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UC Weekly 0828 原來鳥能夠邊飛邊睡

莊生夢麗江 發表于 2019-10-31 16:40:31 | 只看該作者
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本周高校研究:

1.蘇黎世聯邦理工學院 ? 2.密歇根大學 ? 3.波蘭大學

4.新加坡南洋理工大學 ? 5.北卡羅來納大學 ?

6.馬里蘭大學 ? 7.阿卜杜拉國王科技大學



高校研究


1.蘇黎世聯邦理工學院


軍艦鳥是否邊飛邊睡




研究發現:研究人員利用小型裝置測量飛行中鳥類的大腦活動的腦電圖及頭部運動的變化,發現軍艦鳥在飛行時能夠睡覺,有時候是一個大腦半球醒著,另一個在睡,有時整個大腦全“睡著”了。


學校介紹:蘇黎世聯邦理工學院(簡稱ETH Zürich)是享譽全球的世界頂尖研究型大學,連續多年位居歐洲大陸高校翹首,享有“歐陸第一名校”的美譽。該校蘇黎世聯邦理工同其姊妹學校洛桑聯邦理工學院及所屬研究機構共同構成了瑞士聯邦理工學院。


該校是目前世界大學獲諾貝爾獎人數最多的學校之一,現今仍有很多獲獎者在教學科研第一線。蘇黎世聯邦理工學院在2015/2016年QS世界大學排行榜中,名列綜合排名全球第9。


研究內容:為了確定鳥是否真的邊飛邊睡,研究者們需要記錄大腦活動和行為的變化,以區分清醒狀態和兩種睡眠方式:慢波睡眠(slow wave sleep,SWS)和快速眼動(rapid eye movement,REM)睡眠。


軍艦鳥是大型的海鳥,幾周不間斷飛行,以搜尋被食肉魚類和鯨類驅趕到水表的飛魚和魷魚。研究者暫時性地將“飛行數據記錄器“”戴到筑巢的雌性軍艦鳥的頭上,然后這些鳥戴著記錄器不停地覓食飛行達十余天,3000千米。太陽落山后, 在鳥類高飛時,腦電圖時而由清醒模式切換為 SWS,并可持續幾分鐘。


令人驚訝的是,SWS 不僅會只出現在一個半球,也可能同時在兩個半球出現。當鳥兒盤旋著,依靠上升氣流時,面對氣流轉彎方向的那只眼睛連接的半腦通常保持清醒。而另一半腦睡眠,這表明鳥類正在注視著自己行動的方向。“軍艦可能也像野鴨那樣,防止與其他鳥類碰撞或留意捕食者”。


小U說:好厲害的軍艦鳥~


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2.密歇根大學


讓孩子在游戲中進行傷病康復治療




研究發現:密歇根大學兒童醫院的醫生和理療師,用 Pokémon GO 這樣的 AR 游戲和 Ann Arbor 開發的應用 SpellBound,讓孩子們在玩游戲的同時,練習運動技能,幫助他們從傷病中恢復過來。


學校介紹:密歇根大學(University of Michigan)是美國歷史上最悠久的公立大學之一,在世界范圍內享有盛譽。作為世界一流的綜合性大學,密大在各學科領域中成就卓著并擁有巨大影響,多項調查顯示該大學超過70%的專業排在全美前10名,其中工程學院、醫學院、商學院、法學院等學院均位于TOP15,被譽為“公立常春藤”和“公立大學的典范”。在2016年QS世界大學排名第30。


研究內容:7歲的Jack患有共濟失調。在醫生和理療師通過傳統方法幫助 Jack 練習走路和坐直的同時,還有 AR 游戲 Pokémon GO 和 SpellBound 幫助 Jack 恢復。除了康復治療,AR 技術還被在手術開始前讓孩子們冷靜下來。


盡管共濟失調影響了 Jack 動作的精確度,但很顯然當他扔出精靈球,或是與小海馬互動時,展現出的正是一個 7 歲小孩的活力和熱情。進行兒科治療時,玩游戲是必須的。


作為治療的一部分,Jack 的醫生會讓他玩游戲,同時完成伸展和運動技能的練習。例如,當需要練習仰視時,Thompson 會把 iPad 放在比 Jack 視野高一點的位置。


小U說:科技的進步,運用得當能造福人類


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3.波蘭大學


微型機器人可以移動大十倍的物體




研究項目:制作軟體機器人很難,因為在結構、電源和控制系統上都要做出相應的改變。更難的是要對它們進行體積縮減,尤其是對負責軟體機器人運動控制的部分。


波蘭華沙大學物理學院的研究人員,成功制作出了一個15 mm 軟體微型機器人,只要憑借光源就能夠移動。


學校介紹:華沙大學位于波蘭首都華沙,是波蘭最大、最好的國立大學,始建于1816年。華沙大學是歐洲著名大學,也是世界500強大學。華沙大學不僅是波蘭的政治文化中心、也是世界主要的學術中心。


華沙大學行走在全球信息科學的前沿地帶,開創了世界兩大頂級的考古學派,培養了世界鋼琴演奏家肖邦、波蘭的多位總統及政要、以色列前總理梅納赫姆·貝京等眾多舉足輕重的人物。


研究內容:該微型機器人由液晶彈性體(LCEs)制成,這是一種智能材料,暴露在可見光下時會發生形狀的改變。一旦遇到光源,微型機器人的外形就會發生改變,變成履帶一樣,可見光的照射使其身體收縮產生漣漪,推動身體進行移動。


通過對光源進行控制,研究人員能夠讓機器人執行不同的操作。該微型機器人不僅能爬上陡坡、鉆進極其狹小的空間,還能移動比它個頭大 10 倍的物體。

它可以用于惡劣環境下的科學研究,當然,如果有辦法在上面加裝個攝像機或是麥克風的話,還可以將其用于從事間諜活動


小U說:這么小的機器人,酷


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4.新加坡南洋理工大學


打造出新型可彎曲混凝土




研究項目:普通混凝土雖然堅固,但或多或少存在著裂縫。近日新加坡南洋理工大學的研究人員試圖研發出一款替代品,他們成功研制出一種稱為ConFlexPave的混凝土材料。

學校介紹:南洋理工大學(Nanyang Technological University)是國際科技大學聯盟發起成員、AACSB認證成員、國際事務專業學院協會(APSIA)成員,是新加坡一所科研密集型大學,在納米材料、生物材料、功能性陶瓷和高分子材料等許多領域的研究享有世界盛名,為工科和商科并重的綜合性大學。


研究內容:這種混凝土除了包括水泥,碎石,砂和水等原料,還加入了聚合物微纖維。這種新材料所制成的混凝土磚塊的堅硬度比一般混凝土磚塊至少高一倍。

此外,
新型混凝土具有伸縮性,能在重物重復壓縮后往下彎曲,不像普通混凝土一樣容易破裂。 聚合物微纖維還能提高混凝土的抗滑性能。

除了比傳統的混凝土更加堅固,新型混凝土的重量也減少了近一半,將有助節省道路工程所需的時間和人力。未來三年研究人員將繼續試用這種新材料,希望能盡快將其應用到建筑工地中。


小U說:身邊的產品也是在不斷改善的


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5.北卡羅來納大學


人臉識別也不安全,幾張照片就破解了




研究發現:北卡羅來納大學的一個研究團隊憑借他們在社交媒體(Facebook)上收集到的若干照片,利用特殊的電腦合成和渲染技術,可以生成一個平面化的3D模型顯示在手機上。


隨后他們利用這個模型進行測試,發現有高達4/5的被測安全系統在55%到85%的被測時間內,都可以被輕松騙過。而且他們在Facebook上能收集到的照片非常有限,質量也沒有保證,有些還只是45度角的側臉。


學校介紹:北卡羅來納大學(University of North Carolina)是一個由全部十六所均為公立四年制北卡羅來納州大學組成的大學系統,并均以"北卡羅來納大學"命名,他們的校區坐落艾胥維爾,夏洛特,教堂山,格林斯伯勒,潘布洛克和威明頓。這些各自獨立的高等學府,連同另外十所高校,構成了北卡羅來納大學系統。除了出色的研究能力和優秀的教學質量,北卡羅來納教堂山大學的籃球隊在美國大學生籃球聯賽中也是赫赫有名。


研究內容:據該團隊介紹,就像真正的黑客和跟蹤狂一樣,他們一共收集了20名志愿者發布在社交媒體上的照片,然后根據這些照片制作每位志愿者的面部3D模型,并加入面部表情和眨眼睛等小動作,使得該模型像是在盯著攝像頭的樣子。


更關鍵的是,由于照片的數量和質量都不能得到保障,因此科學家們還不得不“人造”了一些照片丟失的信息,例如照片中的陰影、面部表情的褶皺等。最極端的例子是,有幾位志愿者只在社交媒體上發布了兩三張照片,并且像素還很低。


不過團隊也提出,真正的人臉會發出紅外輻射,而照片或者3D模型無論再逼真也不會,利用這一思路也可以在安全曾面做一些規避措施,避免黑客利用類似手段進行惡意攻擊。


小U說:人臉識別技術在安全性方面還有待提高


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6.馬里蘭大學


透明木窗,提供統一、均勻的室內光



研究項目:馬里蘭大學設計出的透明木材能夠提供更好的保溫效果,盡可能多地讓光透過窗戶,同時還能消除雜光,提供統一、均勻的室內光。


學校介紹:馬里蘭大學帕克分校(University of Maryland, College Park,簡稱 UMD或UMCP)是一所一流研究性學府。因其卓越的教學及研究實力而享有聲譽,學校有31項專業名列全美前10名,61項專業名列全美前15名,90項專業名列全美前25名。作為一所一流研究型大學。2015-16年QS世界大學排名中位列世界第126。


研究內容:該研究團隊搭建了一個小型模型屋,在天花板上安置了這種透明的木頭窗戶,然后就開始測試其性能。結果顯示,與安裝玻璃窗的方向相比,在安裝木頭窗戶的房間里,光線能夠更加均勻地分布。

木頭里面的通道能夠“指揮”可見光穿過材料,但是,木頭里面的細胞結構仍然會反彈一部分光,即所謂的霧度。

透明的木頭里面的細胞結構同原來的木頭一樣,木頭被削成顆粒,那些從植物根部輸送水分和營養物質的通道四通八達,由此還可以減小窗戶尺寸,但不影響透光效果。這種新型的透明木頭窗戶就利用這些天然通道引導自然光穿過木頭。

當太陽照射帶有玻璃窗戶的房子時,隨著太陽的移動,光線透過玻璃窗的角度也會跟著改變。如果是木頭窗戶的話,太陽在天空中變換方位時,木頭里面的通道仍會讓光線以相同的角度透到屋內。

這種透明木頭加入了高分子化合物,還具有防水功能。


小U說:高大上的木窗~


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7.阿卜杜拉國王科技大學


每秒2GB的網速是一種什么樣的體驗




研究項目:阿卜杜拉國王科技大學研究人員已經研究出了能把藍光變成白光的納米晶體新材料,除了給你帶來足夠的光明,還能讓你的Wi-Fi如光速一般達到每秒2GB的速度!

學校介紹:阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)成立于2009年9月,是沙特首所國際性、研究型大學,擁有世界頂尖的科研設備和實驗室。KAUST是世界上學術研究和論文被引用率增長最快的學術機構之一。據2014年QS世界大學排名報告,該校Research Record超過耶魯, 牛津, 劍橋, 普林斯頓等世界一流大學。 該校目前不招收本科生,只面向全球招收研究生、博士生。

研究內容:雖然Wi-Fi和藍牙技術已經廣泛應用于信息科技,但是如果能縮短電磁波的波長,那么信號傳輸會得到不小的改善。研究人員制造了大約8納米長的溴化鉛銫納米晶體,還用了一種很簡便的方式引入了常規的氮化物熒光粉。當藍色激光器發光的時候,納米晶體和氮化物同時發出綠光和紅光,這樣,三束光就能結合從而發出白光。

研究人員稱他們所研究的新材料,其光學性能需要用飛秒級瞬態譜來表征。他們也有能力在僅僅7納秒的時間里呈現溴化鉛銫納米晶體的光學進程。這也就是說,高達491兆赫的光輻射也能被調制,該發光速度比添加磷粉的高40倍。另外,研究人員表示,數據傳輸的速度理論上能達到每秒2GB!


小U說:這速度,不管下電影、玩游戲都快的飛起呀~




往期回顧:

? 1.UC Weekly 0821 | 2016全球創新指數排名,中國躋身前25強
? 2.UC Weekly 0814 | 新紀錄:11天環游世界



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