刚度,强度,硬度,挠度,弹性,韧性,刚性,塑性分别是什么,有什么区别?

刚度,强度,硬度,挠度,弹性,韧性,刚性,塑性分别是什么,有什么区别? 杜老师的回答 刚度,抵抗变形的能力,所谓以柔克刚,刚度与柔度是一对反义词。最简单的理解就是弹簧的劲度系数,可以表示弹簧的刚度,生活中用软硬来描述弹簧的刚度大小。刚性就是完全没有变形,是变形可以忽略时的一种理想化假设,比如刚体、刚结点等等。 强度,抵抗破坏的能力,能够承受的最大的力,或者说达到这个力就不能用了。比如石头的强度大,粉笔的强度小。同样一根粉笔,抗压强度大,抗拉强度小,就是说想把粉笔压碎会比较难,但拉断就比较简单。 硬度,是抵抗硬物压入表面的能力,这只是局部的变形,比如手机的屏幕,如果被金刚石等材料划一下,会留下划痕,这就是说金刚石的硬度比手机屏幕大。 以上三个度都是产生材料的性质,某方面的能力。粉笔很难发生变形,刚度大。很容易断裂,强度小。与黑板摩擦后粉笔表面磨损,硬度小。 挠度,这个就不是性质了,只是表示梁的竖向位移。 弹性,指的是材料承受荷载发生变形,在荷载消失后变形可以恢复的这种状态,这种可以恢复的变形叫做弹性变形。就像一根弹簧,你拉它就变长,你松手就变回去了。弹簧之所以叫弹簧,就是因为它可以产生比较大的弹性变形。杆发生弹性变形,可以把人弹上去 塑性,指的是当材料变形超过一个极限值,荷载消失后没法完全恢复的这种状态,这种无法恢复的变形叫做塑性变形。就像一根弹簧,你把它拉直了,你松手也不会恢复原状。塑料之所以叫塑料,就是把原料颗粒加工成任意形状的过程中,发生了塑性变形。橡皮泥发生塑性变形,可以捏出不同形状 材料变形的过程都是先发生弹性变形,然后塑性变形,变形过大就会破坏。能够产生较大塑性变形而不破坏,就是韧性。 via 知乎热榜 (author: 杜老师)

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新型"玻璃凝胶"材料具有奇特的强度、伸缩性和粘性

新型"玻璃凝胶"材料具有奇特的强度、伸缩性和粘性 玻璃聚合物是一种塑料,具有类似玻璃的特性强度高、硬度大、刚度高,但通常也比较脆,如果试图弯曲或拉伸就会断裂。凝胶则柔软而有弹性,但也很脆弱。现在,北卡罗来纳大学的研究小组开发出了一种新材料,它结合了这两种材料的优点。该研究的通讯作者迈克尔-迪基(Michael Dickey)说:"我们创造了一类被称为玻璃凝胶的材料,这种材料和玻璃聚合物一样坚硬,但如果施加足够的力,它可以拉伸到原来长度的五倍,而不会断裂。更重要的是,一旦材料被拉伸,你可以通过加热使其恢复原状。此外,玻璃凝胶的表面具有很强的粘附性,这在硬质材料中并不多见。"为了制造玻璃状凝胶,研究小组将玻璃状聚合物的液态前体分子与离子液体结合在一起。然后将混合物倒入模具中,暴露在紫外线下使其固化,最后从模具中取出。这种离子液体起着溶剂的作用,使材料同时具有玻璃和凝胶的功能。迪基说:"通常情况下,当你在聚合物中加入溶剂时,溶剂会推开聚合物链,使聚合物变得柔软、可拉伸。在玻璃凝胶中,溶剂会将聚合物分子链推开,使其像凝胶一样可拉伸。然而,溶剂中的离子会强烈吸引聚合物,从而阻止聚合物链移动。链条无法移动就使其成为玻璃状。最终的结果是,由于吸引力的作用,材料变得坚硬,但由于额外的间距,材料仍然能够拉伸。"尽管按重量计算,这些玻璃凝胶的液体含量超过 54%,但它们的断裂强度达到 42 兆帕、韧性达到 110 兆焦耳/立方米、屈服强度达到 73 兆帕、杨氏模量达到 1 千兆帕。研究小组说,这些数据与聚乙烯等热塑性塑料相似,但与这些材料不同的是,它们还能被拉伸至原始长度的五倍。一种名为玻璃凝胶的新型材料样品玻璃凝胶的其他优点还包括能够自我修复,只要稍微加热就能恢复原状。它们的高液体含量也使它们成为更有效的导电体,而且它们的表面还具有粘合性,但研究小组并不完全清楚其中的原因。最有用的是,这些玻璃凝胶相当容易制造。"制造玻璃态凝胶是一个简单的过程,可以通过在任何类型的模具中固化或 3D 打印来完成,"迪基说。"大多数具有类似机械性能的塑料都需要制造商将聚合物作为原料进行生产,然后将聚合物运输到另一个工厂,在那里聚合物被熔化并形成最终产品。"到目前为止,研究人员还不确定这些玻璃凝胶可能会有哪些应用,但他们相信,这种新材料具有一系列令人感兴趣的特性,最终可能会被证明非常有用。这项研究发表在《自然》杂志上。研究小组在下面的视频中展示了玻璃凝胶。 ... PC版: 手机版:

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经常运动和不运动的人到底有什么区别?真相让人吃惊

经常运动和不运动的人到底有什么区别?真相让人吃惊 经常运动的人心肺功能更强我们知道心脏是全身血液循环的中心,肺是人体重要的呼吸器官。心肺功能指的是人体心脏泵血及肺部吸入氧气的能力,而两者的能力又直接影响全身器官及肌肉的活动。经常运动可以增强呼吸肌的肌肉强度和力度,改善肺的顺应性,增强肺功能及肺局部的抵抗力等,还可以使心脏搏动更加有力和规律,保证心脏泵血的节律和效率,减少心血管疾病的发作。心肺功能好的人,患慢性疾病如冠心病、慢阻肺的概率也会比较低。那什么样的运动对人体心肺功能提升最有效呢?发表于《欧洲心脏杂志》(EHJ)上的一项研究,针对 2070 例平均年龄在 54 岁的人,进行了为期 8 年的周期性运动与健康状态之间的关联研究,结果发现:中等强度的身体活动,比如快走或骑自行车,最适合提高心肺功能。经常运动的人 认知能力可能更好很多人锻炼后都会觉得呼吸更轻松,身体更轻盈,心情也有所改善。这是因为运动后,脑细胞分泌的“内啡肽”会在短期内让人产生快感。那长期运动对大脑是否有正面影响呢?英国一项长达 10 年,针对 8958 名 50 岁及以上人群的认知功能研究发现:随着年龄的增长,有规律的运动锻炼可以防止认知能力下降,但对于睡眠不足的人来说,这种保护作用可能会减弱。另一项持续 10 年的跟踪研究也发现:在这项研究开始时,无论参与者的睡眠时长如何,运动量更多的人几乎都有着更好的认知功能,而在持续 10 年的跟踪研究中,情况则发生了变化:睡眠时间短(平均每天睡眠时间少于 6 小时)成为认知下降的主因,而睡眠时间少且运动少的人的认知能力下降得更快,这种认知能力的下降对于 50~70 岁之间的人来说较为明显,而对于 70 岁及以上的老年人,即使睡眠不足,运动对他们的认知情况还是有益处。经常运动的人骨骼、肌肉、关节更好经常运动对骨骼、关节、肌肉的好处,可能比你想的还要多。首先,经常运动可以改善骨的血液循环,加强骨的新陈代谢,使骨径增粗、肌质增厚、骨质的排列规则、整齐。随着骨形态结构的良好变化,骨的抗折、抗弯、抗压缩等骨骼强度方面的能力大幅提高。其次,经常运动可以增加关节面软骨和骨密度的厚度,使关节周围的肌肉发达、力量增强、关节囊和韧带增厚,从而减轻关节负荷,增加关节的稳固性。在增加关节稳固性的同时,由于关节囊、韧带和关节周围肌肉的弹性和伸展性提高,关节的运动幅度和灵活性也大大增加。此外,经常运动可以通过促进血液循环,使肌细胞获得更多的营养,让肌细胞变粗,肌肉体积增大,肌肉力量增加。还可以刺激在肌肉中穿行的血管一同舒张、收缩,增强血管舒张收缩能力,降低高血压、高脂血症、静脉栓塞的发生率。同时伴随神经也能获得更好的营养供给,减少周围神经病变的发生。经常运动,患糖尿病及代谢综合征的风险更小我们知道胰岛素的分泌会引起细胞消耗的葡萄糖增多,导致糖水平降低,还可抑制肝脏释放葡萄糖入血。而胰高血糖素的作用则与胰岛素相反,可加速肝脏糖异生过程,促进脂肪组织释放脂肪酸。经常运动会使胰岛素分泌下降的同时,胰岛血糖素分泌增加。换句话说,经常运动的人患糖尿病及代谢综合征的风险也会较小。经常运动的人更瘦、更美、更快乐经常运动不仅有利于减肥,还有利于全身骨骼肌系统的强健。而功能强大的肌肉更能伸展体态、挺拔身姿,让人看起来更有气质、更好看。经常运动刺激大脑分泌的内啡肽,可以引起良好的情绪和状态反应,有助于缓解焦虑与抑郁情绪,促进心理健康,也有助于某些慢性疾病的预后和康复。怎么才算经常运动?运动宜适量,标准主要看心率,应该是最大心率的60%~85%。值得注意的是,由于每一个人的实际情况千差万别,与安静心率相比,应相差15%~30%,甚至更多。选择最佳运动量应根据自己的年龄、性别、职业特点、体力状况、健康水平、体育基础、生活环境、目的任务等不同情况来决定,关键要把握好运动强度,除了心率保持在适当范围,还要有强烈的时间概念。美国心脏学会(AHA)建议成年人的运动准则:-每周应保证有 5 天进行至少 30 分钟的中等强度有氧运动锻炼,合共 150 分钟;-或每周保证有 3 天进行至少 25 分钟的高强度有氧运动锻炼,合共 75 分钟;-以及每周保证最少 2 天进行中至高强度肌肉伸展锻炼以提升身体健康。运动需坚持,每个人都应该根据自己的兴趣和身体状况,找到适合自己的运动,并且长期坚持。健康人可以选择快走、游泳、乒乓球、篮球、跳舞等活动方式;而身体有一些小问题的人,如膝关节有损伤的人,在专科医生的指导下可以选择游泳、骑自行车、椭圆仪等;其他特殊人群运动的安排,建议听医生或者专业人员的建议。此外,坚持经常运动,还要注意以下几点:1.劳逸结合,运动量循序渐进(一般锻炼后全身有汗,心跳加快,锻炼的目的基本就达到了);2.在思想高度紧张、情绪激动或身体疲惫劳累(如熬夜后)时避免体育锻炼;3.合理均衡饮食营养,尤其不能忽视进食蔬菜和水果,多摄入各种微量元素;4.保证充足的睡眠,才能让运动发挥出最佳效用。 ... PC版: 手机版:

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给钱就“合法”,不给钱就“违法”!菲律宾法律和黑帮规矩有什么区别?

给钱就“合法”,不给钱就“违法”!菲律宾法律和黑帮规矩有什么区别? 讽刺马科斯时代拴着铁链的狗一样的菲律宾制宪会议成员制定出的宪法只有一行字“马科斯永远统治菲律宾!”现在他的儿子正在试图以一种更巧妙的方式实现其父的野望! 一 最近中菲的南海冲突,听到最多的一个词就是“法”,合法和非法,Legal和Illegal。菲律宾的政客说他们向搁浅的船只运送建筑材料是合法,说他们在南海捕鱼也是合法,说中国海警如果在南海逮捕任何菲律宾人都是非法… …菲律宾政客们频繁提到的“法”,指的就是国际法,但这些政客张嘴闭嘴就把“法”挂在嘴上,把小编看的直想笑。 在菲律宾国内合法和非法的标准是你来制定,但到了国际问题上还是你来制定的?政客们在国际问题上一直假装受害者角色博取同情,本质上不还是打不过中国军警,不然早都派人冲到中国海警船上抓人了。南海的冲突后来被郭镇长的新闻热度给降温了,郭镇长的生活、背景、豪车、私人飞机、国籍等问题被几个政客揪着不放之后,吸引了所有人的关注,然后又扯到了“法”。她的国籍是否合法,竞选资格是否合法,收入是否合法,又成了一个个引爆舆论的热搜话题,吃瓜群众们再也不去管什么海上纠纷。 在窥人隐私和挖人黑料的恶趣味上,果然全世界的口味都是相同的,都是妥妥的吃瓜群众。郭镇长的热度还没降,这几天中国人在菲律宾又遇到了“法”。几名中国人在采石场非法工作被捕,几十名中国人在万国村(Multinational Village)因非法工作被逮捕,移民局号召菲律宾人举报非法工作的中国人……。当“法”被菲律宾人频繁提及,小编就好奇菲律宾人心中的“法”是如何定义的,又是谁来给“法”做定义。 菲律宾的“法”主要由议员们提出,众议院表决通过后送达参议院审议,参议院表决通过后送达给总统确认,总统签字确认后,所谓的“法”就成了国家意志。这是菲律宾国家级法律的基本流程,而制定法律的这群人是什么身份,我们随后再讲。 除了国家级法律之外,菲律宾还有市律和省律,也就是由市一级和省一级颁布的法律,流程也都差不多,由市和省一级的议员提出,在市级和省级议会通过后,由市和省的长官签署,就会成为市律和省律,但也只在市内和省内有效。 较为出名的市律就是马卡蒂市的禁塑令,该市禁止使用塑料的一次性物品,不少中餐厅和外卖店因为使用一次性餐具等塑料物品,没少被该市的执法部门敲诈勒索。这就能看出一个很神奇的现象菲律宾人制定了很多细致的法律,也禁止别人违法,但只要缴纳了一定费用后,这个违法行为就会被豁免。这个情况在帕拉纳克市被捕的30多名中国人的遭遇上也出现了,他们因非法工作的罪名被捕,但被捕的当天晚上,各个微信群就有了捞人的信息,只要缴纳高额的费用就可以得到豁免,合法与非法之间的距离,就是一笔钱。 以上两个情况分别是针对普通人和外国人的,但事实上菲律宾的普通人并不会被严格执法,在马卡蒂市内使用塑料制品的菲律宾人并不是少数,执法部门都会网开一面,真正被处罚的几乎都是外国人。

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什么工作技术或者手艺不看重年龄和学历,就是依靠最后个人作品和案例证明能力的工作有什么 ?

什么工作技术或者手艺不看重年龄和学历,就是依靠最后个人作品和案例证明能力的工作有什么 ? 醉酒当哥的回答 这个问题我熟悉。 我的答案是模具设计。当然你的可能跟我的不同,没关系,这本来就不是只有唯一答案的题目。 我们简单探讨一下注塑模具设计。 这项工作需要掌握的基本知识非常多,塑胶材料的特性,模具钢材的特性,各种模具结构知识,等等。 其中最复杂的部分是模具结构设计。 流道的大小一般要计算以后才能确定,计算时候要考虑材料的特性,产品的大小,重量等因素。 还有一项很重要,那就是浇口的设计,有很多种,具体选择哪一种反感最优,就需要靠模具设计经验了,经验丰富的工程师,可以一次就完成的很好,没有经验的话,产品做出了效果可能有不良,特别是外观不良,或者产品强度不够,等等问题。 然后就是模流分析,利用数据模拟软件,通过电脑完成注射成型的模拟,模拟成型过程并得出数据结果。这种分析用于评估模具方案的可行性,完善模具设计方案及塑件设计方案。模流分析软件如Moldflow和Moldex3D等,可以对塑料件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟,从而预测和优化塑料零件的成型过程。 模具设计最难的是对模具一些特殊结构设计的掌握。有一些倒扣结构,开模方案非常特殊,没有经验的话是很难想出来的。比如下图这个洗发水瓶盖模具,倒扣结构非常复杂。还有就是做汽车零件,产品注塑以后,有时候会有变形,如果没有经验,不在模具上做好反变形设计,那可能模具做出了就会失败。 所以,如果给你一个复杂一点的零件,让你给出个设计方案,你能把它设计好,模具能顺利生产,这就是你的设计能力,依靠的是经验的积累,和你的年龄和学历关系不大。 via 知乎热榜 (author: 醉酒当哥)

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科学家创造出的新材料兼具玻璃聚合物的硬度和凝胶的拉伸性

科学家创造出的新材料兼具玻璃聚合物的硬度和凝胶的拉伸性 研究人员创造了一种名为"玻璃凝胶"的新型材料,这种材料与玻璃聚合物一样坚硬,但如果施加足够的力,它可以拉伸到原长度的五倍,而不会断裂。玻璃态凝胶的一个关键特点是,它们的液体含量超过 50%,这使得它们比具有类似物理特性的普通塑料更能有效导电。资料来源:北卡罗来纳州立大学王美香科学家们发明了一种名为"玻璃凝胶"的新型材料,这种材料尽管含有 50% 以上的液体,但却非常坚硬且不易破裂。加上玻璃凝胶易于生产,这种材料有望应用于多种领域。凝胶体和玻璃态聚合物是历来被视为截然不同的两类材料。玻璃态聚合物质地坚硬,通常比较脆。它们用于制造水瓶或飞机窗户等物品。凝胶(如隐形眼镜)含有液体,柔软而有弹性。"我们创造了一类被称为玻璃凝胶的材料,这种材料和玻璃聚合物一样坚硬,但如果施加足够的力,它可以拉伸到原来长度的五倍,而不会断裂,"这项研究论文的通讯作者、北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程系卡米尔和亨利-德雷福斯教授迈克尔-迪基(Michael Dickey)说。"更重要的是,一旦材料被拉伸,你就可以通过加热使其恢复原状。此外,玻璃凝胶的表面具有很强的粘性,这在硬质材料中并不多见。"该论文的共同第一作者、北卡罗来纳州立大学博士后研究员王美香说:"玻璃凝胶的一个关键特点是,它们的液体含量超过 50%,这使得它们比物理特性相当的普通塑料更能高效导电。考虑到这些材料所具有的许多独特性质,我们对它们的用途感到乐观。"玻璃态凝胶,顾名思义,实际上是一种结合了玻璃态聚合物和凝胶最诱人特性的材料。为了制造玻璃态凝胶,研究人员首先将玻璃态聚合物的液态前体与离子液体混合。将这种混合液体倒入模具中,暴露在紫外线下,使材料"固化"。然后移除模具,留下玻璃状凝胶。"离子液体是一种溶剂,就像水一样,但完全由离子组成,"Dickey 说。"通常在聚合物中添加溶剂时,溶剂会推开聚合物链,使聚合物变得柔软、可伸展。这就是为什么湿隐形眼镜柔软,而干隐形眼镜不柔软的原因。在玻璃态凝胶中,溶剂会将聚合物分子链推开,使其像凝胶一样具有拉伸性。然而,溶剂中的离子会强烈吸引聚合物,从而阻止聚合物链移动。链条无法移动就使其成为玻璃状。最终的结果是,由于吸引力的作用,材料变得坚硬,但由于额外的间距,材料仍然能够拉伸。"研究人员发现,玻璃凝胶可以用各种不同的聚合物和离子液体制成,但并非所有类别的聚合物都能用于制造玻璃凝胶。Dickey说:"带电或极性的聚合物有望用于玻璃凝胶,因为它们会被离子液体吸引。也许玻璃凝胶最吸引人的特点就是它们的粘性,因为虽然我们知道是什么让它们变得坚硬和可拉伸,但我们只能猜测是什么让它们如此具有粘性。"在测试中,研究人员发现,玻璃状凝胶即使含有 50-60% 的液体,也不会蒸发或变干。他们还认为,玻璃凝胶易于制造,因此有望得到实际应用。Dickey 说:"制造玻璃态凝胶是一个简单的过程,可以通过在任何类型的模具中固化或 3D 打印来实现。大多数具有类似机械性能的塑料都要求制造商将聚合物作为原料进行生产,然后将聚合物运输到另一个工厂,在那里聚合物被熔化并形成最终产品。我们很高兴看到如何使用玻璃凝胶,并愿意与合作者一起确定这些材料的应用"。这篇题为"由溶剂增韧的玻璃凝胶"的论文于 6 月 19 日发表在《自然》杂志上。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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形变成像:彻底改变我们对地球地下奥秘的看法

形变成像:彻底改变我们对地球地下奥秘的看法 长期以来,GPS、雷达和激光扫描等地表测绘技术一直被用于测量地球表面的特征。现在,德克萨斯大学奥斯汀分校开发的一种新计算技术让科学家们可以利用这些技术来观察地球内部。内华达山脉顶上的全球定位系统站。德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员利用 GPS 网络为地球内部成像。图片来源:UNAVCO/美国国家科学基金会这项新技术被研究人员称为"形变成像",其结果可与地震成像相媲美,但能提供有关地壳和地幔刚性的直接信息。西蒙娜-普埃尔(Simone Puel)说,她在德克萨斯大学杰克逊地球科学学院读研究生期间,为德克萨斯大学地球物理研究所的一个研究项目开发了这种方法。"刚度等材料特性对于理解俯冲带或一般地震科学中发生的不同过程至关重要,"Puel 说。"当与地震、电磁或重力等其他技术相结合时,就有可能以一种前所未有的方式制作出更全面的地震力学模型。"显示日本地下地壳硬度的图形。图片显示了日本大陆板块(暗红色大块)与较硬的海洋板块(深蓝色大块)碰撞的边界。图像中央较小的暗红色斑块很可能是为日本火山(红色三角形)提供能量的岩浆系统。该图像是利用UT Austin 研究人员开发的一种新型形变成像技术收集的数据绘制的。图片来源:Simone Puel普埃尔现在是加州理工学院的一名博士后学者,他在今年早些时候发表了他的方法背后的理论。6 月发表在《科学进展》(Science Advances)上的一项最新研究展示了这一方法的实际应用。该研究利用2011年日本东北地震期间记录的GPS数据,对地下约100公里处的地表进行了成像。该图像揭示了太平洋火环日本部分下方的构造板块和火山系统,包括一个低刚度区域,该区域被认为是为火山系统提供能量的深层岩浆库,这是首次仅利用地表信息探测到这种岩浆库。这种方法的依据是,地壳是由具有不同弹性特性的岩石材料组成的大杂烩。有些部分更柔韧,有些部分更坚硬。这导致地壳收缩和膨胀不均匀。例如,在地震发生时,地球的振动就会反映出它是由什么构成的,从而使地表发生明显的变形。为了将这种不均匀变形转化为地表下的图像,研究人员构建了一个计算机模型,将地球视为一种简化的弹性材料,同时允许其弹性强度在三个维度上变化。然后,该模型根据全球定位系统传感器在地震中的相互移动程度计算出地表下的刚度。结果就是根据地表的变化绘制出地球内部的三维图像。不过,尽管该模型生成了由 1250 万个数据点组成的网络,但图像的清晰度不如地震层析成像,而地震层析成像是对地球内部成像的最常用方法。不过,它可以直接测量刚度,这对建立更复杂的地球模型非常重要。另一个优势是,新方法可以利用卫星进行测量。这些卫星包括美国国家航空航天局(NASA)即将发射的 NISAR 航天器,这是一项与印度空间研究组织(Indian Space Research Organization)的联合任务,每 12 天将以极高分辨率绘制全球地图。研究报告的合著者、杰克逊学院教授托尔斯滕-贝克尔(Thorsten Becker)说,利用这项新技术,NISAR可以为世界上一些地质灾害最严重的地区提供重要的洞察力。通过持续绘制地球表面地图,该卫星将使科学家能够跟踪地震断层在地震周期中的结构变化。该论文的共同作者、UT沃克大学机械工程系和UT奥登计算工程与科学研究所教授奥马尔-加塔斯(Omar Ghattas)说,这种新方法可能是建立地球数字双胞胎的重要一步。这些复杂的计算机模型通过确定在哪里进行新的观测,然后吸收新的数据,从而不断完善自己。他说:"随着模型越来越完善,数据越来越丰富,信息量越来越大,也许我们就可以开始对地震的可预测性发表一些看法了。"编译自/ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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