书城教材教辅中小学生不可不知的科技发明
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第37章 把自己当做试验对象的发明

医学中用途极广的凡士林,是一种半透明、油脂状的药膏,在医药中享有“万能”的美誉。可谁能料到,它却是切斯博罗从废物中提炼出来的。

切斯博罗是美国纽约市布鲁克林区的一位年轻的药剂师,他是个很善于观察的人,常常会下意识地细心留意周围的事物。

1859年,美国新闻界报道了一个大喜讯:宾夕法尼亚州发现了新油田!这一新的发现,使人们欣喜不已,争相前往观看。

这一年,切斯博罗正好20岁。年轻热情的他忍不住好奇心,也动身前往宾州,想亲眼看看石油是怎样从地下冒出来的,又怎样提炼加工的。他和许多前来参观的人们一样,饶有兴致地观看石油工人们的每一道操作工序。

在石油工人的操作下,油井开始冒出了石油,这使切斯博罗和其他前来参观的人很激动。忽然,石油工人们停止了操作,不耐烦地走到油井边,将油井中的抽油杆提起后,很费劲地清除滞结在抽油杆上的一层蜡垢。

参观的人们不解地问:“这是怎么回事?”

有个工人说:“没什么,我们必须不时地清除这些废物,油杆才能继续有效地工作,石油才能从地下冒出来。”

前来参观的人们渐渐地散开了,到别处观光去了。只有切斯博罗没有走开,他仍然待在油井旁边看工人们的操作,一边和他们聊天。

切斯博罗问道:“这油杆上的废物是什么?”

“我们叫它杆蜡。这些废物太讨厌了,什么用处也没有,还不时地要中断我们的工作。”

望着这层胶状的杆蜡,切斯博罗忍不住追问道:

“它真的一点儿用处都没有吗?”

“当然,它不仅对石油钻井没一点用处,反而是一大障碍。”一个工人答道。末了,他又补充道:“不过,用它来治疗灼伤和割伤倒还有点用。我们有许多工人手弄伤了,常常涂些杆蜡就好了。”

听到这里,切斯博罗心中一动。他心想:莫非这杆蜡中存在着一种对医药学颇有价值的物质?于是,他收集了一些杆蜡的样品带回纽约。

一回到家,切斯博罗首先想证明工人的话是否可信。为此,他故意割伤自己的手,然后涂上些杆蜡。果然,没过多久,伤口就愈合了。

这使切斯博罗兴奋不已,他坚信杆蜡中一定含有某种很有价值的物质,一定要设法把它提炼出来!

然而,要真正实现这个愿望绝非容易的事。切斯博罗整整花了11年的时间,采用过无数种方法,经过无数次实验,终于在1870年才从这些石油“废物”中提炼出一种油脂,并把它净化成半透明的膏状物。

但是,这种膏状的油脂到底能有多大的用处昵?切斯博罗对此心中并没有数,他又陷入了迷茫之中。

一天,他的手弄伤了,赶忙找来一盒药膏准备敷伤口。可当他打开盒盖时,发现里面的药膏上面长着绿色的霉点,已经变质了。身为药剂师的他,忽然领悟到:这药膏是用动物油和植物油调制而成的,时间长了自然就会变坏。

刹那间,切斯博罗豁然开朗,他顾不上自己的伤口,立刻弄来一些药物,开始用从杆蜡中提炼出来的净化油膏调制药膏的实验。

药膏制成后,他把自己当做第一个试验对象,将试制的药膏涂在创口处。结果,伤很快好了。

然而,切斯博罗并不满足于此,为了完善自己的发明,他一次又一次把自己割伤、刮伤、烫伤,看看这种药膏对不同伤口的作用有何不同。最后,他着手建立了第一家制造这种油膏的工厂,并将产品命名为“凡士林”。

知识链接:人工昆虫眼

美国加州大学伯克利分校的一个研究小组宣布,他们发明了外观和功能上都与昆虫复眼一样的人造“昆虫眼”。科学家说,这一仿生学成果有望广泛应用在化工、医疗、军事等领域中。

昆虫的眼睛是由成千上万个微小的独立感光单位组成的,被称为复眼。这些复眼排列成半球形,各自通过独立的神经与感光细胞相连。因此昆虫的视野远比其他动物开阔,它看到的外部世界是由成千上万幅图像拼成的。

多年来,科学家都清楚昆虫复眼的优越性,但在现有技术条件下制作人造“昆虫眼”非常复杂。美国研究人员在一期《科学》杂志上报告说,他们运用了一种简单的办法成功制造了复眼。

研究人员在论文中说,他们首先用8700个微镜头按蜂窝的形式平面排列,然后用一薄层聚二甲基硅氧烷压在这个镜头阵列上,由于聚二甲基硅氧烷有较好的弹性,研究人员用负压将它“吸”成碗状,这就制成了复眼的模子。然后,他们用一薄层对紫外线光敏的环氧树脂在模子里浇成型,在低温下让这层树脂慢慢凝固,形成带有微小镜头的半球形复眼毛坯。

最后一步,是制作与每个人造复眼相连的、相当于视神经的波导,也就是光的通道。研究人员用多束紫外线照向复眼,这些光线被复眼毛坯上的微小镜头聚焦,使镜头及其下层的环氧树脂的光学特性发生改变,于是,每个微镜头都有了自己的波导。

研究人员在论文中说,如果在每个波导后排列一个感光电荷耦合器件,记录这个人造复眼看到的图像,那就构成了一个“虫眼相机”。这种相机所得的视野,比目前最好的广角镜头还要宽广。研究人员认为,未来两三年内,这种技术很可能投入实际应用。