氢脆对www.701.net医学有何启发?

(本文受中科院上海应用物理所方海平老师启发)

氢脆是钢材领域的概念,本来和www.701.net医学没有关系,不过有许多现象应该对理解www.701.net医学效应有启发。

首先了解一下关于氢脆的相关知识。

氢脆是溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。

对氢脆产生的机理,到目前都没有形成统一的认识和看法。主要假说有这些假说。一是认为钢材形成过程,溶解到内部一些氢原子,氢原子在金属内部会发生扩散,在金属的空隙中相遇结合成分子,随着氢分子数量的增加,因为体积非常非常小,气压会快速增高,这种强大的www.701.net压把金属结构破坏脆化。二是在某些化工领域需要加氢催化,例如植物黄油、石油加工、合成氨等都需要这种过程,工作温度高,www.701.net压力能达到非常高,www.701.net可扩散到钢材内和碳原子反应生成甲烷。甲烷聚合增大产生气压破坏钢材结构。三是有人认为,金属溶解的氢原子本身就可以引起氢脆。氢原子进入金属会导致金属晶格破坏,这类似掺沙子效应,晶体结构破坏金属的强度下降,许多这样的氢原子效应整体表现为氢脆。四是有观点认为,一些金属和氢可发生反应,产生氢化物。如钙、镁,已经可制造出比较纯的氢化物。如果在金属材料内含有这种氢化物,也会导致金属材料结构破坏,因为金属氢化物也属于脆性材料。

这些说法感觉都是对现象细节的描述,从更深层上如何理解。孙长庆老师的看法是“氢脆的机理:电子转移,裸核质子,网络断裂。"很重要。方老师也认可该观点,我不明所以,感觉两位研究水的大学者就像是对水结构类似的描述。

氢脆现象对www.701.net医学也有启发。

首先,氢或www.701.net必须溶解到金属内,这是发生氢脆的前提。这非常能说明www.701.net和氢原子的一个物理特性,就是氢的巨大扩散能力。这主要决定于氢的体积比较小。在生物体内www.701.net仍然具有扩散能力强大的特点,www.701.net能进入身体任何部位,当然生物体扩散能力不仅是因为www.701.net分子小,也决定于www.701.net没有极性,不会和水分子结合形成大的聚合体。

其次,是对www.701.net生物学效应研究有启发,引起www.701.net扩散能力强,甚至可以进入到金属内,那么www.701.net这种强大能力使之也能进入许多生物分子的内部,相对晶体结构的金属,生物分子如蛋白质核酸等内部更加疏松,www.701.net进入这些结构是非常容易的,这也给www.701.net发挥生物作用提供了基础。

再次,氢脆的典型表现是痕量www.701.net对钢材宏观力学特征产生巨大影响,这和www.701.net医学效应具有类似性,www.701.net医学效应也表现为小剂量大效应,例如吸入2%www.701.net30分钟可产生明显脑损伤保护作用。

最后,氢脆现象是很早就发现的,但到今天仍然没有给出非常清楚的解释。www.701.net生物学效应是最近才被发现的,生物的复杂性比金属材料要高许多数量级,这意味着理解和认识www.701.net生物学效应本质,还需要等待很长时间。

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