摇一摇,睡得香,对它对人都一样丨一周科技

原创见文末 果壳 今天

欢迎收看一周科技。想远离噪音过上宁静的生活,人类可能需要向蛾子取取经。

果蝇摇篮

不管是摇篮还是长途巴士,人处在摇晃的环境里总容易昏昏欲睡。果蝇也是如此——哪怕在有光照的白天,被放在摇床上的果蝇也会睡得更多[1]。

摇晃也会让果蝇昏昏欲睡 | Kyunghee Koh

研究者对果蝇的这种睡眠进行分析,发现在摇晃刚开始时,果蝇其实变得更活跃,但随后就逐渐进入睡眠状态;如果反复给予摇晃的刺激,它们在摇晃初期的活跃时间会越来越短,入睡越来越快。这可能是因为果蝇习惯了摇晃的状态,意识到晃动并没有威胁,因而降低了警觉性。

这种睡眠与普通睡眠类似,被晃过的果蝇因为补充了睡眠,之后也会更清醒。人类因摇晃而入睡的机制目前尚不明晰,如果有进一步的研究,或许能发展出帮助人类入眠的方法。

吸音翅膀

在自然界,蝙蝠会利用超声波回声定位寻找猎物,而与此同时,猎物也演化出了防御手段——一些蛾子可以通过翅膀上的细微结构有效吸收超声波,避免声波反射暴露自己的位置

柞蚕蛾Antheraea pernyi,拥有超声波吸收翅膀的物种之一 | Ivo Antušek/Wikipedia

最近,人们在两个蛾子物种的翅膀上发现了特殊的吸音结构。这些鳞片结构通过共振耗散能量、吸收声波,能够有效减少超声波的反射。不同的鳞片结构排列在一起,能够实现宽频段的吸音效果,峰值吸收发生在78kHz,在这一频率下可吸收72%的声波。这也是科学家们第一次在自然界发现声学超材料[2]。

蛾子翅膀上的声波吸收结构 | Simon Reichel, Thomas Neil, Zhiyuan Shen & Marc Holderied

虽然蛾子翅膀针对的是超声波,但类似设计也可以调整到符合人类听觉的频段。与传统的多孔吸音材料相比,蛾子翅膀吸音结构要轻薄高效得多——也就是说,未来它或许能够变成轻薄的“吸音墙纸”,解决噪音问题

丰腴“维纳斯”

“维伦多尔夫的维纳斯”是一件经常出现在美术课本上的雕塑,这件约11厘米高的石雕作品来自2万多年前的欧洲,同时代还有很多类似的小雕塑诞生。在当时狩猎采集为生的人类中,胖人本应该少见,但这些雕塑却将女性塑造得格外丰腴,这究竟是为什么?本周发表于期刊《肥胖》的一项研究认为,这些女性雕塑反映了当时的环境变化与生存压力[3]。

旧石器时代雕塑“维伦多尔夫的维纳斯”

人类在大约48,000年前来到欧洲,当时这里处于短暂的间冰期,较为温暖。而此后冰期到来,食物短缺,给当时的人类造成了极大的生存压力。论文作者认为,这种压力也体现在了女性雕塑的体型当中:在冰川扩张时期,以及靠近冰川位置出现的女性雕塑,它们拥有更大的腰臀比,以及更大的腰围-肩围比。也就是说,在受寒冷威胁更大的地方,女性雕塑的形象也更胖。研究者认为,在当时肥胖成了人们追求的有利条件——因为肥胖使女性更容易扛过食物匮乏,成功养育后代。

漂流瓶

漂在河里的塑料瓶未必都是垃圾——它还有可能是研究者们释放的“塑料垃圾追踪器”。

本周,研究者们报告了一种可用于评估塑料垃圾走向的“漂流瓶”装置[4]。通过追踪“漂流瓶”的位置,可以了解塑料垃圾在水系中以多快的速度移动,以及它们能够移动多远

这看起来就像是普通的塑料瓶——除了天线的部分之外…… | University of Exeter

研究者在500ml饮料瓶中装进了基于移动通讯系统或卫星的定位装置,并在恒河与孟加拉湾进行了实地测试。在94天时间里,这些“漂流瓶”中最远的移动了2845千米的距离,也有的瓶子卡在渔网中间,或是被人捞走。这些“漂流瓶”带来了相当真实的数据,但也有意外发生:有一个人捡走瓶子,取出其中用于定位的SIM卡,装在自己手机上登录社交平台,并给研究者带来了一笔额外的话费……

无痕粘合

最近,达特茅斯学院的研究者们发表了一种新型的“临时粘合剂”:它不仅可以实现牢固的粘接,同时还能在需要时不留痕迹地去除,不需要施加任何外力或是额外的化学物质[5]。

博士生亲自演示新型“临时粘合剂”牢固的粘合作用 | Nicholas Blelloch

该研究发现,多种分子晶体材料都具有成为“临时粘合剂”的潜力。这些材料能够快速、牢固地热熔粘合玻璃、塑料、金属等材料,同时可以在需要时轻松去除,不需要添加额外的解胶剂或者用力撕扯。只要在真空环境下进行加热,就可以让这些粘合剂材料从固体直接升华变成蒸汽,从而不留痕迹地解除粘合

参考文献

[1] https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)31451-0

[2] https://www.pnas.org/content/early/2020/11/17/2014531117

[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/oby.23028

[4] https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0242459

[5] https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.chemmater.0c01401

作者:麦麦,窗敲雨

编辑:窗敲雨

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