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等级 B2 – 中高级CEFR B2
5 分钟
271 字
塔夫茨大学 Silklab 的研究人员开发出一种无需电子传感器即可记录冲击位置和力度的涂料。该工作由 Fiorenzo Omenetto 主导,联合研究人员包括 Marco Lo Presti 和 Giulia Guidetti,研究成果发表在期刊 Advanced Science。
涂层包含大量微小球形颗粒,尺寸约与人类血细胞相当。每个颗粒内含会发生色变的聚二炔(polydiacetylene),外面包覆一层由丝素蛋白构成的较坚硬外壳,丝素来自常见的丝蛾。机械应力会扭曲内层聚合物的化学骨架,改变电子对光的吸收,从而使颜色从深蓝变为亮红。丝素外壳可减少误触发,并且可以调节以响应不同的力级。
颜色变化是永久性的,能留下冲击分布的记录。对同一位置的重复敲击会增强颜色反应,研究者可以将颜色变化程度换算成牛顿值;当前配方可检测 100 到 770 牛顿的力。涂料可刷涂、喷涂或滴铸成膜,能附着于纸张、塑料、木材、金属以及弯曲或柔性表面。由于不需电子设备,它重量轻、成本低,便于放大生产。
- 潜在用途包括:检测橄榄球头盔的脑震荡风险、记录包裹搬运历史、作为步态分析的鞋垫、研究空气动力学表面,以及评估军事或工业爆炸暴露。
- 团队与鼓手 Terri Lyne Carrington 合作,将涂料涂在鼓面上,Carrington 即兴演奏时产生的图案形成抽象视觉地图,可能帮助训练改进打击目标和技法。
难词
- 聚二炔 — 会发生颜色变化的聚合物材料
- 丝素蛋白 — 构成丝的结构性蛋白质
- 机械应力 — 由外部力量产生的内部力
- 颜色变化 — 物体颜色发生改变的现象
- 误触发 — 在不应触发时错误启动
- 牛顿 — 测量力量大小的国际单位牛顿值
- 附着 — 粘附到另一表面上附着于
- 配方 — 制作材料的具体成分比例
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讨论问题
- 你认为这种无需电子设备的涂料在体育安全中有哪些优点和缺点?请说明理由。
- 如果要把这种涂料用于包裹运输的记录,你会考虑哪些实际问题(例如安装、读取、耐久性)?
- 颜色变化为永久记录,这可能对责任认定或证据保存产生什么影响?请举例说明。