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歡迎收看一周科技。本周將向你們重點(diǎn)介紹幾種誕生在試驗(yàn)室里的有趣小裝置。

人造雛菊

不僅僅動(dòng)物會(huì)追趕光的方向，這種誕生在材料學(xué)試驗(yàn)室里的“人造雛菊”也可以。

“人造雛菊”材料追光演示|XiaoshiQianetal

本周《自然-奈米技術(shù)》上的一篇論文報(bào)告了這種以雛菊為靈感的人工趨光材料[1]。在試驗(yàn)演示中，這種圓錐體材料可以相當(dāng)精確和迅速地對(duì)準(zhǔn)一束雷射籠罩的方向。研究者覺得，這些會(huì)跟隨光照方向的材料才能幫助減少運(yùn)用太陽光能的效率。

研究者構(gòu)想，“人造雛菊”可以通過轉(zhuǎn)向增加光能運(yùn)用效率|YUSENZHAO,YOUSIFALSAIDANDXIMINHE

這種“向日葵”結(jié)合了兩種類別的材料：一種是受熱時(shí)收縮、降溫時(shí)膨脹的聚合物軟膏，另一種是能否有效吸收光并將局部加熱的材料。當(dāng)一束光從側(cè)面照向它時(shí)，被照射的局部受熱收縮，不對(duì)稱的收縮都會(huì)引導(dǎo)“向日葵”向光照的方向彎曲。

避孕貼片

在本周《科學(xué)進(jìn)展》的一項(xiàng)研究中，研究者們提出了長(zhǎng)效避孕抗生素的新亮點(diǎn)：通過特制貼片向使用者的臉部刺入100根細(xì)小的針[2]。

研究者M(jìn)arkPrausnitz手持實(shí)驗(yàn)階段的微針貼片|ChristopherMoore,GeorgiaTech

別擔(dān)心，很多細(xì)小的微針只有600微米長(zhǎng)，針尖半徑不足10微米，刺入臉部并不會(huì)讓人倍感顯著的麻木。并且他們使用生物降解材料制成，同時(shí)加入了避孕抗生素左炔諾睪酮，使用過后才會(huì)手動(dòng)消失。根據(jù)研究者的設(shè)計(jì)，只要將貼片貼在臉部上，按壓1分鐘左右，就可以讓這種抗生素微針踏入肌膚，并從貼片上手動(dòng)斷裂。接下來，微針會(huì)持續(xù)平緩地釋放西藥。

植物試驗(yàn)顯示，這些貼片才能維持足夠高的抗生素含量起碼30天時(shí)間，在人類志愿者臉上進(jìn)行的初步檢測(cè)也顯示，微針貼片幾乎不會(huì)帶給頭痛。與口用藥物相比，貼片能降低漏服的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)操作又比肌注或埋植愈發(fā)便于，不過它的療效仍然有待逐步驗(yàn)證。

星際穿越

穿出日球?qū)禹斕と胄请H介質(zhì)的旅行者1號(hào)與旅行者2號(hào)|NASAJPL

2018年11月5日，旅行者2號(hào)跨過了太陽風(fēng)的邊界日球?qū)禹敚℉eliopause），踏入了星際介質(zhì)的勢(shì)力范圍。在旅行者1號(hào)以后，它是第二個(gè)穿過日光層邊界的偵測(cè)器。

在本周的《自然-天文學(xué)》上，一系列論文報(bào)告了旅行者2號(hào)踏入星際空間時(shí)發(fā)回的初步數(shù)據(jù)[3]。很多論文確定了旅行者2號(hào)踏入星際介質(zhì)的準(zhǔn)確時(shí)間，并對(duì)它與旅行者1號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。2012年旅行者1號(hào)穿越日球?qū)禹敃r(shí)，偵測(cè)器上的等離子體偵測(cè)設(shè)備已然受損，而旅行者2號(hào)填補(bǔ)了這一遺憾，得到了更多檢測(cè)數(shù)據(jù)。論文顯示，旅行者2號(hào)在不到1天的時(shí)間里穿越了日球?qū)禹敗Ｅc旅行者1號(hào)相比，來自旅行者2號(hào)的數(shù)據(jù)顯示了一些不同之處，比如日光層的邊界更薄、更平滑，然后的星際磁場(chǎng)也更強(qiáng)。

自1977年發(fā)射以來，旅行者2號(hào)早已在月球中飛行了42年。它還將繼續(xù)深入星際空間，發(fā)回更多偵測(cè)數(shù)據(jù)，幫助天文學(xué)家了解太陽系的遙遠(yuǎn)邊界。

懸浮金屬

來自羅徹斯特學(xué)院的研究者制造了一種有趣的金屬結(jié)構(gòu)：它看上去好像僅僅兩片后邊留有縫隙的金屬片，但和普通金屬片不同，但是被完全按進(jìn)水中，它仍然能手動(dòng)浮到海面上。哪怕在后邊戳上幾個(gè)洞空間皮膚素材，它仍然不會(huì)下沉[4]。

經(jīng)過特殊處理的金屬結(jié)構(gòu)按到水里也會(huì)快速浮上去|MattMann/UniversityofRochester

為何？這不是由于金屬本來的密度比水小，而是由于金屬片的空隙之間存住了足夠多的空氣。水不會(huì)踏入空隙，這是由于兩個(gè)金屬片相對(duì)的兩側(cè)表面經(jīng)過了超疏水處理，他們顯得與水十分不親和。

通過存住空氣浮到海面上|ZhibingZhanetal

研究者們運(yùn)用雷射“蝕刻”金屬表面空間皮膚素材，留下微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了卓越的疏水功耗。研究者覺得，這種擅于懸浮、不被水沾濕的金屬結(jié)構(gòu)可能能在電子設(shè)備保護(hù)等方面派上用場(chǎng)。

運(yùn)用皮秒雷射處理，研究者們讓金屬表面顯得十分疏水，水滴落在后面可以彈上去|MattMann/UniversityofRochester

胰臟芯片

WYSSINSTITUTEATHARVARDUNIVERSITY

本周發(fā)表于《科學(xué)-轉(zhuǎn)換醫(yī)學(xué)》的一項(xiàng)研究展示了一種“肝臟芯片”[5]。在芯片細(xì)小的管線中，有序生長(zhǎng)的多種細(xì)胞模擬著卵巢組織的環(huán)境。通過這些裝置，可以測(cè)量抗生素對(duì)腦部引起的影響。

研究者分別制造了人類、狗、大鼠細(xì)胞版本的“肝臟芯片”，并觀察了他們對(duì)各類抗生素的反應(yīng)。結(jié)果顯示，這種芯片檢查到的抗生素肝毒性征兆與已知數(shù)據(jù)相符，而且展現(xiàn)了不同物種的差別。

現(xiàn)在，抗生素踏入臨床實(shí)驗(yàn)之前主要通過植物試驗(yàn)對(duì)腦部副作用進(jìn)行評(píng)估，但物種間的差距或許會(huì)造成評(píng)估結(jié)果不準(zhǔn)。而“肝臟芯片”可以使用來自人體的細(xì)胞，所以有望提供更有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)。

番外篇：《自然》150年

本周，你們都想發(fā)的著名刊物《自然》迎來了復(fù)刊150華誕的日子。作為慶祝，《自然》團(tuán)隊(duì)制做了一段很可愛的“論文網(wǎng)路”數(shù)據(jù)可視化視頻，最后讓我們一上去欣賞一下：