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今天,你科普了吗?

2016-03-14

家庭生活指南 2016年1期
关键词:记忆合金浣熊传导



今天,你科普了吗?

形状记忆合金,把不可能变成为现实

形状记忆合金,顾名思义是具有形状记忆功能的金属材料,这种“记忆”效应是1932年由瑞典人奥兰德在金镉合金中发现的。当时奥兰德观察到当金镉合金的形状被改变后,在加热到一定的温度时材料又会变回原来的形状,之后人们把这种具有特殊功能的合金称为“形状记忆合金”。

在随后的研究中,人们逐渐发现了钛镍基、铁基、铜基等形状记忆合金。形状记忆合金作为一种新型的功能材料其用途十分广泛,其中最成功的范例为钛镍形状记忆合金在人造卫星天线的应用。由于卫星天线的形状为直径数米的半球形,而将如此大的天线通过航天飞机运送到外太空其难度可想而知。1969年,美国将钛镍记忆合金制成卫星天线,非常巧妙地解决了这一问题。

在我们的现实生活中,形状记忆合金也得到了广泛的应用,例如在医学领域中的心脑血管支架,在治疗心脑血管疾病中,形状记忆合金为解决心脑血管阻塞的问题提供了一条可行的途径。通过调整成分,医学者设计出一种跃变温度低于人体体温的记忆合金,首先在跃变温度以上将记忆合金制备成血管支架的形状,然后在较低的温度下将其体积压缩,用于血管支架导入,当将血管支架置于需要扩张的血管处,处于人体体温环境时,记忆合金将恢复到其原始的形状,从而起到了扩张血管的作用。

此外,由形状记忆合金制备的勺子、牙刷、洋娃娃以及机器蝙蝠等,在为人类的生活带来了更多便利的同时,也将更多的不可能变成为现实。

记忆合金作为一种新型的功能材料将会越来越多地受到人们的关注。迄今为止,记忆合金已经在各种领域都有应用,未来其仍然具有非常大的开发潜力。例如,倘若我们可以用记忆合金作为汽车的结构材料,当汽车发生碰撞后,只须将损伤处加热到跃变温度以上就可以恢复到其原始形状,这将极大地降低人力物力的损失,也节省了大量的社会资源。(新视野)

“晒跑族”:你真的跑对了吗?

当运动手环、运动软件悄然流行,我们的微信朋友圈里活跃起来了一批“晒跑族”,每天晒跑步的公里数,开展了一场“健康”运动大比拼。然而,跑步也是一门科学,适度正确的锻炼才能达到良好的运动效果。

你真的会跑吗?

正确的跑姿要以放松的身姿开始跑步,下颌微收,眼睛平视前下方10米左右的距离,整个身体保持正直且微微前倾,从而产生向前的推力。运用正确的摆臂幅度,在跑步中,向上(前)摆臂的时候到胸线(乳头)的位置,向下(后)摆臂的时候到腰际附近,这是较为合适的摆臂幅度。蹬地助推身体向前,以脚后跟和脚中部并滚动脚掌落地,脚落地时声音不能太大,要轻而有弹性,试着练习用轻柔的脚步安静地跑。掌握这些要领就能跑的更轻松。

同时,还要配合正确的呼吸:呼吸节奏与步伐密切配合,如三步一吸、三步一呼或两步一呼、两步一吸,宜用腹式呼吸,口与鼻协同配合,呼气时收腹,吸气时鼓腹,并保持呼吸均匀一致,这样跑起来才会感到轻快。

如何跑的更快?

进行长距离的训练是适应马拉松的关键,也是跑快的基础。除了掌握正确的跑步姿势之外,运动能力改善的关键是适应,只有从反复的不适应,到新的适应才能够逐步提高自己奔跑的能力。如果从没有跑过马拉松赛,可以先考虑从10公里或半程马拉松开始,建议用12到14个周的时间来训练,循序渐进,每周安排3至4次的跑步,然后完成半程马拉松。如果要跑完全程马拉松,最好有18到20个周的训练时间。

适应目标配速是根本。配速是英文pace的音译,表示通过单位距离所需要的时间。一般的计算是跑1000米需要多少时间。而合理的配速通俗地说就是找到最合适自己的跑步节奏。最适合的速度是由自己的身体条件决定的,每个人都不一样。业余选手跑马拉松,寻求挑战是好的,但还是要遵循量力而行的原则。一般可以通过5公里或者10公里的测试,根据自身身体的反应来找到适合的速度。比如,如果你的目标是3小时40分,你的身体必须适应平均每千米用时5分14秒的配速。平时训练时,尤其是长距离跑时,要以配速为准,让身体适应这个速度下的能量供应,适应身体的疲劳程度。(科普中国)

在微信里,为什么自己的声音听起来变样了?

随着互联网的迅猛发展,人们越来越习惯用社交软件互相联络。它们比电话节省,比短信丰富,使用起来也并不复杂,何乐而不为呢?但是,好奇心强的朋友可能已经发现了,你用手机发送的语音,听起来并不像平时的自己,这是为什么呢?

原来,这都是声音传导惹得祸。

声音包含三个特性,即音调、响度和音色。其中,音色决定了我们对声音的辨识。通常情况下,一个人的音色应该是稳定的。那么,为何自己的声音听起来变样了?人的听觉器官由外耳、中耳和内耳的耳蜗组成。声源振动引起空气产生的疏密波,通过外耳和中耳组成的传音系统传递到内耳,经内耳的换能作用将声波的机械能转变为听神经纤维上的神经冲动,后者传送到大脑皮质的听觉中枢,就产生了听觉。

外耳由耳郭和外耳道组成。外耳道是声波传导的通路,耳郭的形状有利于收集声波,起采音作用,还可帮助判断声源的方向。中耳由鼓膜、听骨链、鼓室和咽鼓管等结构组成。主要功能是将空气中的声波振动能量高效地传递到内耳淋巴,鼓膜和听骨链在声音传递过程中起重要作用。正常情况下,声音通过通过空气传导与骨传导这两种途径传入内耳:

1.气传导

声波经外耳道引起鼓膜振动,再经听骨链和卵圆窗膜进入耳蜗,这一条声音传导的途径称为气传导(air conduction),是声波传导的主要途径。此外,鼓膜的振动也可引起鼓室内空气的振动,再经圆窗传入耳蜗。但这一气传导在正常情况下并不重要,只是当听骨链运动障碍时方可发挥一定的传音作用,但这时的听力较正常时大为降低。

2.骨传导

声波直接引起颅骨的振动,再引起位于颞骨骨质中的耳蜗内淋巴的振动,这个传导途径称为骨传导(bone conduction)。骨传导的敏感性比气传导低得多,因此在引起正常听觉中的作用甚微。但当鼓膜或中耳病变引起传音性耳聋时,气传导明显受损,而骨传导却不受影响,甚至相对增强。当耳蜗病变引起感音性耳聋时,气传导和骨传导将同样受损。因此,临床上可通过检查患者气传导和骨传导受损的情况来判断听觉异常的产生部位和原因。

人们平时说话,对于自己,声音主要经由骨传导进入内耳;对于别人,则主要依靠气传导。二者的传输路线不同,声色自然也略有差异。当你发送语音的时候,声音经由空气,被麦克风记录,其音色和后者差不多,和前者的区别却较大。因此,这段语音听起来好像变了样。

(蝌蚪五线谱)

“脑纹”密码,丢不了忘不了,输入只用脑

“需包含大小写字母、数字或特殊字符,长度至少6位……”在网站注册新用户或设置网银密码时,每每看到这样的提示就让人头疼不已——强密码虽好,可实在记不住!日前,来自美国的一项发现有望把人们从这样的苦恼中解脱出来,“不动手只动脑”就可完成密码输入,安全性甚至比指纹还要高得多。相关论文发表在最新一期《神经计算》杂志上。

负责此项研究的美国宾汉姆顿大学的科学家将这种独特、可回收、持久性的生物识别方式称为“脑纹”。他们研究发现,大脑对某些词汇的响应方式或可用来取代密码。

为了验证这一理论,研究人员对45名志愿者进行了实验。志愿者们需要在佩戴脑电图读取设备的情况下,分别阅读诸如FBI、DVD和WTO这样的缩略词,一共有75个之多。在这个过程中,研究人员会记录每个志愿者在阅读缩略词时大脑的反应。结果发现,在阅读这些词汇时,每个人的反应都有所不同,以至于计算机系统能够根据脑电波反应识别出不同的志愿者,准确率高达94%。这表明,脑电波可以作为安全系统来验证一个人的身份。

语言学副教授莎拉·拉斯洛说,这种生物识别方法具有天然的优势,它不像指纹或者视网膜那样能被恶意窃取,并且是可取消、可更换的。如果一个人的指纹被窃,他不可能通过更换指纹的方式解决指纹泄密的问题,指纹一旦泄密,对一个人来说就是永远的。而“脑纹”存在于一个人的大脑当中,从外部无法察觉,无法窃取,不会丢失,同时在需要时也能通过更改激发词汇的方式进行更换。

生物医学工程学副教授金占鹏说,人们往往觉得类似的应用只会在像美国五角大楼和空军实验室这样的地方才会使用,而实际情况是,那些地方并没有那么多授权进入的用户,被授权的用户也没有不断使用这种方式来授权的需要。相比之下,像普通消费者经常会用到的电脑登陆或互联网支付,用“脑纹”则更加快捷便利。当然这种生物识别方式在被用于高安全应用时也有一定的潜力。

(科技日报)

干脆面、小熊猫、狸猫分不清?

很多人有一种动物方面的“脸盲症”,分不清各种银鸥,或者说你觉得各种柳莺都长一个模样,那还算是情有可原。但是小熊猫和浣熊区别大到堪比人和猩猩,这都看不出来就让人见笑了。

1.小熊猫(Ailurus fulgens):产于亚洲喜马拉雅山脉周边,高山动物,吃竹子,毛色红,所以又叫“红熊猫”、“火狐”,在英语中“firefox”指的就是它,光看脸它和浣熊也有很大差别:小熊猫有圆点状的“眉毛”,脸盘宽,嘴短,耳朵是白色的宽三角形。如果有视频就更好分辨了,小熊猫腿粗短,走路慢吞吞。

2.浣熊(Procyon lotor):美洲特产,但已经作为外来入侵物种入侵欧洲和日本等地区。典型的城市野生动物,胆大包天,无所不为,偷鸡摸狗,最爱翻垃圾箱,而且是凶猛的捕食者,在美国威斯康星州的美洲鹤保育基地,曾有好几只濒危的美洲鹤被浣熊咬死,管理员不得不雇佣猎人清除浣熊并增设电网。顺便说一句,似乎美国人民挺喜欢把烤浣熊作为美食。

这厮的长相贼眉鼠眼:尖鼻子细嘴,眼睛上蒙着黑色眼罩,活脱脱蒙面小强盗,四肢细长行动敏捷,前爪尤其灵活。很明显的一点就是浣熊的耳朵又小又尖。和小熊猫一比,这气质上就不一样,怎么看浣熊怎么像“小流氓”。

3.貉子(Nyctereutes procyonoides):网上疯传的什么“浣熊被活活剥皮”的视频里的动物其实都是貉子。作为一种重要的毛皮兽,貉子在养殖业占据了相当重要的地位。其实每个人都知道一个成语“一丘之貉”,说的就是这个东西。貉子也叫狸,日本动漫里经常提到的“狸猫”指的就是它。光看脸它和浣熊简直就像亲兄弟,不过貉子的“脸谱”没有那么黑白分明,貉子的尾巴也不分节。貉子和浣熊及小熊猫的亲缘关系较远,它是犬科动物,它的英文名直译过来就是“浣熊狗”。

(果壳网)

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