不存在的盒子,竟然也能长出猫?|一周科技
欢迎收看一周科技。本周你将看到:①会自动开花的意大利面;②如何用不存在的盒子糊弄猫咪;③怀孕的木乃伊;④漂浮在空中的动画效果;⑤利用柑橘皮制造透明木头。
意面花朵
意大利面也学会变身了:只要放在水里煮一煮,这种新型意面就会从扁平变立体,变出螺旋、波浪、小盒子等一系列造型,甚至还能自动卷成一朵“玫瑰花”。
吸水膨胀后,意面自发地卷成了一朵立体的“玫瑰花” | Morphing Matter Lab/Carnegie Mellon University
这种“变形意面”由卡内基梅隆大学的研究者设计[1]。研究者首先像制作常规意面那样制作面团,并把它压成薄片。接下来,他们通过计算机模型确定哪些地方需要加入凹槽,并把细细的凹槽压到意面表面。用水煮意面时,存在凹槽纹路的面片会发生不均匀的吸水膨胀——这样一来,它就变成了预先设计的立体造型。
各种造型的变形意面,黄色为计算机模型,白色为实物 | Morphing Matter Lab/Carnegie Mellon University
设计变形意面倒也不纯粹是为了好玩。扁平的初始状态能够更紧密地塞进包装盒,这样可以减少包装材料以及运输成本,同时依然可以保留意面丰富的造型与口感。
不存在的盒子
猫咪对盒子执着到了什么程度?有时它们甚至会坐进一个完全不存在的“盒子”——那只是贴在地板上的方框图案,而且连方框本身都是靠视错觉脑补出来的。
这也能算盒子?| Gabriella Smith/Twitter
猫喜欢盒子这样封闭的小空间,而2017年时网友们发现,甚至只是用胶带在地板上贴出象征性的平面方框都能吸引猫咪坐进来。而这一次,有研究者更进一步,把“平面盒子”变成了更抽象的版本:这是四个缺角圆形围起的视错觉图案,人看了会脑补出一个正方形区域。
通过视错觉“脑补”出来的方框(左),以及看不出方框的对照组图案(右) | Gabriella E. Smith et al.
那么,猫咪又会如何看待这个视错觉呢?研究者招募养猫的志愿者,邀请他们各自在家中进行了对照实验。最终,有30只被试猫完成了实验。从目前的数据来看,比起看不出方框的对照组,猫咪更愿意坐在实线或视错觉圈出的方框里[2]。当然,研究样本量还很小,实验条件也有限,结论还有待证实。
(更多阅读:猫咪为什么爱盒子?)
怀孕木乃伊
这是目前已知的第一具怀孕的木乃伊——但在此之前很多年,她都被当成了男性[3]。
给木乃伊做CT扫描 | Warsaw Mummy Project
这具木乃伊来自公元前1世纪,据称是在古代埃及的底比斯王室陵墓里被发现的。由于棺木上写着埃及男性祭司的名字,长久以来木乃伊都被误以为是男性。直到最近,研究者想重新对木乃伊进行检查,通过放射性检测,才意外地发现了她的乳房和女性生殖器。更令人惊诧的是,这位20多岁的女性,肚子里还有一个26~30周大的胎儿。
在木乃伊的腹部发现胎儿 | Wojciech Ejsmond et al.
胎儿跟着妈妈一起木乃伊化了,这让胎儿的骨骼收缩,研究者很难对其进行更多检测。此前也曾发现过木乃伊胎儿,但那都是由于流产或早产等原因死亡的胎儿,并没有留在母亲体内。研究者表示,胎儿的骨骼密度很低,除非用很好的设备,否则包裹木乃伊化身体里的胎儿是很难被发现。这个研究不仅为古埃及的妊娠、胎儿地位等研究打开了可能性,同时还提醒研究者,需要重新审视这些木乃伊——毕竟,这位准妈妈之前一直被误认为男性,可能是因为她被放进了错误的棺木里。
空中动画
这不是后期特效,而是真正漂浮在空中的动画效果。利用无需屏幕的“空中立体投影”,研究者们再现了经典科幻影片场景的微缩版本[4]。
通过控制和照亮悬浮的小颗粒,研究者制造了“凭空显现”的动画效果 | Brigham Young University
上图中的动画效果实际来源于一个悬浮在空中的小颗粒。这种技术利用了一束人眼很难看到的激光来控制微米级大小的细小颗粒,让它悬浮在空中并按规定轨迹移动。接下来,另一束可见光会将小颗粒照亮,在空中制造快速运动的“光点”。“光点”在空中画出轨迹,人眼就看到了仿佛“凭空出现”的动画效果。
这些迷你光剑同样由快速运动的“光点”组成 | Brigham Young University
这种名叫“optical trap displays”的技术最早诞生于2018年,而最近,研究者们又对它进行改进,制造出了更丰富的展示效果[5]。不过,目前这种“凭空显现”的立体投影尺寸还很有限。
透明木材
科学家做出了一种100%可再生的透明木材,原料之一竟然是废弃的柑橘皮[6]。
用柑橘皮加工“透明木头”| Céline Montanari
从2016年开始,科学家就试图研发透明木材。如果能用于建筑,它们将可用于开发智能窗户、储热木材、内置照明木材等。
和之前的透明木材们(左)相比,现在基于柑橘提取物的最新透明木材更透明了 | Céline Montanari
制作透明木材的关键步骤是去除木质素,这会让木头变透明,但同时也会损失它的强度。因此,研究者需要寻找合适的材料来填充木质素留下的空洞。这一次,研究者选择了一种源于柑橘皮的衍生物,他们让这种分子在脱木质素的木材中聚合。结果,这种方法得到了能透过90%光线的“透明木头”,同时,木材的机械性能也得以恢复。比起过去的透明木材,这种利用可再生生物材料的方案更加环保。不过,目前透明木材离最终的应用还有一段距离。
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参考文献
作者:麦麦,窗敲雨
编辑:窗敲雨
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