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如何制作出最简单的离心机?

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如何制作出最简单的离心机?

把一根绳子穿过纽扣的两个洞后记在一起,然后拉住绳子的两端,向前甩几下纽扣,等绳子缠绕到一定程度后,轻轻的往外一拉,纽扣就旋转起来了,这个时候手可以放松,带绳子上满了劲儿,扣子想要停止旋转时在使劲的往外拉,如此循环往复,能玩儿可长时间了。

不过在玩儿的过程中呢,一定要注意安全。

记得我曾用啤酒瓶制作过这个玩具,转起来嗖嗖的,跟电锯一样吓人,那大家有没有想过它的转速到底有多少呢?为什么仅凭一根绳子就能转得这么快呢?我们不妨呢先从斯坦福大学的一位生物工程学教授马努普拉卡什讲起,他一直在提倡和推广节俭科学,比如2014年,他的团队就制作了1万个成本不到七块钱的折叠望远镜,并将它们免费送给了小朋友们。

后来在一次乌干达的实地研究中,普拉卡什教授发现,因为没有电,当地很多诊所里的离心机成了摆设。

那能不能制作出一种不需要电且价格低廉的新型离心机呢?聪明的小伙伴们一定联想到了刚刚提到的玩具。

与普拉卡什教授一同研究的博士后萨阿德巴姆拉用高速摄像机拍下了纽扣的旋转过程,没想到它的转速高达每分钟1万到15000转。

原来绳子扭成的螺旋数量是有限的,一旦超过了这个限度,就会出现第三个维度的扭结,也就是超螺旋,这一结构能够储存更多的能量,是中间的。

加速,最终达到极快的转动速度。

在悉心研究一段时间后,成本仅为两块钱的纸板离心机横空出世了。

它的转速可以达到125000转每分钟,如果中间的纸片半径为50毫米,那么最大转速所产生的离心力接近3万句。

想象一下,人最多只能承受几个G的重力加速度,把我们放在指板上,岂不是瞬间就被甩没了?而用它来分离血液,只需要拉伸一分半钟,就能将毛细血管里的血浆和血细胞分离开来,拉伸15分钟还能分离出含有疟原虫的血细胞,这对经济尚不发达又容易滋生传染病的地区来说,可谓是一件幸事了。

不过至今为止,因为每次能分离的样品量太少、精度不够高、费力耗时长、审核未通过等原因,纸板离心机并没有被广泛使用。

但是能研发出这种节俭、有趣还实用的仪器,也着实让人佩服了。

 

如何制作出最简单的离心机?

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