【漫畫說科學】冷凍湯圓
冷凍湯圓 國立臺灣大學科學教育發展中心製作 &nb…
化學
【漫畫說科學】3D列印的軍事用途
3D列印的軍事用途
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
3D列印技術為快速成形技術的一種，原理說穿了其實十分簡單，想像成將目前使用的印表機印出來的紙張層層堆疊，便能列印出三維的立體形狀。
而將印表機墨水替換成噴出後可硬化固定的材質，再來將電腦設計出的三維數字模型分解成許多平面切片，最後3D印表機將平面切片逐層疊加，堆積成完整物體。
3D列印技術更被軍事單位採納，雖然尚未能夠直接製造武器，生產零件倒不是困難的事，而且除了塑膠零件外還能列印出金屬零件，已有國家將其應用在航空母艦、飛機⋯⋯等零件製作。在現場生產需要的零件，比起運補，成本、風險顯然降低許多，是「大軍未動，糧草先行」的完美實現。
參考資料：
【漫畫說科學】MOF集水設備
MOF集水設備
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
去年，美國科學家開發出動力全來自太陽能的水資源收集設備，12 小時內從相對溼度只有20%的空氣中收集了2.8公升水。今年研究人員則前往沙漠地區進行測試，在濕度極低（夜間40%、日間8%）的空氣中，依然成功收集到水份。
這種水資源收集設備是以一種名為「金屬有機框架（MOF）」的材料製成，MOF是一種多孔性的結構，這種結構具有非常多內部渠道和孔洞，以致一顆方糖大小的MOF，可能就有六個足球場大小的內部表面積。
MOF不僅容易吸收氣體或液體，當它被加熱時，還會迅速釋放它吸收的氣體或液體。研究人員晚上先讓MOF吸收空氣中的水分，白天再以陽光加熱，讓MOF釋放出水蒸氣，最後在設備中冷凝成小水滴。
研究團隊目前使用的MOF是由昂貴的金屬「鋯」製成，不過同時也已開發出了一種新型的MOF，這種以鋁製成的MOF不僅價格至少降低150倍，在實驗室測試中甚至可以獲得兩倍量的水喔。
參考資料：
【漫畫說科學】海水提煉鈾
海水提煉鈾
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
陸地上有大約七百六十萬噸的鈾礦。聽起來很多，但是開採麻煩、提煉過程會對自然環境造成相當大的破壞與污染。
所以科學家們將眼光望向海洋，根據估計海水裡約有四百億噸各式各樣的重金屬。它們主要來自地殼變動以及地面上被溶解、沖刷進海裡的礦物質。只要有辦法從海水裡把鈾提煉出來，或許就能減低對陸地上鈾礦的依賴。
海水中的鈾含量據估計至少有40億噸，這是目前已知、存在於陸地上的鈾量的500倍。過去已經有科學家著手研究，也找到從海水中提煉鈾的方法，但需要耗費大量的電力，不然就是成本非常昂貴。
最近美國科學家開發出一種新的方式來提煉海水中的鈾，他們使用廉價的「丙烯酸纖維」製作成濾網以吸附海水裡的鈾，這種纖維吸附重金屬的能力強、耐用而且能重複使用。研究人員表示，這項技術除了提煉鈾，還可以用來清理海洋裡的重金屬污染。
參考資料：
- 從海水提煉鈾
https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=27308 - Seawater yields first grams of yellowcake
https://www.pnnl.gov/news/release.aspx?id=4514
【漫畫說科學】寶石
寶石
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
天然寶石可分為礦物類、有機寶石類與其他三大類。
大部分寶石都是「礦物類寶石」，例如金剛石（鑽石）、剛玉、黃鐵礦、綠松石。
「有機類寶石」主要是生物來源，如珍珠、琥珀、玳瑁等。
「其他類」常見的有以岩石為主體而非單一礦物的寶石，例如青金岩、黑曜岩。
而人造寶石可分為合成寶石及仿造寶石兩類。
「合成寶石」是人工合成的寶石晶體，跟天然寶石具有“相同的晶體結構與成分”，差別僅在於並非天然產出。
「仿造寶石」則是僅在外觀上與天然寶石相似的仿製品假寶石。
「人造寶石」是應用礦物科技發展而來，科學家透過礦物科學，運用各種方法製造出各種人造寶石。 最典型的例子就是人工合成的水晶（石英晶體）、祖母綠（綠柱石晶體）、紅寶石、藍寶石或鑽石等，由於結晶構造和成分都與天然寶石完全相同，因此大部分的寶石學儀器及鑑定方法都難以區分呢！不僅便宜，品質跟產量也容易控制。
參考資料：
【漫畫說科學】耐高溫材料
耐高溫材料
國立臺灣大學科學教育發展中心製作
當飛行器的速度達到5倍音速，機鼻因為摩擦空氣而升溫，很快就能達到攝氏3,000度高溫，在這種溫度下大多數可用的材料都會融化。
