欢迎收看一周科技。本周你将看到:①激光烤肉;②最小的人造飞行器;③最白涂料;④一种墨水打印出所有颜色;⑤古老动物浮雕。
 激光烤肉 
哥伦比亚大学的工程师开发了奇怪的烹调新方法:用激光烤肉[1]。
用蓝色激光烤肉,场面有点邪能…… | Jonathan Blutinger/Columbia Engineering
确切地说,他们用3D打印把鸡肉泥做成各种形状,并试图用激光把这些鸡肉饼做熟。整个过程都由软件控制机器完成,经过精确的计算,足以达到食品安全要求的温度。为了达到最佳的烹调效果,研究者还结合了不同波长的激光:蓝色激光更适合加热内部,而红外激光可以烤制表面,为食物上色。
红外激光为食物表面烤制上色 | Columbia University
鸡是熟了,然而这东西真的能吃吗?出人意料的是,两位盲评品尝员都认为用激光烹调的样品比烤箱烤的更好吃——这是因为激光烹调保留了更多水分。
激光无法应付很厚的食物,但足以把逐层堆叠的3D打印食物烤熟。研究者设想,人们未来可以利用这种机器定制自己的晚餐,想要任何造型、口味和火候都可以轻松控制。
 迷你飞行器 
本周一篇《自然》论文介绍了目前最小的人造飞行器——它只有毫米级别大小,可以乘风滑翔,并可用于环境监测[2]。
比瓢虫更小的迷你飞行器 | Northwestern University
这种微型飞行器不仅有翅膀,还有传感器、电源、用于无线通信的天线和能够储存数据的嵌入式存储器。研究者参考了自然界中借助风力传播种子的各种植物,并从枫树的翅果结构中获得灵感,优化了飞行器的空气动力学。最终,飞行器能够平稳地、缓慢地、受控地旋转降落。
装有空气颗粒物污染水平检测电路的飞行器 | Northwestern University
研究者给飞行器装上检测元件,并尝试用它检测空气中的颗粒物水平或是水的pH值。他们设想,利用大量的微型飞行器,在大面积区域里形成一个环境监测的无线网络。而在用完之后,这些电子设备还能被无害降解。
 最白涂料 
世界上最白的涂料获得了吉尼斯世界纪录:它可以反射多达98.1%的光线[3]。而其他那些常见的白色涂料只能反射80-90%。
研究者Xiulin Ruan与获得世界纪录的超白涂料 | Purdue University photo/John Underwood
这种超白涂料由普渡大学的研究者开发,它含有大量不同尺寸的硫酸钡颗粒——这一设计使得它能够散射更多阳光。当然,打破记录并不是研究者真正的目的:高反射率的白色涂料能帮助建筑物在烈日下保持凉爽,减少夏日室内降温所需的能量消耗。
 从透明到七彩 
在本周的《科学进展》上,中科院化学所的研究者展示了神奇的打印新技术:只需一种无色透明的墨水,就可以打印出任何想要的颜色[4]。
展现绚丽色彩,只需要一种墨水?| Yanlin Song
这种墨水其实是光固化聚合物材料,它通过形成特殊的结构来呈现色彩。研究者利用喷墨打印机把墨水小液滴加到经过疏水处理的玻璃板表面,这些液滴经过固化,就在表面留下了一个个微小的穹顶状结构。光线在这些微结构中发生全反射与干涉,就可以显示出结构色,颜色与结构尺寸和形状相关。通过精确控制液滴与打印表面的性质,可以任意调整每个“像素”呈现的色彩。这种结构色只能单面观察,如果从另一面看,玻璃依然是无色透明的。
只有从打印微结构的反面观察,才能看到它的结构色 | KAIXUAN LI et al.
这种新技术操作简单,所用的墨水材料也很易得,更有利于推广。单面可见的打印图案也可用于防止鸟撞上玻璃窗,同时不会影响从里向外看的视线。
 古老浮雕 
这可能是现存最古老的大型动物浮雕之一,它是一只雕刻在岩石上的骆驼
位于沙特阿拉伯的古老骆驼浮雕 | AFP
这只实物大小的岩雕骆驼最初发现于2018年,类似的浮雕作品一共发现了21个,这些遗迹都位于沙特阿拉伯北部的沙漠中。人们原本认为,这些骆驼雕刻大约有2000年历史,但最新分析显示,它们在超过7000年以前就已经雕刻完成了,比预想的还要古老很多[5]。
鉴定古老石雕的年代颇具挑战性,研究者综合使用了一系列不同手段,例如鉴定残存的工具痕迹,分析岩石侵蚀规律,以及进行X射线荧光光谱分析。在当时,这些浮雕利用石器雕刻和打磨而成,据估计完成一件骆驼浮雕需要10-15天时间。
参考文献

[1] https://www.nature.com/articles/s41538-021-00107-1
[2] https://www.nature.com/articles/s41586-021-03847-y
[3] https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2021/Q3/purdue-record-for-the-whitest-paint-appears-in-latest-edition-of-guinness-world-records.html
[4] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1992
[5] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352409X21003771
作者:麦麦,窗敲雨
编辑:窗敲雨
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