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用过的口罩不要扔,拌上水泥还能盖栋楼!|一周科技

欢迎收看一周科技。本周你将看到:①口罩回收新思路;②一飞冲天的小装置;③小蜘蛛蹬开对象弹射逃命;④薄如纸的扬声器;⑤安全警示不安全。

口罩混凝土

如何应付越堆越多的废弃口罩垃圾?华盛顿州立大学研究者给出了全新的思路:把它们回收处理再加进混凝土,就能做出更牢固的建筑材料[1]。

从口罩中回收微纤维材料 | WSU

一次性医用口罩的过滤层由聚丙烯熔喷布组成,其中交错排列着纤细的聚合物微纤维。而研究者们正是从口罩中提取了这些微纤维成分,将它们用氧化石墨烯水溶液进行处理,然后作为添加剂混入常规的水泥混凝土。实验显示,这样处理能让混凝土的劈裂抗拉强度提升多达47%——也就是说,它会变得更强韧、不易开裂。

除了让口罩变废为宝,这种强化处理也能够提升混凝土的使用寿命,从而减少生产新水泥带来的能源消耗与碳排放。

一飞冲天

科学家做出了迄今为止最会跳高的机械装置——它一口气能跳到30米高[2]。

一跳30米高的机械装置 | Hawkes Lab / UC Santa Barbara

这个装置由发动机、碳纤维压缩弓和橡皮带组成。当拉动缠绕在发动机驱动主轴上的线时,橡皮带被拉伸,碳纤维弓就像弹簧一样被压缩,从而储满动力将自己弹出去。再会跳高的生物,弹跳高度都会受限于肌肉单次冲程时所产生的功;但机械装置弹跳时,则可以让发动机反复冲程,将产生的能储存在巨大的弹簧中,然后一飞冲天。这个装置能迅速加速到60英里/小时(即约26.8米/秒),一口气冲上30米。

新装置有着巨大的弹簧|Hawkes Lab / UC Santa Barbara

研究者期待装置能在太空中大展身手,无需清理地面障碍物就能在陌生的星球上穿梭。他们计算,如果在月球上,这个装置可以在向前跳跃500米时,跨越125米高的障碍。

弹射逃生

本周动物视频:看一只小蜘蛛如何施展快如闪电的弹射逃脱术。

雄性蜘蛛弹射脱离雌性,视频前一半为每秒1500 帧的高速摄影 | Shichang Zhang et al.

不少动物都能使出快到模糊的弹射动作,它们通常用这些动作抓捕猎物或逃离捕食者。不过,视频中的雄性隆背菲蛛(Philoponella prominens)把自己弹飞则是为了在交配后第一时间逃离“心上人”,以防止自己被雌蜘蛛吃掉。

研究显示,这些雄性蜘蛛通过蓄积的液压驱动第一对足关节快速伸展,以此完成逃生动作,弹射速度峰值最高可达88.2厘米/秒。在实验观察中,97.4%的雄性都在交配后通过弹射成功逃脱,而少数逃脱失败的倒霉蛋则被雌蜘蛛当场吃掉。

湖北大学研究者本周在《当代生物学》上报告了这一发现[3]。他们表示,给快如闪电的小蜘蛛对焦是本研究的最大难点。

轻薄扬声器

麻省理工学院的工程师们做出了像纸一样轻薄的新型扬声器。它能够产生高质量的声音,并且可以随意贴在各种表面上使用[4]。

视频:轻薄扬声器效果演示 | MIT

轻薄扬声器的关键部件是一层薄薄的压电材料,它被加工出了许多15微米高的微小拱形结构。在电流的作用下,这些小小的拱形结构发生振动,它们的力量合在一起就产生了音量足够大的声音。

这种新型扬声器只需3个简单步骤就能加工完成,同时它还非常省电,每平方米耗电仅有约100毫瓦。将它贴在房间里,能够营造出立体的声音效果,同时还可以用于主动降噪。

危险警示牌

提醒人们注意驾驶安全的警示牌并不一定对安全有益——一项发表于《科学》的研究指出,有时候它们甚至会导致更多车祸[5]。

过度引入注意的警示牌可能会适得其反 | Jonathan Hall

研究者关注的警示牌是一种巨大的电子显示屏,上面会显示该地区一年内因交通事故死亡的人数。在得克萨斯州,这些警示信息每个月只有一周时间会在高速路上展示,这给研究者提供了对比分析的好机会。

在分析过2010-2017年的数据后,研究者发现展示车祸死亡数字并没有起到促进安全的作用——相反,它甚至还让接下来10千米路段内的交通事故增加了4.5%。研究者推测,这些扑面而来的负面信息可能过度吸引了司机的注意力,进而影响了他们的驾驶操作。

参考文献

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X22005912

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-022-04606-3

[3] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00485-7#

[4] https://news.mit.edu/2022/low-power-thin-loudspeaker-0426

[5] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3427

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

本文来自果壳,未经授权不得转载.

posted @ 22-05-07 09:03 作者:admin  阅读:

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