用過(guò)的口罩不要扔，拌上水泥還能蓋棟樓！

歡迎收看一周科技。本周你將看到：①口罩回收新思路；②一飛沖天的小裝置；③小蜘蛛蹬開(kāi)對(duì)象彈射逃命；④薄如紙的揚(yáng)聲器；⑤安全警示不安全。

口罩混凝土

如何應(yīng)付越堆越多的廢棄口罩垃圾？華盛頓州立大學(xué)研究者給出了全新的思路：把它們回收處理再加進(jìn)混凝土，就能做出更牢固的建筑材料[1]。

從口罩中回收微纖維材料 | WSU

一次性醫(yī)用口罩的過(guò)濾層由聚丙烯熔噴布組成，其中交錯(cuò)排列著纖細(xì)的聚合物微纖維。而研究者們正是從口罩中提取了這些微纖維成分，將它們用氧化石墨烯水溶液進(jìn)行處理，然后作為添加劑混入常規(guī)的水泥混凝土。實(shí)驗(yàn)顯示，這樣處理能讓混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度提升多達(dá)47%——也就是說(shuō)，它會(huì)變得更強(qiáng)韌、不易開(kāi)裂。

除了讓口罩變廢為寶，這種強(qiáng)化處理也能夠提升混凝土的使用壽命，從而減少生產(chǎn)新水泥帶來(lái)的能源消耗與碳排放。

一飛沖天

科學(xué)家做出了迄今為止最會(huì)跳高的機(jī)械裝置——它一口氣能跳到30米高[2]。

一跳30米高的機(jī)械裝置 | Hawkes Lab / UC Santa Barbara

這個(gè)裝置由發(fā)動(dòng)機(jī)、碳纖維壓縮弓和橡皮帶組成。當(dāng)拉動(dòng)纏繞在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸上的線時(shí)，橡皮帶被拉伸，碳纖維弓就像彈簧一樣被壓縮，從而儲(chǔ)滿動(dòng)力將自己彈出去。再會(huì)跳高的生物，彈跳高度都會(huì)受限于肌肉單次沖程時(shí)所產(chǎn)生的功；但機(jī)械裝置彈跳時(shí)，則可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)沖程，將產(chǎn)生的能儲(chǔ)存在巨大的彈簧中，然后一飛沖天。這個(gè)裝置能迅速加速到60英里/小時(shí)（即約26.8米/秒），一口氣沖上30米。

新裝置有著巨大的彈簧｜Hawkes Lab / UC Santa Barbara

研究者期待裝置能在太空中大展身手，無(wú)需清理地面障礙物就能在陌生的星球上穿梭。他們計(jì)算，如果在月球上，這個(gè)裝置可以在向前跳躍500米時(shí)，跨越125米高的障礙。

彈射逃生

本周動(dòng)物視頻：看一只小蜘蛛如何施展快如閃電的彈射逃脫術(shù)。

不少動(dòng)物都能使出快到模糊的彈射動(dòng)作，它們通常用這些動(dòng)作抓捕獵物或逃離捕食者。不過(guò)，視頻中的雄性隆背菲蛛（Philoponella prominens）把自己彈飛則是為了在交配后第一時(shí)間逃離“心上人”，以防止自己被雌蜘蛛吃掉。

研究顯示，這些雄性蜘蛛通過(guò)蓄積的液壓驅(qū)動(dòng)第一對(duì)足關(guān)節(jié)快速伸展，以此完成逃生動(dòng)作，彈射速度峰值最高可達(dá)88.2厘米/秒。在實(shí)驗(yàn)觀察中，97.4%的雄性都在交配后通過(guò)彈射成功逃脫，而少數(shù)逃脫失敗的倒霉蛋則被雌蜘蛛當(dāng)場(chǎng)吃掉。

湖北大學(xué)研究者本周在《當(dāng)代生物學(xué)》上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)[3]。他們表示，給快如閃電的小蜘蛛對(duì)焦是本研究的最大難點(diǎn)。

輕薄揚(yáng)聲器

麻省理工學(xué)院的工程師們做出了像紙一樣輕薄的新型揚(yáng)聲器。它能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的聲音，并且可以隨意貼在各種表面上使用[4]。

輕薄揚(yáng)聲器的關(guān)鍵部件是一層薄薄的壓電材料，它被加工出了許多15微米高的微小拱形結(jié)構(gòu)。在電流的作用下，這些小小的拱形結(jié)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)，它們的力量合在一起就產(chǎn)生了音量足夠大的聲音。

這種新型揚(yáng)聲器只需3個(gè)簡(jiǎn)單步驟就能加工完成，同時(shí)它還非常省電，每平方米耗電僅有約100毫瓦。將它貼在房間里，能夠營(yíng)造出立體的聲音效果，同時(shí)還可以用于主動(dòng)降噪。

危險(xiǎn)警示牌

提醒人們注意駕駛安全的警示牌并不一定對(duì)安全有益——一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》的研究指出，有時(shí)候它們甚至?xí)?dǎo)致更多車(chē)禍[5]。

過(guò)度引入注意的警示牌可能會(huì)適得其反 | Jonathan Hall

研究者關(guān)注的警示牌是一種巨大的電子顯示屏，上面會(huì)顯示該地區(qū)一年內(nèi)因交通事故死亡的人數(shù)。在得克薩斯州，這些警示信息每個(gè)月只有一周時(shí)間會(huì)在高速路上展示，這給研究者提供了對(duì)比分析的好機(jī)會(huì)。

在分析過(guò)2010-2017年的數(shù)據(jù)后，研究者發(fā)現(xiàn)展示車(chē)禍死亡數(shù)字并沒(méi)有起到促進(jìn)安全的作用——相反，它甚至還讓接下來(lái)10千米路段內(nèi)的交通事故增加了4.5%。研究者推測(cè)，這些撲面而來(lái)的負(fù)面信息可能過(guò)度吸引了司機(jī)的注意力，進(jìn)而影響了他們的駕駛操作。

參考文獻(xiàn)

[1] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X22005912

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-022-04606-3

[3] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00485-7#%20

[4] https://news.mit.edu/2022/low-power-thin-loudspeaker-0426

[5] https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3427

作者：麥麥，窗敲雨

編輯：窗敲雨

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