黄金的熔点(自己在家怎么融化银子)

在所有的金属元素中,黄金可能是人们最喜爱和追求的一种。它稀缺,有光泽,有价值。每当人们谈论黄金时,他们经常谈论金钱、财富或珠宝。但是,如果有人问黄金的科技价值是

在所有的金属元素中,黄金可能是人们最喜爱和追求的一种。它稀缺,有光泽,有价值。每当人们谈论黄金时,他们经常谈论金钱、财富或珠宝。但是,如果有人问黄金的科技价值是什么,很少有人知道。

事实上,在现代,黄金早已成为推动科技发展的无价之宝,在电子、建筑、航天、医疗等领域发挥了巨大的作用。可以说,科技领域的黄金远比仓库里的储备或者商场里的金饰珍贵。

高端电子产品的首选材料

黄金因其稀缺而珍贵。然而,大多数人并没有意识到,黄金在生活中无处不在,就藏在人们身边的电子产品中。科学家估计,一部苹果智能手机含有约0.034克黄金。

那么,黄金在电子产品中起什么作用呢?我们知道,电子产品是由大大小小的电子元器件和电路板组成的一个“整体”,电子元器件和电路板由无数的导线、开关、焊点或引脚连接在一起。这需要使用金属导体,如金、银和铜。金的导电性略次于银和铜。然而,在电子行业飞速发展的今天,人们对电子产品的要求也越来越高。比如手机、电脑要重量更轻,外形更小,电子信号传输更流畅,其他性能更稳定可靠。面对更高的要求,黄金表现出了比银和铜更大的优势。

黄金的熔点(自己在家怎么融化银子)插图黄金在电子产品中发挥了巨大的作用。

首先,黄金是一种柔性金属,延展性极佳。一克黄金可以拉伸成4000米长的金线,一吨黄金拉伸成的线的长度等于地球到月球距离的5倍。先进的电子产品都想变得更轻更小,所以电子电路必须做得精密,有些部分需要用极细的导线连接。如果导线由金属材料制成,例如铁、铜、铝等。,而且根本拉不到足够细,线就会断,而金丝就不会有这种问题。

其次,我们应该赞扬金的稳定性。为了使智能手机或高端电脑适应各种工作环境,其内部电路会受到高温、低温、潮湿和腐蚀性污染物的考验,而最需要的就是稳定性。金、银、铜都是很好的导体,但金的稳定性远远好于后两者。比如热稳定性,黄金的熔点高达1064.43℃。科学测试表明,黄金在-55℃至200℃范围内具有稳定的导电性。

比如耐腐蚀性和抗氧化性,黄金是一种惰性金属,从来不怕酸碱,俗话说“真金不怕火炼”。黄金即使熔化,冷却凝固后依然是纯金。由于熔化时不会被氧化,所以在电子产品中也不会被氧化。但如果电路板中的细线是铁、铜、铝等金属材料,即使能做得这么细,也容易被腐蚀氧化,时间长了还是会断。为了防止腐蚀和氧化造成的接触不良,高端电子元件的引脚即使是铜铁材质也会镀一层金。

高科技涂层

黄金的延展性、导电性和耐腐蚀性使其成为制作高标准电子元件的首选材料。出于同样的原因,黄金也被广泛应用于高科技工程和恶劣环境中,包括航空航天工程、太空探索、[/k0/]勘探和建筑工程。

先说延展性。柔性金可以被拉成细丝或制成极薄的金箔或薄膜。比如锤打或滚压,一克黄金可以延展成一平方米的金箔,50万片这样的金箔叠起来只有一厘米厚。例如,制造金薄膜的方法是“真空镀膜”,即在真空条件下加热金,使其汽化,然后冷却凝固在工程设备表面的过程。

黄金的熔点(自己在家怎么融化银子)插图(1)在航天器上镀上一层金可以保护它免受辐射伤害。

在航天工程中,黄金最初可以用作润滑剂。航天器具有极其复杂的结构,如温度控制系统、卫星搭载系统、天线系统、太阳能电池板系统和光学仪器驱动系统等。内部和外部系统需要由轴承、转盘和其他机器支撑和连接。在Tai 空环境下,机械使用的传统有机润滑剂会变得非常不稳定,容易分解。如果使用以稳定金为主要成分的固体润滑剂,可以满足航天器在Tai 空恶劣条件下的润滑要求。所谓黄金制成的固体润滑剂,就是在运动机械表面覆盖一层很薄的金膜,从而起到润滑剂的作用。

黄金还可以为航天器提供防辐射保护。这是因为黄金具有非常独特的光学特性。它可以吸收紫外光和可见光,但对红外光的反射能力接近100%。在Tai 空工作的航天器,由于没有大气层的保护,会受到太阳和其他恒星的辐射。利用黄金反射太空中的红外辐射空可以保护飞船和宇航员免受红外辐射。比如在飞船表面喷涂一层薄薄的金涂层,可以大大降低飞船内部的温度,从而保证飞船的正常运行。在宇航员头盔的护目镜上镀一层薄薄的金,不仅可以让宇航员看清外面的世界,还可以防止宇航员被红外辐射灼伤。

泰空的探索也是用金涂层。最典型的例子就是计划于2021年10月发射到Tai 空的詹姆斯·韦伯望远镜空。它的主要任务是搜寻宇宙早期形成的第一批星系,主要观测波段是可见光黄金波段到中红外波段。人类最先进的望远镜Tai 空,就是依靠黄金对红外光的高反射效率,其18个六边形主镜片镀上一层极薄的黄金涂层,以提高望远镜的清晰度。而且为了让望远镜保持在接近绝对零度的最佳工作温度,望远镜的冷却管上还镀了一层金膜来隔绝热辐射。

同样,黄金特殊的光学性质使其成为地面环境工程师非常重视的涂层材料。窗户只要镀上一层薄薄的金,就能有效反射热辐射,帮助建筑冬暖夏凉,从而减少能耗和碳排放。加拿大皇家银行广场14000扇窗户镀金,共使用70公斤纯金;中国的故宫古建筑都贴着薄至0.12微米的金箔。这种金箔几乎是透明的,能透射蓝绿光。当它附着在建筑物上时,不仅看起来豪华,还具有华丽的调光功能。

医学领域的多面手。

黄金在医疗和医药领域也很有影响力。几千年来,这种金属一直与健康联系在一起。例如,由于黄金具有美丽的光泽和优异的生物相容性,它在牙科中的应用由来已久。

几十年来,世界各地的监管机构已经批准了一系列与黄金相关的新诊断工具和疗法。金诺芬是典型的黄金药物,含金量约为1/3。80年代被批准列为治疗类风湿性关节炎的药物。目前临床试验已经检验了其治疗卵巢癌和痢疾的效果,医学界对其兴趣不减。一种叫做“兔眼疾”的面部神经疾病使患者无法完全闭眼。这种病可以通过在上眼睑植入少量黄金来治疗,其原理是利用重力帮助眼睑完全闭合。一些医疗植入物选择使用金涂层。胰岛素泵作为一种医疗器械,可以在糖尿病治疗过程中提供精确剂量的胰岛素。如果胰岛素泵的电池外壳镀上一层金涂层,可以提高其耐腐蚀性。

黄金的熔点(自己在家怎么融化银子)插图(2)金纳米粒子

近年来,金纳米粒子在医学领域的应用发展迅速,并取得了一系列令人瞩目的研究成果。金纳米颗粒是金的纳米级颗粒,其粒径一般在1到100纳米之间,比人的头发直径小几千倍。纳米金颗粒具有特殊的物理和化学性质。它们可以吸收和反射特定波段的光,并随着其形状和大小的变化而呈现不同的颜色。同时,它们对外界环境的变化和粒子间的相互作用非常敏感。这些特性使金纳米粒子在医学检测和医学成像方面具有独特的优势。

早在几年前,金纳米颗粒检测早期癌症的方法已经通过了人体试验。原理也很简单。癌细胞的DNA有能力与金纳米粒子结合,形成特殊的3D结构。当癌细胞的DNA存在时,金纳米颗粒会改变颜色,因此科学家可以在短短几分钟内快速检测出癌症。如果用金纳米颗粒作为检测工具,也可以考虑癌症以外的很多疾病,比如艾滋病、梅毒、疟疾等。如今,世界各地的医疗组织每年都使用数亿个金纳米颗粒检测工具来帮助诊断非洲和亚洲的疟疾。

黄金的熔点(自己在家怎么融化银子)插图(3)科学家使用金纳米颗粒在细胞中输送药物。

金纳米粒子在医学领域最值得期待的前景是对癌症的治疗。理论上,当黄金被加工成特殊的金纳米颗粒时,它将变得一反常态地能够吸收大量的红外线。然后,科学家将金纳米粒子制成抗癌药,送到癌症部位,然后接受红外辐射。因为人体正常组织几乎不吸收红外线,所以不受伤害,而金纳米颗粒则通过吸收红外线不断加热,最终杀死癌细胞。未来,帮助人类攻克“死亡”这一毒瘤的帮手,可能就是黄金。

随着科技的进步,可以预见黄金在科技领域的广泛应用将会进一步扩大。有理由相信黄金会有许多意想不到的新用途造福人类。

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