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像猫一样奔跑的机器人

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“尽管它没有头,但是人们一眼就知道它是在模仿什么动物。”瑞士洛桑联邦理工学院生物机器实验室负责人Auke Ijspeert指着一台该机构新开发的机器人说,“它的四条腿就说明了一切。”

这是一款刚刚问世的猫型机器人,研究者称之为“小猎豹”。尽管它的外形距离真正的猫还有一定差距,这个机器人的四条腿则按照猫后腿的形态设计出来。

这样特殊的造型使之成为世界上重量在30千克以下的机器人中跑得最快的,而且可以稳定地在不平的路面上保持匀速奔跑。在实验中,它可以在一秒内跑出比身体长7倍的距离,而且可以轻松克服陡坡、急转弯等地形。

“这是我们实验室在仿生机器学上的又一个突破,尽管它还不及真正的猫灵活。”Ijspeert说,“它的秘密在于构成它每条腿的三个部件,当机器运行时,这三个部件就会像猫的肌肉一样协同工作。同时,我们用弹簧替换了肌腱,用电动机代替心脏。总之,我们最大程度地还原了猫的运动形态。”

根据Ijspeert介绍,这款机器人的理论意义在于仿生学的又一次应用。而在实践中,这款机器人可以用于搜救、探险等在特殊地形进行的工作。比起现在通用的履带型机器人,猫型机器人的四条腿可以带它们到更多的地方,完成更多的任务。

自洁材料可能弊大于利

您家里有可以“自己清洁”的玻璃、涂料或其他物品吗?如果有的话,您要注意了。

这些材料自我清洁的秘诀在于表面的二氧化钛涂层,可以分解那些附着在上面的污染物。但是,印第安纳大学的环境学家表示这种物质可以将大量的氨气转变成一氧化氮,这种气体可以与氧气反应形成臭氧。

研究者发现在使用二氧化钛涂层的区域,氨气分解成一氧化氮的几率比没有类似设备的区域上升了13%。在阳光充足的环境下和电子设备附近,这些一氧化氮很容易和氧气反应形成臭氧。虽然臭氧是降低温室效应的重要化学物质,但地面附近的臭氧会对人类的呼吸、皮肤、神经系统造成损害,甚至致癌。

“以前我们认为‘自洁材料’只是去除杂质,但是我们的试验表明二氧化钛会成为一种光化学反应的催化剂,将氨气变为一氧化氮,进而产生臭氧,对人体造成损伤。”印第安纳大学公共和环境事务学院副教授乔纳森·拉夫(Jonathan Raff)表示。

之前人们对于臭氧污染的防护主要集中在对于汽车尾气中一氧化氮排放量的控制,而拉夫的团队的最新发现表明“家里也可能不那么安全”。

这样的发现很及时,美国政府正在制定更加严格的空气污染防治条例,一旦自洁材料的危害得以确认,二氧化钛这个被广泛用作增白剂和涂料的材料也许会遭遇灭顶之灾。

特殊胶带,把房子“粘”起来

德国布伦瑞克科技大学、Wihelm-Klauditz研究所等科研单位联合参与了一项快速建造房屋的计划,他们称之为“定制房屋”——在工厂中制造出房屋的各个部分,然后在建筑工地上将房屋组装起来。

与之前的一些房屋组装技术不同的是,这次将各个部件连在一起的不再是钉子,而是胶带。

“我们的胶带不仅起效快,而且起效时间是可控的——只有按一个按钮才能让胶带开始工作。”WihelmKlauditz研究所的Andreas Zillessen博士说。

秘密在于胶带的材料。与一般胶带不同的是,它不仅仅是由衬底材料和黏合剂组成的,它有着自己的“加热系统”。它的构造是在一块金属条两侧都涂上黏合剂。使用者只需将材料装好,然后让金属条通电,电流加热金属,让黏合剂融化,成为液体,流入材料内部和材料之间的空隙之中,随后会很快冷却,将材料粘在一起。

“这种材料在建造木制和复合材料的房子别有效。”Zillessen博士说,“这可以节约很多钉钉子的时间,从而让我们有可能在短短几天、甚至是几个小时内就建好一座房屋。”

目前这种胶带还处在初级阶段。对于研究者们来说,找到效果最好最持久的黏合剂是目前最大的挑战。“我们所选的黏合剂必须能够很好地粘住金属、木材和其他材料,同时也有很好的耐压程度和抗腐蚀性,我们希望能尽快找出最好的方案。”Zillessen博士说。

少吃脂肪,保持后代健康

想在怀孕期间加大营养来保持宝宝健康的准妈妈们要注意了:这段时间摄入了过多的脂肪的话有可能会导致后代肥胖。

一项由美国卫生研究所糖尿病、消化系统和肾病中心赞助的研究证明,在怀孕期间食用高脂肪饮食的母猴所生下的小猴,比依靠低脂肪饮食的母猴的后代要更容易发胖。

“之前的研究表明母亲是否肥胖会影响幼儿的体质指数。”研究领导者,俄勒冈健康科技大Juliana Gastao博士说,“但我们的实验证明,如果妇女怀孕期间不注意饮食,生下来的孩子也有可能会发胖,即便母亲身材很苗条。”

研究团队将20只分别喂养的怀孕母猴生下来的小猴分为四组,再分别用低脂肪和高脂肪喂养,结果表明,用高脂肪食物喂养的母猴的后代即使是食用低脂肪食品,发胖的概率依然比低脂肪食物喂养的母猴的后代要高。

“我们知道肥胖可以刺激炎性细胞因子,这种因子可以改变神经元的发育。”另一位研究者Elinor Sullivan博士表示,“我们相信长期摄入高脂肪食品的母猴生下的小猴在胎儿时期就受到了过多的炎性细胞因子的影响,使它们的神经细胞在控制饮食摄入方面的功效大打折扣,这是导致它们容易肥胖的关键原因。”

鉴于人类和猴子的相似程度,这样的发现足以提醒那些不想养个小胖墩的妇女。另外,Gastao博士提醒说,由于导致肥胖的因素在神经元,这样的肥胖几乎是不可逆的。