有些科学发现拓宽了人类对国际的知道,有些孕育了有用的新技能,而也有一些单是看看画面就能取得许多趣味。曩昔一年里,又有哪些令人眼前一亮的科技视频/动图诞生?一同来回忆一下吧。
“随便显现”
动图通过加快 | Brett E. Kelly et al
这是一种3D打印新技能。光束照射在旋转的圆筒上,本来液态的树脂资料在部分发作固化,咱们会看到一个打印零件好像“随便显现”一般诞生,整一个完好的进程只需求几分钟时刻[1]。
这种技能学习的CT断层扫描的思路,它不再需求一层层叠加打印资料,因而提高了打印速度,一同还能够取得外表愈加滑润的元件。
岩浆喷射
岩浆喷射试验 | Ingo Sonder et al
这是一场名副其实的岩浆喷射,只不过它被缩小到了米级的尺度上。方形容器里装着热火朝天的新鲜岩浆,容器旁边面的管道会向其间注入冷水。接下来,火热的岩浆、蒸汽和水滴就一齐冲向了设置在上方的摄像机。
这是火山学家的一次模拟试验,他们期望了解水与岩浆的触摸在哪些条件下会引发风险的爆破式反响——这样的一种状况被称为“射气岩浆喷射”(phreatomagmatic eruptions)[2]。
蜜蜂划水
当蜜蜂不小心掉落到一池水中时,它们会拍动翅膀划水,在水面上制作出不对称的波涛,以此为动力把自己推到岸边逃脱。
图这是一段慢动作 | Chris Roha & Morteza Ghariba
这是两位工程师无意中的发现,他们运用高速拍摄对蜜蜂的划水动作进行了具体的记载,还把分析成果写成论文宣布在了《美国国家科学院院刊》上[3]。这种风趣的行为也给工程师带来了新的创意,两位论文作者渐渐的开端着手规划小机器人,让它们也用相同的方法在水面上移动。
泡泡雪花球
冰冷环境中肥皂泡的“雪花球”式冻住 | Farzad Ahmadi et al
在冬天十分冰冷的野外吹一个泡泡,它会以十分美丽的方法冻住:冰晶在泡泡膜上漂荡,好像摇动了雪花球一般。相似的动图其完成已在网上流行了好几年,不过本年科学家总算站出来进行了解说,并把它写成论文宣布在了《天然-通讯》上[4]。
研讨者指出,驱动小冰晶在肥皂泡外表移动的是不平衡的外表张力。冰晶首先在肥皂泡的底部发生,而结冰的相变伴跟着放热,这会让肥皂泡部分略微升温,温度改变从而造成了外表张力差异,小冰晶就跟着液膜一同动了起来。这种美丽的冻住方法需求周围环境和与肥皂泡触摸的外表温度都远低于肥皂泡溶液的冰点(在研讨中是-18℃~-20℃)。
黑中之黑
世上最黑的资料又有了新纪录。本年9月,麻省理工学院的研讨者搞出了一种新式的超黑资料,这一次它吸收入射光线的份额到达了99.995%,比起之前的超黑资料Vantablack又黑了一个数量级。
不过,真实引起我留意的其实是:研讨者与一位艺术家(Diemut Strebe)协作,用超黑资料做了一个艺术著作[5]。这件著作名叫“虚荣的救赎”(The Redemption of Vanity),它的内容便是:将一颗16.78克拉的黄钻(听说价值200万美元)外表用碳纳米管资料彻底掩盖,让它从灿烂闪亮变成了漆黑一片……
下面便是处理前后的比照图:
比布景更黑还行 | Diemut Strebe
小虫起跳
这是一段慢动作。为具体研讨这些小虫,研讨者动用了20000 fps的高速拍摄 | G. M. Farley et al
不必腿也能够拿手跳动。图中的小家伙是一只癭蚊幼虫,它能够把自己软软的小身体弹到空中,跳出相当于本身体长36倍的间隔,腾空速度最高可达每秒1.27米。
这是怎样做到的?研讨者发现,幼虫们会运用尼龙搭扣般的微结构把自己固定成一个圈,并且在身体的尾端积蓄液压[6]。不过我喜爱这张动图的原因是——它长得如同一个飞翔的小虾仁啊……
超音速香槟
高速拍摄下翻开香槟的瞬间,这儿香槟是室温的(20℃) | Gérard Liger-Belair et al
在开香槟的瞬间,快速喷出的高压气体也能够到达超音速,研讨者还从调查到了一种名叫“马赫盘”(Mach disks)的冲击波现象[7],这种现象在喷气式飞机、火箭喷出超音速尾气时也会呈现。
图中白色箭头标出了马赫盘呈现的方位,数字代表时刻,单位是微秒 | Gérard Liger-Belair et al
和战斗机不同的是,翻开香槟发生的马赫盘持续时刻十分时间短,究竟瓶子表里不足以长时刻保持足够高的压强差。马赫盘大约呈现在瓶塞顶开后的580微秒,在1毫秒之内就消失不见了。
主动上浮
按在水里也能浮起来的金属片结构 | Matt Mann/University of Rochester
来自罗彻斯特大学的研讨者制作了一种风趣的金属结构:它看起来好像仅仅两片中心留有空地的金属片,但和一般金属片不同的是,即便被彻底按进水中,它仍然能主动漂浮到水面上。哪怕在中心戳上几个洞,它仍然不会下沉。而这种特性得益于金属片内侧外表的超疏水功能,以及它们之间存住的空气。
研讨者们运用激光“蚀刻”金属外表,留下微结构,完成了杰出的疏水功能。在超疏水处理的金属外表上,水滴能够像小球相同弹起来,看起来也十分赏心悦目:
疏水外表弹跳的水滴 | Matt Mann/University of Rochester
最终,再来赏识两个本年最令我难忘的科技视频吧。
大嗓门
本年最令耳朵难忘的新发现:现在已知音量最大的鸟叫声。
留意:不要把音量调得太大 | JeffreyPodos & MarioCohn-Haft
这些如警报般喧嚷的叫声是雄性白钟伞鸟(Procnias albus)宣布的求偶声,在间隔1米远处音量峰值可达125分贝,它们所带来的声压是曩昔纪录保持者尖声伞鸟(Lipaugus vociferans)的大约三倍[8]。
AI捉迷藏
2019年仍然是人工智能蓬勃发展的一年,在人类研讨者的调教之下,它们做了许多风趣的工作——例如玩捉迷藏。
OpenAI
本年9月,人工智能研讨安排OpenAI发布了一段十分风趣的AI捉迷藏演示视频。研讨者们将多个人工智能体分红两组,让它们进行了4亿多个回合的捉迷藏练习。视频中的每个小人背面都是一个不同的AI,蓝色的一组担任“藏”,赤色的一组担任“捉”。
除了根本规矩和输赢得分,研讨者并没有给AI其他提示。而在这种多智能体练习中,AI逐步学会了各种杂乱的举动战略。例如 “藏”的一组协效果方块东西堵住出入口,把对手挡在外面;而“捉”的一组则学会了运用三角东西跳过围墙;“藏”的一组又学会了先把三角东西藏起来,不让对方运用。
参考文献
[1] http://science.sciencemag.org/content/early/2019/01/30/science.aau7114
[2] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2018JB015682
[3] https:///articles/s41467-019-10021-6
[5] https:///
[6] https://jeb.biologists.org/content/222/15/jeb201129
[7] https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaav5528
[8] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b15540
[9] https:///science/article/pii/S096098221931190X
[10] https://openai.com/blog/emergent-tool-use/
作者:窗敲雨
修改:李小葵
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