眼泪有了替代品
美国哈佛大学工程与应用科学学院(SEAS)的一支研究团队从泪水中获得灵感,设计出一种透明度和润湿性功能可自我调节的液体膜仿生材料。这种新材料的灵感是受动态的、自我恢复的自然系统——覆盖眼睛的液体薄膜的启发:人在一眨眼间,可以把眼泪连接起来,形成一个动态的、具有显著光学功能且保持清晰的液体膜,同时保持眼睛湿润,免受灰尘和细菌污染,帮助排出各种废物。
新材料是一个覆盖着弹性多孔基材的持续液膜,任何基片的变形,如拉伸、点戳或肿胀,都能使孔的大小改变,从而改变液体的表面形状。滴到其表面的水或油会自由向下流淌;拉伸或弯曲会使液膜表面变得粗糙且不透明,从而更精确地控制水或油滴的运动;每一滴水或油可逆向运动,也可停滞在某个位置,而之前没有任何材料能做到这一点。
SEAS材料科学教授艾米·史密斯认为:“这个系统的美妙之处就是它的适应性和多功能。想象一下,一座既可阻挡干燥空气又可在阴雨天防水的帐篷,一个高度精确、可自我调节的自清洁隐形眼镜,一些可根据通过的液体流量及外部环境条件优化流动速率的管道……而这种新型材料将让这些想法离现实不再遥远。”
神秘黑色闪电将被专门监测
2013年4月在奥地利的维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上,科学家们指出:我们需要发射更多的地球观测卫星,以便对一种被称为“黑色闪电”的神秘现象进行更加细致的观测。
人类的肉眼无法看到黑色闪电,这是一种非常罕见的自然现象,当其发生时会产生伽马射线辐射,导致在民航客机飞行高度上的乘员们遭受相当于数次胸片X射线照射或CT扫描的辐射剂量。科学家们之所以关注伽马射线如何产生中子,是因为这将增加乘坐航班飞行人员的暴露风险:足够强度的伽马射线会激发空气中的氧原子和氮原子,甚至飞机机身上铝合金材料原子的原子核;这些原子核会很快衰变,这样的结果是在短暂的时间内导致环境中中子浓度的上升;乘坐飞机旅行的人员本身由于高度的原因已经暴露在比地面强300倍左右的中子辐射环境下,这是高空环境的正常辐射水平,飞机制造商们在设计飞机时已经考虑这一因素并加以防护,然而大气中产生的额外中子辐射则不在当初的设计考虑范围之内。
目前,在轨运行且可以观测此类现象的卫星,其设计都并非是对准地球的;相反,这些卫星的眼睛都盯着宇宙深处的黑洞和其他辐射伽马射线的天体或现象,地球的位置正好就在卫星观测方向的身后。这种情况让科学家们感觉需要研制一颗专用的、对准地球的伽马射线观测卫星。
现在,科学家们正在加紧设计专用的地球大气层伽马射线监测设备,不久之后就可以将其送往太空。这就是“大气—空间相互作用探测器”(ASIM)。这台设备预计将于2013—2014年间由HTV货运飞船送往国际空间站上安装。这台设备由欧洲设计制造,包括一套相机和伽马射线探测器,其将对地球大气中的极端雷暴现象、云层、大气以及水循环等现象进行详尽考察。