摘要:在足夠寒冷的環境中吹一個泡泡,就有機會觀察到一種特別的凍結方式:很多小冰晶一邊生長,一邊在肥皂泡表面漂盪,看起來就像是搖動了雪花球。在本週《自然》發表的一項研究中,研究者們給仿生機器魚加入了像是血液循環的系統[1]。

歡迎收看一週科技。本週的科技新聞全面被可愛狗圖攻佔,我非常喜歡的(很漂亮的)冰凍肥皂泡研究也終於正式在期刊上發表啦~

電子“血液”

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

以蓑鮋(獅子魚)爲原型的機器魚 | James Pikul

仿生魚身體裏也會流淌着“電子血液”。在本週《自然》發表的一項研究中,研究者們給仿生機器魚加入了像是血液循環的系統[1]。這套液體系統不僅可以起到液壓傳動的作用,同時它也是供能系統的一部分:流淌在仿生魚“血管”中的電解質液體與電極組成液流電池,爲小魚供電。讓同一套系統身兼二職是爲了簡化機器人設計,讓它們能更輕巧。

根據研究團隊的計算,他們的設計可以讓仿生魚維持工作多至36小時。然而美中不足是,目前這條仿生魚游泳速度還相當慢。它以每分鐘1.56倍身長的速度前進,大約相當於時速0.01千米……

流浪北極熊

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

闖入俄羅斯城市諾里爾斯克的北極熊 | Reuters

西伯利亞北部的俄羅斯城市諾里爾斯克街頭出現了一隻北極熊。根據當地環保人士的說法,這是該城市四十多年來首次發現北極熊。這隻闖入城市的雌性北極熊在上週日晚上第一次被市民發現,它看起來明顯很虛弱[2]。

雖然只是個例,但野生北極熊出現在城市中確實是它們生存現狀堪憂的跡象。北極熊的捕食方式依賴海冰,隨着氣候變暖、海冰消融,它們的生存也受到嚴重威脅。飢餓的北極熊被迫從陸地上尋找更多食物,它們也可能會越來越多地闖入人類居住地。

楚楚可憐

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

Birgl/pixabay

喜歡狗狗可愛又無辜的小眼神嗎?它們有一條專門的肌肉負責做出這個萌倒人類的表情。

本週的一項研究對比了家犬與灰狼的面部解剖結構和表情動作,結果顯示,它們眼睛周圍的肌肉存在差異[3]。和狼相比,狗多了一條負責抬高眉毛內側的肌肉,它們也比狼更頻繁地做出抬眉的動作。

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

狗與狼的面部肌肉解剖差異 | Juliane Kaminski et al

抬高眉毛內側能夠增進狗與人類的交流:這樣會讓狗的眼睛看起來更大,同時又有點像是人類悲傷的樣子,因此人會覺得它們可愛又可憐。這種狼所不具備的特徵應該是馴化過程中人類選擇的結果。

泡泡雪花球

在足夠寒冷的環境中吹一個泡泡,就有機會觀察到一種特別的凍結方式:很多小冰晶一邊生長,一邊在肥皂泡表面漂盪,看起來就像是搖動了雪花球。

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

寒冷環境中肥皂泡的“雪花球”式凍結 | Farzad Ahmadi et al

這是爲什麼?本週,闡釋“泡泡雪花球”形成原理的研究論文正式發表在了《自然-通訊》上[4]。研究者指出,驅動小冰晶在肥皂泡表面移動的是溫度變化和不平衡的表面張力。冰晶首先在肥皂泡的底部產生,而結冰的相變伴隨着放熱,這會讓肥皂泡局部稍微升溫,溫度變化進而造成了表面張力差異,小冰晶就隨着液膜一起動了起來。

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

研究者對冰晶向上移動原因的圖解。肥皂泡與周圍空氣都不擅長導熱,因此冰晶生成放熱令局部溫度上升,溫度升高表面張力降低,冰晶隨着液體向表面張力更高的上方流動。

“雪花球”式的凍結需要周圍環境和與肥皂泡接觸的表面溫度都遠低於肥皂泡溶液的冰點(在研究中是-18℃~-20℃)。如果只有接觸泡泡的表面很冷,但空氣不夠冷,那麼肥皂泡只會從底部向上慢慢凍結,這樣既沒有好看的“雪花球”,也容易在完全凍結之前就破掉。

蝸牛膠水

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

把自己固定在樹枝上的法國大蝸牛(Helix pomatia)| Fritz Geller-Grimm/ wikipedia

休眠時,蝸牛會分泌粘液把自己粘在岩石、樹幹之類的表面。受此啓發,有研究者研發了一種新型的凝膠粘合劑[5]。

現在市面上的粘合劑大體分爲兩種情況,一類非常結實但不可逆(例如萬能膠),另一類容易剝除但又不夠牢固(例如便利貼),而研究者表示,他們的新型粘合劑可以同時滿足牢固與可逆的需求。這種凝膠材料在溼潤狀態下可以順應各種形狀的表面,乾燥後產生足夠強的連接,再次溼潤之後又可以輕鬆地從粘附表面上脫離。

參考文獻

[1] https://www.nature.com/articles/s41586-019-1313-1

[2] https://www.theguardian.com/world/2019/jun/18/polar-bear-russia-siberia-norilsk-climate-crisis

[3] https://www.pnas.org/content/early/2019/06/11/1820653116

[4] https://www.nature.com/articles/s41467-019-10021-6

[5] https://www.pnas.org/content/early/2019/06/11/1818534116

作者:窗敲雨

編輯:Luna

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

本文來自果殼,未經授權不得轉載.

如有需要請聯繫[email protected]

(歡迎轉發到朋友圈~)

果殼

ID:Guokr42

靠譜科普

就看果殼

養狗的人來說下:你家狗最可愛的瞬間是什麼時候?(歡迎曬圖)

BTW,我們設置了小小的門檻,相信熱愛科學的你肯定會通過考驗!掃描下面的二維碼,在42秒內答對儘可能多的題,達到一定分數纔可以加入,每24小時僅能答題一次。呼~深吸一口氣,然後好好答題吧!

動一動這條肌肉,狗狗就能萌化你的心 | 一週科技

AI和同事們等你來玩哦~

相關文章