NOAA科学家在海底发现神秘的热浪

NOAA科学家在海底发现神秘的热浪科学家们在过去的十年里一直在观察和研究海洋表面的热浪，完全没有意识到这些膨胀和破坏性的变化也可以在表面之下的深处发现。发现这些海洋热浪也在海洋深处蔓延是很重要的，因为海洋温度的变化可以使动物灭绝。早在2013年，一个被称为"Blob"的海洋热浪出现在阿拉斯加海岸附近，一直蔓延到墨西哥南部。热浪持续的时间比科学家预期的要长，导致了渔业的破坏，甚至引发了有毒藻类大举繁殖。虽然观察这些变化很重要，但科学家们完全没有意识到热浪在海底的蔓延。以前人们认为热浪只存在于海洋的表面。图片来源：MARIMA/Adobe但现在，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）已经创建了一个新的模型，该模型也说明了沿海洋底部发现的热浪。不过，监测下面的温度要困难得多，因为它需要能够检测到微小的温度变化的设备，同时还要经受住深度的压力。这项新的研究非常重要，因为在海洋深处发现的热浪比表面上的热浪持续的时间要长得多--如果Blob能够在超过预期的时间内造成如此大的破坏，那么想象一下，如果海底的大规模热浪不受控制和不为人知，它可能造成的破坏，其结果可能会在全世界范围内看到，但人类不会知道是什么导致了它。现在，由于新的模型，我们终于对深海中发生的事情有了更多的了解。当然，我们可能仍然有很多东西不知道。海洋深处仍然是科学家们的一个神秘的游乐场，特别是当我们继续发现海底的奇怪生物时。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352387.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352387.htm

科学家展示新技术：可打印的木粉在干燥时形成复杂的形状

科学家展示新技术：可打印的木粉在干燥时形成复杂的形状制作家具等木制物品需要大量的工作，需要对木材进行采伐、处理、切割成型和加工。一些科学家正在重新思考这一过程，并取得了一些有趣的成果，耶路撒冷希伯来大学的研究人员提出了一个特别有创意的例子。该团队的技术是将木质墨水3D打印成平面形状，然后在干燥后变形为更复杂的3D形状。这项技术的关键在于水的含量可以影响木材的形状，例如一棵树在被砍伐后开始变干时的变形。这是由于材料中纤维的配置，它们的方向不同，导致木材在水分蒸发时以非均匀的方式收缩。通过利用这一特性，科学家们能够想出一种方法来仔细操纵这一变形过程，以产生所需的3D形状。本周在美国化学学会的一次会议上介绍这项工作的研究生DoronKam说：“扭曲可能是一个障碍。但我们认为我们可以尝试了解这种现象，并将其驾驭为一种理想的变形。”研究人员取出被描述为“木粉”的木材废料微粒，并与纤维素纳米晶体和木聚糖（在植物中发现的天然粘合剂）混合，以形成一种水基墨水。这种墨水可以被3D打印机挤压成平面形状，线条的方向和打印的速度决定了纤维的排列，并最终决定了干燥的木材将采取的3D形式。打印速度和打印路径可以被编程，以创建扁平的圆盘，变形为类似Pringle的马鞍形物体，或者创建矩形层，在干燥后变形为螺旋形，在顺时针和逆时针方向上扭曲。该团队相信，随着该技术的进一步完善，可以创造出更复杂的形状。科学家们设想在未来创造出像椅子或其他家具一样复杂的物体，这些物体可以作为扁平包装的结构运输，并变形为成品，不需要六角扳手。该团队还在探索这一过程如何被逆转。该项目的主要研究人员之一EranSharon说：“我们希望表明，在某些条件下，当我们想再次改变一个物体的形状时，我们可以使这些元素有反应--例如对湿度的反应。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308059.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308059.htm

科学家在观察细胞分裂过程中发现超低噪音基因

科学家在观察细胞分裂过程中发现超低噪音基因裂殖酵母细胞，细胞中含有用荧光团（绿色和品红色）标记的两个超低噪声基因的单个mRNA分子。合成RNA的细胞核和细胞轮廓用蓝色标记。图片来源：SilkeHauf提供弗吉尼亚理工大学生物科学系副教授豪夫说："我们有关于这一现象的可靠数据。有一些基因与众不同，可以有超低的噪音。"豪夫和她的团队对这些超低噪音基因很感兴趣，因为它们提供了一个了解基因表达和基因表达噪音的窗口。这一发现最近发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上，共同作者包括特拉华大学电子和计算机工程学教授AbhyudaiSingh和爱丁堡大学计算生物学教授RamonGrima。辛格和格里马也都是数学生物学家。参与低噪声基因发现的弗吉尼亚理工大学豪夫实验室成员，左起：西尔克-豪夫、道格拉斯-魏德曼、埃里克-埃斯波西托和塔蒂亚娜-博卢阿尔特。照片由SilkeHauf提供。参与低噪声基因发现的豪夫实验室成员包括（左起）西尔克-豪夫、道格拉斯-魏德曼、埃里克-埃斯波西托和塔蒂亚娜-博卢阿尔特。图片来源：SilkeHauf提供细胞就是细胞豪夫说，这一发现的重要性在于有助于人们基本了解这些细胞是如何工作的。细胞无法避免发出声音，但为了让它们发挥良好的功能，需要将噪音降到最低。豪夫说："因此，看到有基因能在最低噪音水平下工作，令人兴奋。想象一下，有一架航班总是在预定起飞时间前五分钟内起飞。难道你不想知道航空公司是如何做到的吗？"豪夫很想了解这些细胞是如何以如此安静的方式表达的，并进一步了解它们背后的机制。她还希望找到其他同类基因："我们在一个特定的生物体和细胞类型中看到了这些最小的波动，但我们真的需要检查其他细胞，以确定它是否具有普遍性。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381309.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381309.htm

科学家发现《蒙娜丽莎》中隐藏的有毒颜料

科学家发现《蒙娜丽莎》中隐藏的有毒颜料达芬奇因在艺术和科学领域的创新而闻名于世。现在，发表在《美国化学学会杂志》上的最新分析表明，他的实验品味甚至延伸到了他画作下面的底层。令人惊讶的是，从《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》中提取的样本表明，达-芬奇曾使用氧化铅（II）进行实验，从而在他的艺术作品下面形成了一种名为"plumbonacrite"的稀有化合物。达-芬奇工作室中的颜料和颜料一直笼罩着一层神秘的光环，科学家们在他的著作和艺术作品中寻找线索。15世纪早期的许多绘画作品，包括《蒙娜丽莎》，都是在木板上绘制的，在添加艺术品之前，需要先铺上一层厚厚的"底漆"。科学家们发现，其他艺术家通常使用石膏粉，而达-芬奇则尝试铺上厚厚的铅白颜料层，并在油画中加入氧化铅（II），这是一种橙色颜料，能赋予上面的颜料特殊的干燥性能。这块取自《蒙娜丽莎》的微小颜料斑点揭示了艺术家之前未知的创作过程。图片来源：改编自《美国化学学会杂志》，2023年，DOI:10.1021/jacs.3c07000他在《最后的晚餐》下方的墙壁上使用了类似的技术--这与当时使用的传统壁画技术不同。为了进一步研究这些独特的图层，维克多-冈萨雷斯及其同事希望将最新的高分辨率分析技术应用到这两幅画的小样本中。研究小组对之前从《蒙娜丽莎》的一个隐蔽角落获得的微小"样本"以及从《最后的晚餐》表面获得的17个微小样本进行了分析。利用X射线衍射和红外光谱技术，他们确定这些艺术品的地层不仅含有油和铅白，还含有一种更为罕见的铅化合物：plumbonacrite（Pb5(CO3)O(OH)2）。这种物质以前从未在意大利文艺复兴时期的绘画中检测到过，不过在伦勃朗1600年代的晚期绘画中发现过。铅酸钠只有在碱性条件下才会稳定，这表明它是由油和氧化铅（PbO）反应形成的。在"最后的晚餐"的大部分样本中也发现了完整的氧化铅颗粒。众所周知，画家们会在颜料中添加氧化铅以帮助颜料干燥，但达-芬奇时代的绘画作品还没有通过实验证明这种技术。事实上，当研究人员翻阅达-芬奇的著作时，他们发现有关氧化铅的唯一证据是关于皮肤和头发的治疗方法，尽管现在人们已经知道它有剧毒。虽然他可能没有写下来，但这些结果表明，氧化铅在老大师的调色板上一定占有一席之地，并可能帮助创作了我们今天所知的杰作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389975.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389975.htm

科学家用金纳米粒子去除葡萄酒酿造过程中的异味

科学家用金纳米粒子去除葡萄酒酿造过程中的异味虽然硫酸铜经常被添加到葡萄酒中以中和这些有问题的VSC，但它可能对葡萄酒的味道产生负面影响。为了寻求一种更有效的替代方法，澳大利亚弗林德斯大学的科学家们设计了一个过程，首先在一个中性基质的表面涂上一层薄薄的等离子体聚合物涂层。然后将金纳米粒子固定在该涂层上--使用金是因为已知它能与某些硫分子结合。在实验室测试中，将经过表面处理的显微镜载玻片放在40毫升的白葡萄酒和红葡萄酒样品中，这些葡萄酒中的不良VSC含量自然很高。当24小时后取出玻片时，研究人员发现其纳米颗粒中和了葡萄酒中高达45%的自由硫化氢，以及其他不需要的VSC，如甲硫醇。重要的是，这些颗粒的性能优于用于匹配样品的硫酸铜。尽管还需要进行更多的研究，但科学家们希望有一天这种处理方法可以应用于酿酒业的表面，如过滤装置、醒酒器和包装材料的表面。由AgnieszkaMierczynska-Vasilev博士和KrasimirVasilev教授领导的这项研究的论文最近发表在npj食品科学杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360263.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360263.htm

科学家借助仿生学意外地创造出世界上最轻的涂料

科学家借助仿生学意外地创造出世界上最轻的涂料以孔雀的羽毛为例。孔雀羽毛中的亚显微脊线和轮廓会使光线发生衍射，从而产生我们所看到的彩虹色和绿色。这种自然色彩被称为结构性色彩。中佛罗里达大学的科学家们已经开发出一种"独一无二"的涂料，模仿我们在自然界看到的结构性色彩。研究报告《超轻质子结构颜色涂料》的共同作者DebashisChanda和他的团队无意中发现了这一发现。最初的目标是使用电子束蒸发器制作一个长的连续铝镜。然而，在无数次失败的尝试之后，他们注意到铝结成一团，形成微观的"纳米岛"。这种结块使镜子无法形成镜子所需的高反射率表面。放大10倍的孔雀羽毛的丝状物。图片来源：WaldoNeil然而，他注意到，当环境光照射到纳米颗粒时，铝的电子变得激动起来，导致它们振荡。此外，电子与不同波长的光发生共振，这取决于纳米粒子的大小。白光打在不平坦的表面上，在最后反射成单一颜色之前，在其脊背上反弹。Chanda说："只要改变纳米粒子的尺寸，你实际上就可以创造出所有的颜色。"因此，该团队开始努力创造各种颜色的涂料，在双面镜中生长铝纳米片，然后专门将它们"溶解"成糖粉一样的灰尘。然后，他们将各种颜色的材料与粘合剂混合，制成涂料。由于其结构性质，只需要一个非常薄的涂层就可以给一个表面着色。他说，一滴葡萄干大小的涂料就能涂满一扇门的两面。这一特性使其成为超轻产品，这对航空业可能有极大帮助。一架波音747需要大约1000磅的油漆。Chanda估计，用他的团队的结构性颜色涂抹一架喷气机，只需要不到三磅，可以节省超过997磅的重量。这对于一个重量仅在100万磅以南的飞机来说，可能看起来并不重要。然而，仅仅节省一点重量，就可以转化为大量的燃料节省。国际航空贸易协会的发言人说："鉴于燃料已经是最大的一笔运营费用[去年约占30%]，航空公司总是对提高燃料效率感兴趣。"例如，美国航空公司估计，通过从其飞机上删除仅67磅的飞行员手册，它每年就节省了40万加仑的燃料和120万美元，通过改用较轻的油漆，从其737飞机上减去62磅，在2021年又节省了30万加仑。这种油漆的另一个优势是它的耐久性。由于太阳的氧化作用，航空公司每年最多重新给飞机喷漆四次。结构性颜色在阳光下不会褪色，这意味着只有当想改变颜色时才需要重新喷漆。油漆的最后一个特性使它有助于保持凉爽的环境。大多数飞机是白色的，以尽可能多地反射光线。吸收的红外辐射会被截留，使内部更加温暖。自然界有各种方法来增加颜色。结构散射是昌达的油漆所使用的机制。在蝴蝶翅膀（和孔雀羽毛）中发现的片状纳米结构散射入射光的蓝色成分，产生其特有的金属蓝色。初步测试表明，该团队的着色剂比传统油漆保持20-30华氏度的表面温度，无论颜色如何。它是喷涂飞机、汽车、房屋和其他建筑物的理想选择。如果它能将室内温度降低哪怕15度，就能节省大量用于空调的能源。研究人员现在面临的唯一问题是可扩展性。他们拥有制造小瓶的设备，但必须生产更多的小瓶才能真正实现商业化。该实验室正在寻求商业伙伴，以帮助将该涂料推向市场。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350927.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350927.htm