含羞草是什么样子,hxc是什么材料

2022-07-23 08:39:12 基金研究

　　几十年来，大自然给了科技无数的灵感。曾经，“鲨鱼皮泳衣”帮助制造了游泳池神话，模仿壁虎爪子制成的粘性物质让人真的“爬上屋檐，爬上墙”.人类在观察自然的过程中模仿自然创造出的新奇技术令人惊叹。　　

　　然而，随着我们发现自然的脚步越走越远，技术手段的更新换代，我们不再仅仅停留在模仿自然的层面，而是以更有力的方式“利用”自然，来回答人类世界面临的各种问题。　　

　　菠菜爆炸探测器 　　

　　追随阳光的向日葵，机智的捕蝇草，敏感的含羞草，这些看似“一动不动”的植物，一直在用自己的方式感知着这个世界，也在向我们传递着信息。近年来，在一个全新的领域，emerged-机器人植物园（cyborg botany）.的研究人员试图将自然与技术结合起来，基于植物非凡的感官能力，创造出可以为人们提供环境和其他数据的机器人。　　

　　2016年，麻省理工学院的化学工程师郝敏王(Michael Wong)和他的团队通过气孔将碳纳米管植入菠菜叶子。当植物通过空气或地下水吸入少量爆炸物时，纳米管会发出荧光信号。瞄准树叶的小型红外摄像机可以捕捉到这一信号，并将其传输到连接的微型计算机Raspberry Pi。一旦信号被触发，系统可以自动发出电子邮件提醒你。　　

　　菠菜爆炸探测器| Melanie Gonick/麻省理工学院　　

　　在完成菠菜纳米传感器的开发后，Wong继续探索和扩大这项技术在其他领域的应用，特别是在农业生产方面。植物非常敏感，它们有可能在发现干旱或虫害之前向农民发出预警。目前，Wong的新加坡颠覆性和可持续农业精准技术研究中心(DiSTAP)正在尝试将这项技术商业化。　　

　　每一种植物都有很多信息要告诉我们，我们正在努力学习如何获取这些信息。　　

　　让生物发光点亮城市 　　

　　也许你还记得《少年派的奇幻漂流》年的梦幻海洋。夜空下，海面呈现出淡蓝色的荧光，迷人而深邃。我们的陆地生物长期以来一直痴迷于那些能够产生灿烂光芒的海洋生物。这种生物发光现象引起了法国设计师桑德拉雷伊的好奇心，并促使她将它们带出海洋。雷伊渴望让生物发光成为陆地上的自然光源，并制造一种“活的”灯，这种灯可以在不用电就发出舒服的光晕，从而,减和的,排放.产生更少的二氧化碳　　

　　水族馆里的水母|摄影：悲伤的小铊　　

　　为此，雷伊创办了Glowee公司，并担任首席执行官。Glowee的技术人员致力于整合仿生学和合成生物学，在陆地上制造那些海洋灯。他们将夏威夷鱿鱼的生物发光基因插入大肠杆菌，并培养这些细菌。通过对DNA进行编辑，工程师们可以控制光的颜色、开关和其他功能。 　　

　　为了让这些生物光源发光时间更长，技术人员需要照顾和喂养这些细菌，以确保它们能够继续生长。目前，科学家已经建立了一个可以持续六天的系统。此外，还开发了一种类似鱼缸的系统：只要你给细菌喂食，它们就开始发光。　　

　　生物荧光可用于衣物|荧光　　

　　形状任意是Glowee研发出的灯的优势之一,无论是标准的路灯还是薄薄的窗贴纸，都可以模压成型，因此其应用前景非常广阔。目前这种灯寿命有限，只是适合一些活动或者节日使用。由于法国禁止商店在晚上点亮招牌或橱窗，以减少光污染和节约能源，一些店主正期待着用生物发光窗贴纸装饰他们的店面。　　

　　Rae还有一个宏大的终极想法，就是用这些活的灯在未来的街道上编织一个发光的网络。随着科技的进步，能源利用率的提高，一定会有助于减少光带来的环境足迹。但是对于世界上那些仍然很难获得电力的地区，我们也许可以跳过电光源，直接去寻找生态友好的发光体，而正是从海洋中，雷伊为我们找到了答案。　　

　　活灯在未来的街道织出一张发光的网| Glowee 　　

　　蜜蜂物联网 　　

　　无人机在农业生产中的应用给农民带来了极大的便利，农民可以在短时间内获得农田的相关信息，从而大大提高了生产效率。但无人机待机时间短、充电频繁也成为一大弊端。华盛顿大学的工程师们正试图为野外的大黄蜂安装微小但功能强大的设备，以取代那些笨重的设备。　　

s://tupian.lamuhao.com/pic/img.php?k=含羞草是什么样子,hxc是什么材料5.jpg">研究者在田间工作 | Mark Stone/University of Washington

曾经有研究者尝试制造模拟昆虫的机器人，但复杂多变的风向和有限的电量都带来了极大的技术困难。这次UW团队则是直接利用蜜蜂类的力学优势：昆虫们早已进化出了应对各种复杂情境的飞行方式，并且它们还可以不断为自己供能。

为了让熊蜂可以成为精准农业的工具，工程师们将传感器、数据存储、记录位置追踪的接收器及一个可充电电池打包成一个102毫克的小背包安装在熊蜂身上。在它们进行日常活动时，传感器可以测量温度和湿度，它们的位置可以通过无线信号进行追踪。当它们回到蜂巢时，数据就可以自动上传，电池则进行无线充电。

背着小背包的熊蜂 | Mark Stone/University of Washington

团队将这项技术称为活的物联网（Living IoT）。它充分利用了生物学的优势来对环境进行监测，构建一个传感器网络，让自然成为领路人。

预测火山爆发的绵羊和山羊

公元前373年一场大地震的前5天，罗马作家艾利安（Aelian）曾记录下了发生在希腊的奇异现象。老鼠、貂、蛇和其他生物都逃离了镇子。当动物学家马丁威克尔斯基（Martin Wikelski）高中阶段翻译这段古希腊和罗马文字时，他第一次想到了动物可能具有某种与生俱来的能力，能够感知到即将发生的灾难。

如今威克尔斯基成为了马克斯普朗克鸟类研究所国际空间动物研究合作组织（ICARUS initiative）的负责人。他通过给动物安上带有GPS的标签来观察动物的群体行为。他发现白鹳可以预警蝗灾的爆发，绿头鸭的位置和体温则可以作为禽流感在人群中播散的提示。

现在他正在通过对山羊的观察来检验“动物可以预知即将到来的地震和火山爆发”这个古老的观点是否正确。当然，这一观点依然极具争议，但对大事件发生前后进行全天候的数据收集无论如何都会提供一些有力的科学佐证。

常年生活在西西里岛埃特纳火山的山羊，它们对火山内部活动有着敏锐的直觉。| Lorenzo Blangiardi / Flickr CC

2016年，意大利诺尔夏经历了一次强烈的地震，威克尔斯基立即为震中附近农场中饲养的动物佩戴了项圈来监测它们是否在余震到来之前出现任何行为异常。每个项圈中都有一个GPS追踪设备和加速度计。通过这种昼夜不停的监测，研究者可以观察到什么是正常的行为，并且从中找到异常的数据。他们测量到了在余震发生前的2小时到18小时前，动物们的运动加速度都超出背景水平，距离余震震中越远的动物，越早出现“预警”。目前他正着手发表有关这项发现的详细数据。

此外，威克尔斯基希望进一步了解动物们感知这些自然现象的机制。如果动物们仅仅是对地球晃动更加敏感的话，那么地震学家早就应该解决了地震预测的问题。但事实上，在地震前处于高应力的岩石会将带电粒子从矿物中释放，动物们所感知到的可能正是空气中的这些电荷。

威克尔斯基还参与对环太平洋火山带的动物进行标记，通过这个更大的网络了解野外不同动物的行为模式，观测何种“传感器”可以预测自然灾难。与此同时，由于人类行为对世界各地的动物都产生很大影响，或许这张即将绘制出的“动物互联网”可以唤起更多对关心、爱护动物的支持，也带来前所未有的价值。

原文作者：Lindsey Doermann