我们今天来扯“氮”--揭秘用科学玩出来的“杂技”

“网红”这个词,如今霸占了所有人的社交圈。其中网红美食是最具瞩目的。毕竟民以食为天嘛!像李子柒等网红博主都是以美食起家进而走红全网的,像这份看起来让人“七窍生烟”的冰淇淋,就是眼下的网红美食“一哥”——液氮冰淇淋。不过,

液氮可是出了名的低温,随随便便就吃,安全吗?


今天我们就来扯一扯“氮”的那些事儿。


我们今天来扯“氮”--揭秘用科学玩出来的“杂技”

(冒着“滚滚仙气”的氮气冰激淋)


炫酷无比而又暗藏玄机的网红“氮”


炎炎夏日吃一个甜甜的冰激凌是很爽的,吃着冒着白烟的冰淇淋更会让人觉得炫酷十足,不过,制作液氮冰淇淋的液氮,温度在零下196摄氏度左右,这个温度,远远超过了人体能够承受的最低温度。目前有记录的人体体温的下限是13.7摄氏度,没有受过训练的人,在0摄氏度的冷水中浸泡的话,十五分钟之内就会有生命危险。


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那为什么这么多人吃液氮冰淇淋都没问题呢?


莱顿弗罗斯特效应让“氮“变得更神奇

我们先来看看这两个挑战。2014年,美国一位前棒球选手,为了让更多人知道“渐冻人”这种罕见的疾病,发起了冰桶挑战。很快,这一挑战迅速风靡全球。


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虽然一桶冰水确实能来个“透心凉”,不过很快,更刺激的版本——“液氮冰桶挑战”横空出世。从头浇到脚的液氮,袅袅白气让人隔着屏幕都能感受到刺骨的寒意。


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让人意外的是,这位勇士只是在镜头前跳了跳脚,抖了抖衣服,“烟雾”散去后,依然毫发无损地谈笑风生。


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有网友表示:这恐怕是假液氮吧?这样的怀疑也不是没有道理,因为其它的物体倒进液氮后,基本上是瞬间被“摧毁”。比如


这把葱

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这颗白菜

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还有这瓶可乐

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那么,挑战液氮的那位勇士是怎么“幸免”的呢?其实,这并不是什么超能力,而是莱顿弗罗斯特效应在发挥作用。


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1756年,有一位名叫莱顿弗罗斯特的科学家,在一把烧红的铁勺上,滴上了一滴水珠,这个水珠居然能够悬浮起来并持续30秒。


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这是因为,接触到炙热的铁勺后,水滴底部立即形成了一层水蒸气,把水珠与铁勺隔开,悬浮起来的水滴暂时不能吸收更多的热量,从而减慢了汽化的速度。而这,就是莱顿弗罗斯特效应。


但是,这种现象也不是总能发生,如果铁勺的温度不够高,水珠也会很快被蒸发掉,而不能形成悬浮。于是莱顿弗罗斯特推断,要在温度足够高的情况下,才会发生这种现象。这个临界温度,就叫莱顿弗罗斯特点。


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经过粗略的估计,这个点大概在193摄氏度。但是,液氮挑战明明是碰上了低温,这又是怎么回事呢?


其实反过来想一想,极低温的液氮碰上了常温的人体,不就等于常温的液体碰上了高温吗?


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好的,回到上面的问题,为什么那么多人食用液氮冰淇淋,却没有被冻伤呢?这是因为,“冒烟”冰淇淋中,添加的液氮剂量非常少,而且液氮在常温下立马会发生汽化,在空气中迅速散开形成细小的颗粒,也就是我们看到的烟雾。但同时需要强调的是,莱顿弗罗斯特效应是有时间限定的。


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网红液氮也有“罐”—揭秘液氮的新用途


说完上面关于网红液氮的揭秘,你应该对氮有了新的认识了吧,接下来,我们要谈一谈更加神奇的液氮罐。


众所周知,脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液,通常是废弃不用的。近十几年的研究发现,脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞,可用于造血干细胞移植。


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液氮作为一种无色、无味、温度极低的物质,是工业生产中进行冷冻处理,或作为深度制冷剂的重要物质,由于其化学惰性,可以直接和生物组织接触,立即冷冻而不会破坏生物活性。脐带血储存的液氮罐就是通过液氮的物理特性制作的一种设备,使得干细胞在充满氮气的环境中实现低温保存。


理论上,将细胞储存在温度达-196℃的液氮中储存时间是无限的。有研究报告显示,人体脐带血冷冻23.5年后,活性依然很高。


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目前,干细胞储存的液氮罐一般可分为液氮贮存罐、液氮运输罐两种。贮存罐主要用于室内液氮的静置贮存,不宜在工作状态下作远距离运输使用;液氮运输罐为了满足运输的条件,作了专门的防震设计,可在充装液氮状态下,作运输使用。


神奇结构 让细胞保存取用更加安全便捷


这里还有一个很神奇的小特点需要给大家说一下,一个偌大液氮罐里面能存放约3300份脐带血,那么工作人员是如何在这么大的液氮罐里面迅速找到要使用的那份脐带血呢?


首先我们还是要看看液氮罐的内部结构:


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这里我们可以看到液氮罐内部是可以转动的,且分成这样一个一个的区域,每个区域都会用英文字母标注出来(如A区/B区/C区),每一份脐带血被依次放置在下面的这种架子上,每一份脐带血都有对应的编号。根据这些数据,工作人员就能在短短几十秒内把相应的脐带血取出来了,非常的神奇方便!


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并且液氮罐内部都有设置有温度监控可以实时监控罐体内的温度,保障我们所有的脐带血干细胞储存在安全的温度范围之内,非常的安全可靠!可兼容液氮气相和液相储存模式,即使在长时间开盖状况下也能保证整个箱体内部卓越的温度均一性及稳定性。


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在冻存过程中,所有液氮罐需由真空管道相连,对已经储存的脐带血进行24小时不间断补充液氮,以使细胞处于休眠状态,长期冻存。


冻存脐带血造血干细胞是一项看似简单却极具技术含量的系统工程,对于储存温度和储存环境的要求非常高。多种工序、多种程式对这一份脐带血进行储存准备。因此,脐带血造血干细胞的储存是一项安全性、可靠性、严谨性极高的科学项目。


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