一周科技

作者: 麦麦,矩阵星,窗敲雨

来源: 果壳

发布日期: 2020-08-15

本周科技包括蜜蜂摄食方式的研究、红砖改造为储能材料、动物眼泪成分分析、琥珀中幽冥蚁捕食瞬间的发现以及制造出明亮荧光材料的新方法。

欢迎收看一周科技。最近,科学家为随处可见的砖头开发了意想不到的新用途——用来储存电能。蜜蜂吃花蜜,究竟是舔着吃还是吸着吃?其实,它们两种都会,而且还能随心切换。西方蜜蜂(Apis mellifera)通过吮吸动作摄入10%的糖水,而对于粘度更大的50%溶液,它们则选择舔食 | Wu et al. 过去科学家们已经知道,蜜蜂会用多毛的舌头蘸取、舔食花蜜。

而本周发表于Biology Letters的一项新研究则发现,它们有时也会选择直接吮吸[1]。在这项研究中,中山大学吴嘉宁、吴志刚团队通过显微高速摄影记录下了蜜蜂摄取糖水时的不同动作。结果显示,蜜蜂们会根据具体情况灵活地调整摄食动作:当液体含糖量低、容易流动时,蜜蜂们会吸着吃;而溶液含糖量较高、粘度更大时,它们则会用舌头舔食。这种灵活的选择能帮助蜜蜂适应更多样的食物来源,达到更高的摄食效率。

在《自然-通讯》本周发表的一项研究中,普通的建筑用红砖被改造成了超级电容器,可以储存电能并为LED灯供电[2]。

经过改造的“储电砖头” | The D’Arcy Laboratory in Washington University in St. Louis 研究人员利用红砖的多孔结构,使用酸蒸汽溶解红砖内部的铁氧化物,为整块砖添加了一层由PEDOT(一种导电聚合物)组成的纤维网,失去铁氧化物的砖块也会由红色变为棕蓝色。

这种经过改造的红砖能连接电源循环充电达1万次,单次充电后,三块4×3×1厘米的小砖块可以为绿色LED灯供电约10分钟。虽然这种储能砖的储能密度暂时还非常低,但在未来加入更多金属氧化物后将大幅提高性能,或能为储能建筑材料的设计带来启示。当然,目前这只是初期的尝试,距离在家拥有一面“充电砖墙”还相当遥远。本周科技趣图:看科学家如何采集动物的眼泪。

利用带刻度的试纸条吸取眼泪用于研究,图中的被试是一只大嘴ļ。这种纸条也会用在人类的眼科检查中 | Arianne P. Oriá 眼泪对维持眼睛健康起着重要作用,但在此之前,只有很少几种哺乳动物的眼泪成分得到过研究。这一次,巴西研究者从7个鸟类与爬行动物物种身上收集了眼泪样本,分析了它们的成分,以及眼泪蒸发后产生的结晶形态[3]。总的来说,这些物种与人的泪液组成其实相当相似。

不过,不同动物眼泪中蛋白质、尿素与电解质离子的含量依然存在很多细节差异,蒸发时产生的结晶形态也很不同。另一位接受眼泪采集的动物被试——一只仓鸮 | Arianne P. Oriá 分析不同动物的眼泪不仅能了解泪液的演化,也可以从中找出能让泪膜更稳定的泪液配方,这或许能帮助人们更好地治疗干眼症之类的眼科疾病。这块9900万年前的琥珀,凝固了幽冥蚁捕食的瞬间。

NJIT; Chinese Academy of Sciences; University of Rennes, France 幽冥蚁是目前已知的最古老的蚂蚁,生活在白垩纪时期。现代蚂蚁口部的下颌骨是左右移动的,而幽冥蚁的下颌骨则是垂直移动,类似于人类下颚的张合。

在琥珀中,这种已经灭绝的长角幽冥蚁(Ceratomyrmex ellenbergeri)用头上的角与尖锐的下颚抓住它的猎物——一种已经灭绝的与蟑螂有亲缘关系的昆虫(Caputoraptor elegans)幼虫。这块琥珀展现了幽冥蚁的捕食方式,该研究发表于《当代生物学》[4]。通过一种简单的处理,研究者们制造出了目前最为明亮的荧光材料[5]。

这种十分明亮的固态荧光材料被称为“SMILES”,它是常见荧光染料与名叫“氰星”(Cyanostar)的环形分子共结晶的产物。它可以加入聚合物材料当中,通过3D打印等方式生产不同形态的产品。使用SMILES的3D打印模型,在紫外光激发下发出荧光 | Amar Flood 过去,人们已经制造出了很多在溶液中发光良好的荧光染料。然而问题是,这些染料一旦进入固体形态,荧光效果就会大打折扣。

这是因为固体状态下染料分子彼此“离得太近”,发生了被称为“电子耦合”的相互作用。而氰星的加入能帮助染料分子彼此隔离,从而维持高亮度的荧光效果。

UUID: 147b415d-1cb4-4319-b5ef-e777d506c49f

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/果壳公众号-pdf2txt/2020/2020-08-15_我从未想过,竟然有人会给板砖充电……丨一周科技.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0042 元