科普：化學通信用醋和清潔劑替代電信號

　　新華社舊金山１１月１９日電（記者馬丹）現在人們已經習慣了用電信號作為通信媒介，但美國研究人員最近在化學通信方面取得進展，可以用醋和玻璃清潔劑這樣的日常物品來作為傳輸媒介發送資訊，有望用于某些特殊場合。

　　美國斯坦福大學近日發布公告説，這個化學通信係統像許多資訊傳輸係統一樣採用二進位，但不是用電信號的變化來代表０和１兩種不同狀態，而是用酸性物質（醋）和鹼性物質（玻璃清潔劑）脈衝作為資訊編碼的方式。

　　研究人員先在電腦上輸入要發送的文字資訊，電腦把信號傳給一個裝置，這個裝置把信號轉化為酸性或鹼性脈衝，成為相應的化學信號。醋和玻璃清潔劑從這個裝置流出，經塑膠管道進入一個帶有酸鹼值感測器的容器。醋和玻璃清潔劑混合物的酸鹼度變化值被傳送到另一個電腦，再對編碼資訊進行解碼。

　　斯坦福大學博士後納裏曼·法爾薩德是這一係統的主要研制者之一。２０１３年，他和同事曾以伏特加酒為傳輸媒介發送了一條文本資訊。他們用一個小風扇和一個噴壺，將伏特加酒噴射到約４米外的接收端，酒精濃度的變化作為資訊被解碼為文字。這被認為是世界上第一條通過化學信號發出的文本資訊。

　　法爾薩德説，新研究選用醋和玻璃清潔劑，是因為這些化學品容易獲取，並能夠在接收端相互中和。在使用伏特加酒傳送資訊時，如果信號增加到一定程度，接收端就會因伏特加酒過多而無法接收更多信號。酸鹼化學品相互中和可減輕這個問題。

　　研究人員認為，化學通信可以在難以使用傳統電磁通信係統的地方發揮作用，如水下和金屬物體多的環境。還有一個重要潛在應用領域是醫療中的奈米技術，未來可能在人體中放入微小的奈米裝置用于疾病治療或健康檢查。奈米裝置如果採用高頻電磁信號的通信方式，可能對人體器官産生損傷，而採取合適的化學物質來傳遞資訊可避免相關問題。

　　但研究人員也提到，化學通信係統還有許多需要改進的地方，其中一個難題是如何在接收端將信號與雜音區分開來。雖然從伏特加酒改為酸鹼混合物是一個很大的提升，但化學物質在通過塑膠管道時仍遺留了殘余物，可能導致雜音。