咖啡渣不渣?化學故事(三):二氧化碳捕手
二氧化碳分子 (CO2) 作為溫室效應的「戰犯」,已經超過一個世紀之久。在前篇中,我們看到咖啡渣能被轉化為永續產品,如生物炭 (biochar) 和活性碳 (active carbon) 等。而在二十一世紀,科學家們更提出了一個相呼應的想法:如果今天早上的咖啡,能在明天幫助淨化空氣呢?這一次,我們就來探索咖啡渣的另一個化學故事,看看它如何搖身一變,成為捕捉二氧化碳、對抗氣候變遷的意外盟友。
Read more二氧化碳分子 (CO2) 作為溫室效應的「戰犯」,已經超過一個世紀之久。在前篇中,我們看到咖啡渣能被轉化為永續產品,如生物炭 (biochar) 和活性碳 (active carbon) 等。而在二十一世紀,科學家們更提出了一個相呼應的想法:如果今天早上的咖啡,能在明天幫助淨化空氣呢?這一次,我們就來探索咖啡渣的另一個化學故事,看看它如何搖身一變,成為捕捉二氧化碳、對抗氣候變遷的意外盟友。
Read more我們每天早晨丟掉的咖啡渣,居然能變成能支撐幾百年的磚塊?這聽起來就像是「濕餅乾可以拿來蓋牆」般的神奇。可是科學的樂趣就在這裡,當直覺說「不可能」,我們就要問「為什麼?」水泥靠水合反應硬化,咖啡渣裡的糖和油脂卻會打斷這場分子的友好握手。結果,磚塊一掰就碎。那麼,如果把咖啡渣丟進350 ℃火焰裡呢?它竟然變成多孔的生物炭,反而幫助水泥更緊密。再加上鹼活化技術,咖啡磚只需110 ℃就能固化,不僅省下了八成能源,還能有效隔熱。所以,咖啡渣到底「渣不渣」?
Read more你喜歡吃辣嗎?對嗜辣者來說,辣椒粉絕對是必不可少的調味料。然而,那香辣紅艷的靈魂調料卻可能暗藏危機,在2024年爆發的蘇丹紅食安問題,造成許多連鎖餐廳巨大的困擾,也讓食客們人心惶惶。究竟「蘇丹紅」是什麼呢?他對人體有何危害?我們該如何挑選辣椒粉才能安全無虞呢?
Read more熱浪來襲,天氣熱到爆!衣櫥裡的涼感衣該穿出來大顯神威了吧?明明衣服既沒有內建風扇也沒有冰塊,但為什麼穿在身上就會讓體感瞬間沁涼呢?要解答這個問題,我們需要用顯微鏡看看衣服材質上隱藏的小心機!原來它的纖維上富有不少熱傳導性佳的礦石,因此才能幫助我們快速排熱。知道了涼感衣的祕密後,各位不妨猜猜看在冬季限定出動的發熱衣又是什麼原理呢?
Read more你害怕吃藥嗎?很多人(特別是小孩)對於吃藥十分恐懼,因為一入口總是非常苦,但吃膠囊藥卻不會有這問題。你是否會好奇,這些神奇的藥品是怎麼製作的呢?它看起來跟塑膠一樣吃下肚沒有關係嗎?為什麼有些藥需要用膠囊裝有些卻不用呢?本篇文章將帶你深入瞭解膠囊的製程,以及它進入你的肚子後又去了哪裡。
Read more為什麼水分子 (H2O) 氫原子與氧原子的比例一定要是2:1?這個看似理所當然的整數比例,曾讓十九世紀的化學家深感不安,因為這違背了當時人們的世界觀。從道耳吞的原子假說,到電子的發現與光譜的整數規律,科學家一步步地發現:這樣的離散性不只存在於化學比例,更藏在原子內部的能量結構之中,古典物理的連續世界觀再也無法說明這些現象,離散的量子世界觀就此而生。
Read more寒流來襲!在冷冷的天氣中,把手放進溫暖的口袋裡握著暖暖包是天大的幸福,這小小一包東西是不少人冬日的小確幸。但……你有想過為什麼這包東西從包裝取出之後,搓揉幾下就會發熱嗎?你有把它打開來看看裡面是什麼神奇的東西嗎?事實上除了常見的一次性暖暖包之外,還有其他「特殊」的暖暖包可供選擇喔!不過要記得,不管使用哪一個種類,都要好好遵守安全使用規則,才能讓它在冬日裡溫暖你心不燙你手喔!
Read more搭過飛機的人應該都知道,出於安全考量,行動電源是不能託運的。為什麼行動電源這種日常出行時的方便幫手,卻會潛藏著危機呢?這與他的核心「鋰電池」的運作有關。當鋰電池的內部結構發生問題而造成短路時,電池就會發熱、膨脹甚至爆炸。若能瞭解它整體的原理,謹慎購買合規的商,並隨時注意使用方式,它在帶給我們便利的同時,也不會威脅到安全。
Read more塑造我們行為的大腦化學神經遞質,除了名滿四海八方的多巴胺外,另一個赫赫有名的就是血清素了。不過,這是多變多巴胺系列,我們為什麼要提這個和多巴胺同祖輩(單胺)的化學物質?事實上,過去的研究已表明大腦中的神經遞質——多巴胺和血清素,在獎勵學習中均扮演重要角色,我們也知道它們透過影響許多相同的神經迴路來發揮作用。那麼,如何整合多巴胺和血清素訊號來驅動獎勵學習呢?多巴胺和血清素在此過程中,又有什麼樣的關係呢?
Read more從晶片運算到再生能源,推動科技進步的關鍵,往往來自材料中那極微小的「雜質」。它們能讓原本幾乎不導電的矽,變成資訊高速公路的核心;也能讓只能吸收紫外光的材料,擴展到涵蓋可見光的能量利用。無論是控制電子與電洞的N型、P型矽,還是經Ti摻雜後具備更寬光響應範圍的BaZrO3,這些雜質一次又一次地改寫材料的性能,成為連接今日科技與未來能源的關鍵橋樑。
Read more最近,總統賴清德以「鑄劍去雜」來比喻民主社會淬鍊的過程,引起了社會上廣泛的討論,從科學角度來看,雜質真的是壞東西嗎?本文從古代百鍊鋼的鑄劍工藝談起,帶領讀者一窺雜質如何精妙地強化材料、改變性質,甚至在現代科技扮演關鍵的角色,讓我們一起揭開雜質背後的物理真相,看它如何在科技世界中「點石成金」。
Read more什麼!?多巴胺怎會和信任有關? 相不相信別人,怎會是多巴胺問題?看到標題,一開始你可能產生了懷疑且不信任的想法。此時,不僅「多巴胺好奇」驅動了我們想一探究竟的訊號,另一方面,隨著神經影像學和計算模型的進步,本篇中提到的「信念波動性」告訴我們,你將因新資訊/新知識的更新,從不信任轉變為和多巴胺說好決定,何時信任,何時不信任。現在的科學,多巴胺被認為是一種關鍵的神經調節劑,有助於在社交環境中調節信任 (trust) 和信念 (belief) 的更新。
Read more你知道嗎?未來的手機可能充一次電就能用好幾天,電腦也不再發熱卡頓,這些科技進步的夢想,可能將由「二維稀土材料」來實現。稀土元素原本就像是科技產品的「維他命」,微量卻不可或缺;而當它們進入原子層級的二維狀態後,居然還能產生全新的電子行為,像是為電子傳輸安排交通指揮,使電子只能往特定方向移動,讓資料傳輸更快、能耗更低,雖然目前仍多停留在理論預測階段,科學家正在一步步讓這些理論成為現實,成為科技再次更上一層樓的契機!
Read more2025年,美國川普總統提出以美國技術協助換取烏克蘭稀土開採權,此舉再次突顯稀土資源的重要戰略價值,但稀土的開發困難,並不是儲量不足,而是提取與分離稀土具有高度技術門檻,本文將介紹從傳統到新型的提取方法,能進一步理解為何美國能以技術作為談判籌碼,然而,稀土的回收仍是目前的一大挑戰,目前被使用在科技產品中的稀土僅有不到5%的回收率,如何循環利用這項資源仍是目前的一大挑戰。
Read more