承擔(dān),計(jì)劃在三年內(nèi)完成。據(jù)北京消防總隊(duì)的數(shù)據(jù)顯示,北京約有8000多座高層建筑,其中100米以上的超高層建筑至少有58座。據(jù)專(zhuān)家介紹,火災(zāi)發(fā)生時(shí),如何向高層運(yùn)水是高層火災(zāi)救援的一大難題。普通消防云梯車(chē)一般只有30多米,而消防泵承載的壓力有限,通常只能將水送到百米左右的高度。火情如發(fā)生在更高位置,消防員也只能望火興嘆。此外,高層的被困人員不易找尋,逃生也比較困難。
" s- r9 h' _1 l2 q! w$ R) ? 消防車(chē)將裝超級(jí)水泵
1 l9 }9 ]8 R5 z$ m6 c% {! }: S) s 目前,有關(guān)的科研單位正在承擔(dān)研發(fā)一種雙活塞超高壓泵送水技術(shù)。將高層建筑施工中水泥灌漿的技術(shù)移植到消防水泵中去。目前高層水泥灌漿技術(shù)可將水泥送到300米的高度,雙活塞超高壓泵也有可能達(dá)到這個(gè)高度。同時(shí)它還將依據(jù)消防用水的需要,對(duì)出口等進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)改良。這種水泵將會(huì)被安置在移動(dòng)的消防車(chē)上專(zhuān)門(mén)進(jìn)行高層救援。! J8 m0 G- e3 V5 V }- s3 T3 }0 v9 d
定位芯片協(xié)助救援
1 }$ ]( F& p: b1 T! I0 I6 i6 Q 在奧運(yùn)會(huì)中使用過(guò)的RFID智能芯片也將被應(yīng)用到高層火災(zāi)救援中。它能夠鎖定被困人員方位,解決救援難的問(wèn)題。過(guò)去高層著火時(shí),消防員往往很難判斷樓內(nèi)人員的數(shù)量、位置等情況。RFID智能芯片應(yīng)用之后,將會(huì)被安置在樓內(nèi)職工的門(mén)卡中。智能芯片可以發(fā)出無(wú)線射頻信號(hào),后方指揮平臺(tái)上的救援人員接收后就能清楚地看到所有持卡人的位置。如果屏幕上代表人員的紅點(diǎn)一旦長(zhǎng)時(shí)間停止,那此人就可能受傷甚至?xí)灥埂<皶r(shí)獲取這些信息可指導(dǎo)消防員隨時(shí)調(diào)整救援方案采取特殊的救援措施。另外,救援人員身上也將攜帶RFID無(wú)線射頻接收器,通過(guò)該裝置,指揮中心不僅能全程追蹤消防員,還可實(shí)時(shí)掌握他們的心跳、體溫等生命體征指標(biāo),一旦發(fā)現(xiàn)有人過(guò)度疲勞,會(huì)立即下達(dá)換人指令。+ C1 z3 G( C1 U$ W7 x# F/ V
“目前有的成果尚在研發(fā),但很多已在實(shí)驗(yàn)室階段獲得成功,目前要做的是要形成一套系統(tǒng)完整地運(yùn)用到高層救援中來(lái)。”北京市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹
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