科技前沿
電鰻是物電使用高手,有海中“活電站”之稱(chēng),美洲電鰻的最大電壓達(dá)800 v,足以擊死一頭牛。電鰻發(fā)電是一種捕食和打擊敵害的手段,有時(shí)是一種生理需要。電鰻能隨意放電,自己掌握放電時(shí)間和強(qiáng)度,發(fā)電器最主要的樞紐,是器官的神經(jīng)部分。世界上有好多種電鰻,其發(fā)電能力各不相同。非洲電鰻一次發(fā)電的電壓在200 v左右,像較小的南美電鰻一次只能發(fā)出37 v電壓。電鰻每秒鐘能放電50次,但連續(xù)放電后,電流逐漸減弱,10~15 s后完全消失,休息一會(huì)后又能重新恢復(fù)放電能力。在水中3~6 m范圍內(nèi),常有人觸及電鰻放出的電而被擊昏,甚至因此跌入水中而被淹死。
電鰻放電原理,是因?yàn)槠潴w內(nèi)有一些細(xì)胞就像小型的疊層電池,當(dāng)它被神經(jīng)信號(hào)所激勵(lì)時(shí),能陡然使離子流通過(guò)它的細(xì)胞膜。電鰻體內(nèi)從頭到尾都有這樣的細(xì)胞,就像許多疊在一起的疊層電池。但是,奇怪的是電鰻自身不會(huì)被電著,原因是電鰻的放電器官在身體的兩側(cè),而且它大部分的身體或重要的器官都由絕緣性很高的構(gòu)造包住,在水中就像是一個(gè)大電池。電流由電阻最小的通路經(jīng)過(guò),所以在水中放電時(shí),電流會(huì)經(jīng)由水(電阻比電鰻身體小)傳遞,電鰻并不會(huì)電到自已。
石墨烯是一種神奇的材料,擁有著無(wú)限的可能?,F(xiàn)在一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備使用這種材料研發(fā)一種更薄、更牢固、更安全而且更令人愉快的避孕套。
曼徹斯特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)正在為新一代避孕套研發(fā)新型復(fù)合納米材料。他們計(jì)劃將石墨烯與一種彈性聚合物混合創(chuàng)造一種復(fù)合材料,比如說(shuō)避孕套通常所使用的乳膠。
新一代避孕套將能夠幫助阻止艾滋病毒和艾滋病的傳播。這種材料幾乎只有人類(lèi)頭發(fā)絲的百萬(wàn)分之一,而且比鉆石還要堅(jiān)硬。
這種材料最早是2004年由俄羅斯科學(xué)家Andre Geim 和Kostya Novoselov提取出來(lái)的。
從那以后,它已經(jīng)帶來(lái)了全世界超過(guò)7 500個(gè)石墨烯為基礎(chǔ)的專(zhuān)利設(shè)計(jì)。它也在2010年為兩位科學(xué)家贏得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
一款售價(jià)10英鎊(約合人民幣100元)的“懶人眼鏡”頗似潛望鏡,使用鏡面反射一處光線至另一處,佩戴者可背躺在沙發(fā)觀看電視或者閱讀小說(shuō)。
周末人們坐下來(lái)觀看電影或者閱讀小說(shuō)將是一件非常愜意的事情,但是有時(shí)會(huì)帶來(lái)一些疲勞感,目前,最新研制出的一種“懶人眼鏡”,將帶給觀看電影和閱讀小說(shuō)的人們一種全新體驗(yàn),可使人們背躺在沙發(fā)上佩戴一種眼鏡觀看電影或者閱讀小說(shuō)。
懶人眼鏡的工作原理有點(diǎn)兒像潛望鏡,使用鏡面從一處反射光線至另一處,從而使佩戴者從各個(gè)方向有效觀看電視屏幕。與身體保持45°的鏡面反射光線之后進(jìn)入佩戴者的眼睛,設(shè)計(jì)者稱(chēng):懶人眼鏡具有特殊的反射式透鏡,可以背躺在沙發(fā)上十分舒適地觀看電影,從而避免了人們伸直脖頸坐在沙發(fā)上產(chǎn)生的疲勞感。
心理學(xué)研究:向左傾斜將“縮小”物體。使得研究人員發(fā)現(xiàn)向左傾斜將使人們低估艾菲爾鐵塔的體積,而向右傾斜則使得艾菲爾鐵塔看上去更加高大。這項(xiàng)研究獲得了2012年搞笑諾貝爾心理學(xué)獎(jiǎng)。
新加坡科學(xué)家最新研制出一種人造肌肉,結(jié)合未來(lái)機(jī)器人的“智慧大腦”將使機(jī)器人更加強(qiáng)壯,人造肌肉可延伸原始肌肉的5倍,使機(jī)器人能夠舉起80倍體重的物體。
科學(xué)家設(shè)想:人工智能賦予未來(lái)機(jī)器人可以統(tǒng)治世界的大腦,不久智能機(jī)器人也將具備發(fā)達(dá)的肌肉。目前,新加坡國(guó)立大學(xué)工程系一支研究小組最新研制一種人造肌肉,能夠延伸原始肌肉長(zhǎng)度達(dá)到5倍,使機(jī)器人擁有舉起80倍體重的能力。相當(dāng)于86kg體重的男子可以舉起7.5 t重的非洲大象,這是首個(gè)機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)仿生機(jī)器人具有超人力量的案例。
“人造肌肉”能夠充分模擬人類(lèi)的肌肉,快速響應(yīng)電脈沖,替代了緩慢的液壓機(jī)械驅(qū)動(dòng),機(jī)器人之所以會(huì)在移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“抽筋”,是由于緩慢的液壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式。除了超級(jí)強(qiáng)壯性,人造肌肉還能潛在轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)能量,使機(jī)器人即使短時(shí)間充電也能保持強(qiáng)勁的動(dòng)力。科學(xué)家預(yù)計(jì)未來(lái)大約3~5年時(shí)間,新型機(jī)器人手臂僅有人類(lèi)手臂一半的重量,卻能在與人類(lèi)的扳手腕比賽中獲勝。
一家總部位于馬薩諸塞州的飛行汽車(chē)公司近日進(jìn)行了首次公開(kāi)飛行測(cè)試,航空愛(ài)好者可以觀看本次飛行汽車(chē)的演示飛行。這輛飛行汽車(chē)被命名Transition,由美國(guó)的飛行汽車(chē)制造商設(shè)計(jì)建造,將在2015年上市,售價(jià)19萬(wàn)英鎊(約合人民幣1 896 903元),且將成為世界上第一款投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的飛行汽車(chē)。
根據(jù)設(shè)計(jì)方案,飛行汽車(chē)外觀上和普通的汽車(chē)差別不大,但是增加了機(jī)翼等升力結(jié)構(gòu),擁有兩個(gè)座位和可折疊的飛行機(jī)翼,當(dāng)然,如果要取得飛行汽車(chē)的駕駛權(quán),還要具有飛行執(zhí)照,通過(guò)規(guī)定小時(shí)數(shù)的飛行測(cè)試。從圖中可以看出,飛行汽車(chē)類(lèi)似傳統(tǒng)的汽車(chē)布局,有四個(gè)輪子,機(jī)翼結(jié)構(gòu)放置在車(chē)身中部附近,駕駛艙后方增加了尾翼等氣動(dòng)結(jié)構(gòu),機(jī)翼采取了折疊式設(shè)計(jì)方案。
飛行汽車(chē)的駕駛較為簡(jiǎn)單,不需要專(zhuān)門(mén)的跑道就可以起飛,折疊式的機(jī)翼可以滿(mǎn)足一般車(chē)庫(kù)的要求,在安全性方面,飛行汽車(chē)配備了降落傘系統(tǒng)。一般只在科幻片中出現(xiàn)的飛行汽車(chē)如今也變成了現(xiàn)實(shí),設(shè)計(jì)飛行汽車(chē)是許多設(shè)計(jì)師的夢(mèng)想。
來(lái)自委內(nèi)瑞拉首都加拉加斯的安吉爾-桑吉諾在截肢三個(gè)月后制造了一款獨(dú)創(chuàng)性機(jī)械手臂,使他能夠完成一系列工作任務(wù),并重新開(kāi)始電子工程師生涯,贍養(yǎng)自己的家庭。2012年,33歲的桑吉諾騎著摩托車(chē)與非法街頭賽車(chē)碰撞在一起,之后桑吉諾被匆忙送往急診室,但醫(yī)生表示必須將他的左手臂切除。同時(shí),桑吉諾還遭受了嚴(yán)重的內(nèi)部器官損傷和腿部骨折。這位電子工程師很清楚截肢手術(shù)是特殊的外傷,他曾在一家計(jì)算機(jī)零部件廠商工作,無(wú)法只使用一只手臂正常工作。當(dāng)他躺在重癥監(jiān)護(hù)室接受治療時(shí),得知妻子馬上就要生孩子了,這使得他決定自制一款仿生手臂,撫養(yǎng)自己的孩子。僅在摩托車(chē)事故之后3個(gè)月,桑吉諾便成功設(shè)計(jì)了一款仿生手臂,能夠使他修復(fù)電子組件,并像之前那樣謀生。整形外科醫(yī)師叔父布魯奈爾-羅德里格斯(Brunel Rodriguez)為他提供了制造仿生手臂的基礎(chǔ)零件。這款自制仿生手臂是由連接電池的小型發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),傳感器連接至他的鎖骨,用于探測(cè)活動(dòng)狀況。該仿生手臂聚焦于功能性,而不是審美角度,桑吉諾現(xiàn)計(jì)劃研制一款新仿生手臂,使其更像是人類(lèi)的真實(shí)手臂。
很多準(zhǔn)父母都會(huì)在孩子未出生時(shí),進(jìn)行B超,了解胎兒的狀態(tài)。目前,日本有人用奶油色樹(shù)脂打印制造的9個(gè)月胎兒面孔模型。這對(duì)于新生代家庭來(lái)說(shuō),打印母體中未出生胎兒的面孔可作為一個(gè)意義久遠(yuǎn)的家庭紀(jì)念品。圖為制造者展示一個(gè)9個(gè)月胎兒樹(shù)脂模型,旁邊是超聲波圖像對(duì)比。