北京8月14日電 (記者 孫自法)國際學術期刊《自然》最新發表一篇工程學論文稱,研究人員研發出一種小型太陽能漂浮裝置,或可在大氣層高處支持相關儀器設備。這種裝置利用光泳無需傳統燃料維持高度,可用於空間天氣監測和火星探索等,應用潛力巨大。 該論文介紹,光泳(Photophoresis)是一種氣體(或液體)中懸浮的顆粒被光加熱後產生的運動力,人們已經知道這種原理超過百年,但直到近期才開始探索它的實際用途。在地球大氣層上層,空氣十分稀薄,光泳的力強到足以讓小型物體漂浮。但迄今為止,大多數實驗都集中在非常小而輕的材料上,將之擴展到更大、更實用的大型設備一直是個挑戰。 本次研究成果及相關應用的想像示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖 在本項研究中,論文通訊作者、美國哈佛大學Benjamin C. Schafer和同事及合作者設計建造了一種新型飛行結構,由兩片薄而多孔的膜通過微小的垂直支撐連接而成。結合計算機建模和實驗室實驗優化光泳力後,他們製作出一個寬1釐米的圓盤,能夠在與高空陽光強度相當的光照下懸浮。 論文作者還提出一種3釐米寬的版本,計算機模型顯示它白天在75公裡高空能夠攜帶10毫克的載重,足以支撐包含射頻天線、太陽能電池和集成電路的小型通信系統。 論文作者總結表示,這項研究發現凸顯了光泳飛行作為監測地球大氣甚至探索其他行星的工具的潛力。他們認為,現在的火星運輸成本每公斤超過10萬美元,而相比專門的火星衛星,光泳裝置在尺寸、重量和功耗方面均有顯著優勢,未來可用於執行傳感和通信任務。 他們透露,光泳飛行器未來的設計,可以包含導航系統、增加載荷能力和運行時長,以及執行更大規模的任務。(完)
上海8月12日電 (陳靜肖鑫)泌尿繫結石是常見的泌尿系統疾病,近年來在中國發病率呈上升趨勢,其形成與飲食習慣、生活方式、遺傳及泌尿系統結構異常等多種因素相關。夏季是泌尿系統結石高發期,如何預防? 上海的泌尿外科專家王大偉12日接受採訪時提醒民眾調整飲食,減少高鹽、高糖、高嘌呤、高脂肪食物攝入,控制草酸及鈣元素含量高的食物;足量飲水,每日2000ml-3000ml,保持尿量每天大於2000ml,通過排尿稀釋尿液預防結石。王大偉倡導通過適當運動,如慢跑、遊泳等,加快新陳代謝。他同時希望民眾避免熬夜,保持規律作息,防止過度勞累;定期做泌尿系統超聲檢查,積極治療尿道炎、膀胱炎等泌尿系統疾病,減少結石發生風險。 如何治療泌尿系統結石?作為上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院嘉定院區泌尿外科醫生,王大偉介紹,以往,對於泌尿系統結石,醫生通常採用輸尿管軟鏡下鈥雷射碎石,再用取石網籃反覆套取,但部分碎屑難以清除,需患者術後自行排出。如今,對付泌尿系統結石,醫生有了新辦法:輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術。 與傳統手術不同,醫生可以輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術通過人體自然尿道置入可轉向的軟鏡輸送鞘,配合智能控壓吸附系統,在鈥雷射粉碎結石的同時,同步將碎石顆粒吸出,真正實現「即碎即清、邊碎邊清」。 在採訪中,王大偉分享了一個45歲患者的病例。張先生(化名)因腎絞痛反覆發作就診。醫生檢查後發現其右側輸尿管上段有1.0釐米×0.8釐米的結石,右側腎臟中盞和下盞各有一顆直徑8毫米的結石,已引發右腎積水。利用輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術,醫生團隊經過35分鐘微創手術治療,完成了三處結石的粉碎與清除。術後6小時,張先生即可下床活動;次日複查CT顯示,結石完全清除,各項指標恢復正常。 「輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術的核心在於突破了傳統輸尿管軟鏡手術的瓶頸。」王大偉解釋,一方面,創新的頭端可彎曲軟鏡鞘聯合智能吸引系統,能在軟鏡引導下定向清除碎石。相比傳統網籃取石,輸尿管軟鏡智能控壓FANS技術不僅速度更快,對體積小、網籃難抓取的粉末狀結石也能高效清除,顯著提高即刻結石清除率。 另一方面,智能壓力控制系統可將腎盂內壓實時穩定在安全閾值以下。一旦接近臨界值,系統會自動觸發安全提醒,避免腎盂高壓,大幅提升手術安全性,降低術中及術後感染風險。 據悉,隨著FANS技術在臨床不斷應用,患者可實現快速康復,平均住院時間僅1天-2天。(完)
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