运动时监测健康状况的皮肤传感器

<正>在艰苦的锻炼之后,人们常常说"洗了个汗澡"。这些汗水似乎没有什么用处,但是如果能够对那些汗水进行量化分析,这种新型科技一定很有吸引力吧。研究者已经发明一种能够测量汗水成分的柔软黏性贴片,并在《科学·转化医学》(Science Translational Medicine)期刊上做了报告。用智能手机扫描贴片,APP将提供电解质平衡、脱     

折纸算法助你成为折纸大师

<正>如果你曾试图折一只纸蝴蝶,却无助地发现折出的东西竟然像七扭八歪的翼手龙,一定就会明白折纸也需要技巧,新的算法将有助于解决这个问题。一旦你在计算机上生成一个多面体设计方案,比如说小兔子,Origamize(r一个生成折纸方法的软件)就会把一系列三角形映射到一张纸上,然后告诉你怎样折叠多余的纸,用正确的方法聚拢在一起。Origamizer的一位研究者设计了以前的算法,但是需要将纸剪裁或折叠成一长条,最后的成品会有很多接缝。     

静电及其应用

 建国以来,随着国民经济的迅速发展,我国静电科学研究已取得了很大的进展,并广泛应用于多个领域。如何进一步防止静电的危害、利用静电造福于人类社会对于我们具有十分重要的意义。一、静电现象与研究人们通常将运动的电荷或导体中的电流叫做动电,而把相对静止的电荷或者物体上处于相对平衡的电荷称做静电。静电现象在自然界,在我们的日常生活中广泛地存在着,如:当你拿起梳子梳头时,你会听到噼啪的声响;在炎热的夏季阴雨天气里,你会看到耀眼的闪电;如果你用一块绸子摩擦一根玻璃棒时,你会发现玻璃棒能够吸引许多小纸屑……这些奇妙的现象,就是静电。     

一个奇异的运动视错觉现象及其分析

 一个奇异的运动视错觉现象前一阵子,笔者在网上浏览贴图时,无意中发现一张图片(见图1),图片下方写有注释:“Focusontheeyeandmoveyourheadforwardandback”(盯住图片正中的那只眼睛,前后移动你的头部)。按照注释所说的去观察,结果一个奇异的现象出现了:图片中内、外环上的小菱形在相应的环上“旋转”起来!请你马上试一试。具体地说,当你的头部靠近图片的过程中,你会感觉内环上的小菱形在逆时针转动,而外环上的小菱形在顺时针转动。当你的头部远离图片的过程中,你感觉到的情况恰好相反。显然,你的眼睛骗了你,因为那张图片根本就没有动!     

细胞是有组织的

<正>设想下,当你匆忙间抓起最新一期Physics World时,划伤了手。这并不严重,但如果免疫系统正常,你的身体将会在微观组织上做出惊人壮举:评估感染造成的损害和威胁,将防卫细胞发送到现场,以清理侵入性细菌并密封伤口。几天后,皮肤和血管自己修复了。当然这一过程并不涉及思维和大脑。相反,大尺度上的图案源于小尺度上细胞与其邻居相互作用。这正是"自组织"的关键,在人类免疫系统、蝗虫群、雪花中的水分     

“麦克斯韦妖”机

<正>一公升普通空气的重量不会超过一美分硬币重量的一半,却含有足够将一个7 kg保龄球抛离地面超过3 m的热能。如果能设计出一个装置,将这些乱撞气体分子的热能转换成做定向运动的有用功,将会是非常有益的。虽然热力学第二定律告诉我们,不可能有任何一种装置能将单一热源的热能只转换为有     

时间标准问题

当你收听广播,往往会听到在正点时嘟!嘟!嘟!……的声音,接着是广播员说:刚才最后一响,是“北京时间”几点整;当你看报纸时,也经常会出现“世界时”或“格林尼治”时间。不论是世界时,北京时或其他现用的一些时间标准,它们都是天文台依据地球的自转运动测定的。将地球自转一周所经历的时间间隔称为一日,日分为24等分,称为小时;每小时分60等分,称为时分;每时分再分60等分,称为时秒。天文学上测定地球自转周期,是将恆星作为一个固定目标,由于地球的自转运动,恆星产     

硬币为什么会漂浮在水面上

1问题的提出你注意过这种现象吗?将一枚硬币轻轻平 放于一杯清水中虽然硬币将液面压的明显凹陷,但它们却能漂浮在水面上.我们知道,金属的密度比水大,为什么硬币会浮在水面上?     

新星和超新星

 当你仰望夜空,是否为那静谧的星空所倾倒你是否为那发出淡淡蓝光的星星所陶醉。其实,星空并不安静,星光并不微弱。那看似微弱的星星内部大都正进行着剧烈的热核反应以维持自身的存在。我们的太阳,也跟它们一样在不断与死亡做斗争。可是你知道50亿年后,太阳燃料快耗尽时它的情形吗?现在就让我通过对一般恒星晚年的介绍来简单说一下太阳晚年的情形吧。一、新星有时在空中原来看不见星的地方,会突然出现一颗很亮的星。亮度在几天内迅速增加,在达到极大之后又逐渐减弱。几年或几十年后,星星会慢慢消失。这就是新星,也叫客星。它的得名源自于古时观测技术的落后。     

发掘量子噪声的价值

正量子体系的噪声是否可以用来做功?Philip Ball观察了这种试图"将缺陷变成性能"的新的研究方向,这些研究工作有可能将量子力学和热力学在更基本的层次上联系起来。噪声的"名声"不太好,但是物理学家早已经可以和噪声和平相处。通常噪声只是被看作轻微影响实验的、来自底层的、不可预测的东西,而且不可能真正被你了解,就像车轮上随机沾上的砾石。但是量子力学会产生另外一种噪声。它不仅是你现在所无法预知的,而且是你从原则上就无法预知的,因为量子理论的核心就包含了随机性。     

少女与老妪

 在1994年中国科协普及部主办的“世界自然科学探索博览会”上,有一幅“少女与老妪”的黑白画像。你从画中会看到一个秀发飘逸、面容亮丽的少女。奇妙的是,你同样会看到一个下巴干瘪、苍老阴郁的老妪。同一幅画,从不同角度看,竟能看到两种完全不同的形象。这件展品的寓意在于:在科学问题上不能仅凭眼睛看到的现象(往往是事物的表象)就信以为真而匆忙下结论。这种观察事物的方法,不论是对科学问题还是对社会问题,都是行之有效的。     

全息显示技术讲座 第五讲——合成全息与全息电影

<正> 一、引言前面介绍了几种可用白光显示的全息图——象全息图、反射全息图和彩虹全息图。在欣赏了这些前所未有的逼真的三维象之余,你一定会想,要是这些象能够动起来,那该有多好啊!到那时候,当我们看全息风光片时,会自然而然地和大自然的良辰美景融为一体,整个身心都投入画中。你会情不自禁地用双手从清澈的小溪中捧水,你会不自主地迈步     

纳米技术在汽车上的应用前景

 纳米技术将会带来一场技术革命,从而引起21世纪又一场产业革命。纳米是一种度量单位,1纳米为十亿分之一米。纳米结构是指尺寸在100纳米以下的微小结构,在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技术,称为纳米技术。纳米技术或称毫微米技术,是在单个原子和分子层次上对物质存在的种类、数量和结构形态等进行精确的观测、识别与控制技术的研究与应用。纳米技术能够从汽车车身应用到车轮,几乎可以涵盖一辆汽车的全部,纳米技术在汽车材料上的广泛应用,也将使汽车产生质的飞跃。就目前来说,只有纳米技术,才是新世纪汽车发展的核心技术。     

特殊步法让六脚机器人的爬行速度超过昆虫

<正>如果认为家里的虫子爬得太快,不容易碾死,你一定不想让它们知道下面这个六脚机器人是如何飞奔的。因为研究者最近发现一种改变昆虫爬行方式的简单方法,可以使其移动得更快。高速移动的昆虫通常会三条腿同时在地面上,即所谓的三点步法(tripod gait),而马和其他脊椎动物在奔跑速度最高时却只有两条腿在地面上。一位神经生物学家和一个机器人     

典型荷载条件下淤泥孔径分布特征核磁共振试验研究

模拟了淤泥地基加固工况对应的几种典型荷载效应,并利用核磁共振测试寻求典型荷载水平和速率下,淤泥孔隙及其孔径分布的变化规律,以探讨淤泥地基典型加固条件下微细观结构的三维响应.结果表明:在一定压力作用下,淤泥中最大孔隙数将会减少,应力水平越高,减少量越大,而当冲击荷载达到更高的某一水平时,淤泥中最大孔隙和最小孔隙所占比例均会减小,孔隙更趋于均匀;约束样品的侧限刚度将会增加淤泥土的总受力水平,进而更易减小大孔隙所占比例;当荷载水平680 kPa时,加载速率是决定相对最大孔隙占总孔隙数比例的关键因素,速率较小会使得该比例增大,速率较大则使得该比例减小,其界限值在0.8 MPa/s与1.6 MPa/s之间;一定的冲击荷载和速率水平下,随着作用次数即总能量的提高,淤泥中的相对大孔隙和最大孔隙部分会明显减少,而当间隔时间较短的作用次数再提高时,上述效应会降低;对于有效减少较大孔隙而言,淤泥受冲击的次数存在某个合适的量值.上述规律有助于从内部本质上寻求和掌握各种静动力排水固结法处理淤泥类软基的微观机理,为其科学设计及施工优化提供了进一步的依据.     

给初试物理学演讲者的几点建议

 公开演讲对一个专业人员来说是必须的,但就像许多物理学家那样,你也许是个害羞的人,那你该怎样做呢?怎样才能做好你的报告,而不使你的专业受损或你的论文指导者丢脸呢?这里将给你一些建议。     

科学家研制出触控发光“壁纸”

如果你计划装修公寓,是否考虑过只要触摸就能点亮的肇纸呢？日前,研究人员演示了一种压敏、可发光的柔性聚合物。他们首先安装了一组有机发光二极管,每一个发光二极管可以由其自身的微小晶体管控制开关,该晶体管位于一张灵活的透明塑料后面。然后研究人员将它们放在一层特别设计的橡胶上,这样随着压力增加,其导电性会增强。     

凝聚态物理:寻找自然美学中的真谛

<正>如果你在校园里遇到一群学物理的研究生,问他们所学专业是什么?其中十有八九你会得到同一个答案——凝聚态物理学。是的,凝聚态物理学作为现代物理研究中最大的分支,据保守估计,世界上有八成以上的物理学家都来自此研究领域,作为科学家们助手的研究生,也一样有如此庞大的队伍。     

1894年1月19日:杜瓦制造出固态气体

 科学家长期以来都为物质不同的状态而着迷,尤其在不同的温度与压力下,物质的状态会改变。19世纪末期,有一位苏格兰的化学和物理学家杜瓦爵士(SirJames Dewar)在这方面做了一些最具开创性的研究,将气体转变成液体和固体。     

斜面小车摩擦阻力的测试

中学生使用斜面小车做验证牛顿第二定律的实验时,由于摩擦阻力的存在,不得不考虑用一种方法来克服它。一般是将斜面不带滑轮的一端垫高,使小车在斜面上能作匀速运动,即用小车下滑力来平衡摩擦阻力(包括纸带及打点所产生的阻力)。这个摩擦阻力究竟有多大?一种方法是将斜面放置水平,然后加砝码测小车作匀速运动所需要的力,即为摩擦阻力。下面介绍用回归法测摩擦阻力,供参考。