碎成兩半的心,如何科學地復原?

2021-01-09 騰訊網

新材料讓破碎的心復原

人們常常說,破碎的心無法癒合。但卡內基梅隆大學的材料學家卻讓一顆被一切兩半的「心」重連,並且重新發光。

這是因為,這些研究人員發明了一種斷開後可以自行連接、「癒合」的材料。他們切斷這種電子材料後,再將任意兩個接頭放在一起,過不了多久,它們不僅能重新連接,而且還能維持功能。

看起來有些神奇,但這種電子材料的組成並不複雜。在實驗中,研究人員主要採用了兩種材料:一種是聚硼矽氧烷(PBS),主要負責在被切斷後,進行自我修復;另一種材料是多層碳納米管,它能為材料提供導電功能,並固定材料的形狀。

在獲得這麼順手又有趣的材料後,研究人員也不遺餘力地做了不少實驗。首先,他們在材料中加上一些傳感器等電子元件,使得它能作為一個控制器對觸覺產生反應。隨後,研究人員加入了多個模塊,讓材料能像鍵盤一樣多點感應壓力。

接下來,他們的操作開始進入隨機模式,對材料實施縱向切割、橫向切割,切完以後隨意連接等多種操作。但看到這種電子材料依舊好用,研究人員也終於表示,「我們確實在推動人們想像力的邊界。」

最後,他們利用這一電子材料,設計並製造了一顆紅色的「治癒的心」。當將兩個分開的、半個心放在一起時,它們開始自動癒合,並在6小時內重新一個整體。研究人員說:「你可以像拼樂高積木一樣,把它們拼起來。」在重新拼接後,電子材料將能恢復功能,甚至擁有新的功能。

可以隨意揉搓變形的人體器官

是的,你沒看錯,研究人員手裡不斷拉伸、甚至暴力扯拽的不是橡皮泥,而是你的大腦。測試者賣力的拉伸方式甚至一度讓我回憶起了當年推銷真皮皮帶的推銷員。大腦到底做錯了什麼要經歷這些?要怪就怪大腦的結構太複雜和緻密。

目前,美國國立衛生研究院有一個為期5年的項目,目的是繪製迄今最全面的人類大腦圖。這就要求要儘可能地展示每一個細胞和分子的細節,現在已有的最佳手段就是儘可能地往組織和細胞中注入一些螢光標記物,再經過螢光顯微鏡示蹤來進行細節展示。這對我們的腦組織提出了很嚴格的要求,第一,組織不能太厚實,這樣標記物無法進入每一個細胞,細節展示不完全;第二,這些組織要保存很多年,需要一種長時間高保真的保存方法。

不過說起來,這方法還真有,至少研究作者Taeyun Ku在聖誕節前後做實驗時發現了(聖誕節還在做實驗...找不到才怪了!)Ku當時手頭有兩項任務,他一邊在處理大鼠的組織,一邊在修補反覆壓縮使用的凝膠。瞬間,他想到大腦組織+凝膠=可以展開但是壓不壞的大腦?

Ku拿起實驗室裡的聚丙烯醯胺就是一頓操作,聚丙烯醯胺是實驗室常見的凝膠試劑,但是為了讓其變得適合保存組織用,Ku也經歷了多次適配,其中混合了各種比例的交聯劑和引發劑,最終誕生了新版本ELAST。膠如其名,確實很持久!由於ELAST裡形成了聚合物的長鏈,組織和細胞能夠附著和纏繞在上面,並且這些組織能抵禦拉伸或者擠壓。

測試中,人類大腦組織的寬度和長度能同時被拉伸至原來的兩倍,厚度可以直接壓縮10倍,想一想還有點頭疼。例如5毫米厚的腦組織,只要經過反覆壓縮,24小時內就可以給整塊組織帶上標記物。如此高效,抗壓縮,抗拉伸的塑材,實乃居家旅行,取大腦必備。(當然,除了大腦,心肝脾肺腎都能用得上。)

歡迎個人轉發到朋友圈

相關焦點

  • 碎成兩半的心,如何科學地復原?
    新材料讓破碎的心復原人們常常說,破碎的心無法癒合。但卡內基梅隆大學的材料學家卻讓一顆被一切兩半的「心」重連,並且重新發光。在獲得這麼順手又有趣的材料後,研究人員也不遺餘力地做了不少實驗。首先,他們在材料中加上一些傳感器等電子元件,使得它能作為一個控制器對觸覺產生反應。隨後,研究人員加入了多個模塊,讓材料能像鍵盤一樣多點感應壓力。
  • 適合發QQ空間的說說,在你轉身之後,我的心就已經碎成了兩半
    適合發QQ空間的說說,在你轉身之後,我的心就已經碎成了兩半。1.在你轉身之後,我的心就已經碎成了兩半。2.相遇,卻來不及相聚;相聚,卻來不及牽手;牽手卻來不及相愛;相愛卻來不及相守。3.如果我的未來有你在 ,那其他的什麼我都不怕了。
  • 科學手段復原張衡地動儀 千年地動儀之謎被破解
    驗收     地動儀復原模型把概念模型復原成了科學儀器     4月16日上午,河南博物院《天地經緯》專題陳列廳,由地震學、考古學、機械工程學等相關學科的專家組成的驗收委員會,開始對用挑剔的眼光注視著地動儀復原模型(1/3小樣)。
  • 穿透又復原,擁有「再生」能力的神奇冰塊
    又會長出新的尾巴海參在感知到危險時會排出內臟進行保命而蚯蚓在被切成兩半後今天爆爆做了一個「鐵絲穿冰」的實驗冰塊在被鐵絲穿透後又神奇的自動復原了step4待鐵絲完全穿透冰塊時我們拿起冰塊發現冰塊又自動復原了
  • 科學復原棘龍模玩開箱分享
    當時對霸王龍的復原不僅是科學的,而且有一定的突破。使得人們心中這種陸上霸主的形象從那種尾巴垂地的哥斯拉狀態,升級成現在脊椎平行於地面的樣子。也使電影暴和科暴的差別,至今都沒有天差地別。當然,為了和霸王龍對抗虛構出的迅猛龍確實和其參考的原型差異較大。到了第三部,製片方需要一種更大更威猛的恐龍來與霸王龍一較長短,之後超常後腿的雙足「棘神」的形象應運而生。
  • 顱面復原如何實現?用計算機輔助目前最普遍
    很多讀者感到好奇,僅僅根據一副顱骨,如何能夠復原古人的面貌?可信度又有多少?    雕刻家最早復原了巴赫的半身像    事實上,利用顱骨復原一個人的面貌,已經有很長時間的歷史了。    1877年,德國解剖學家沙夫哈森最早提出了根據顱骨復原面貌的設想。
  • 【科學闢謠】竟被稱為「假牛奶」和「地溝油」? 復原乳急需正名!
    【科學闢謠】竟被稱為「假牛奶」和「地溝油」? 復原乳急需正名!>復原乳是將乾燥的或者濃縮的乳製品與水按比例混合均勻後獲得的乳液。符合食品安全國家標準的復原乳不存在安全問題。復原乳與其他液態乳一樣,都可以為消費者提供蛋白質和鈣等營養素。
  • 考古學家是如何用技術把頭骨復原成三維容貌的
    (原標題:怎麼確定漢代王后的胖瘦與新疆阿斯塔那墓主就是漢人)朱泓社科院考古所中國考古網微信公眾號在去年底的「第四屆中國公共考古—荊楚論壇」上,知名體質人類學家和生物考古學家、吉林大學邊疆歷史考古中心主任朱泓教授就「內蒙古吐爾基山遼墓契丹貴族的三維容貌復原」做了發言,介紹了考古學家如何根據頭骨復原出其主人的生前樣貌
  • 如何辨別「偽科學」 方舟子給你支招
    「是科學素養的問題,造成了對未知的、看不見、摸不著的東西的恐慌。」方舟子說。今天上午,市委組織部、市科協、市委黨校舉辦「杭州市領導幹部和公務員科學素質專題報告會」,請來「打假鬥士」方舟子作了個題目叫《科學時代的偽科學》講座。那麼究竟如何辨別科學和偽科學呢?方舟子現場支了很多招。「我也相信過偽科學」「我也曾經相信過偽科學。」
  • 復原古代儀象,汲取智慧源泉
    復原之路,難在哪裡?   樞輪控制系統是復原的最大難點。成功的復原品既要讓能樞輪順利、合乎要求地轉起來,還要讓圖紙上的所有部件都發揮作用。   雖然水運渾象儀下落不明,但慶幸的是,《清四庫全書新儀像法要》較為詳細地記載了它的製造過程,並對儀器整體和各部件繪圖加以說明。這便是今日複製水運渾象儀的唯一藍本。
  • 棘龍,坎坷的復原歷程
    因為後期沒有再發現有意義的化石,再加上時間對真相的扭曲作用,影響最深遠的高型棘龍復原出現了。    高型棘龍的復原主要參考1983年在英國發現的棘龍近親——重爪龍的復原。    這種復原基本上就是在重爪龍身上加一個背帆。    這種復原除頭部外遠不如早期的復原科學,bug非常多。
  • 考古學家找到了哥白尼的遺骨,經過人臉技術的復原,他竟是這模樣
    哥白尼去世之後,其遺骨下落成謎,直至現代,才有考古學家終於找到他的顱骨,並將其生前容貌復原。至於其面容究竟如何?不得不說,哥白尼對於《天體運行論》發表後果的預料是對的,在此以後,哥白尼「日心說」的忠實追隨者布羅諾與伽利略,分別被教廷處以了火刑與終身監禁,他們成為了為科學真理獻身的勇士,哥白尼被秘密埋葬,也算是躲過了死後一劫。
  • 中國科學家宣布:復原張衡地動儀 破解千年謎
    該課題的負責人中國地震臺網中心研究員馮銳表示,1700年前的地動儀究竟是如何「動」起來的,是首先要破譯的問題,深入研究後推斷地動儀應該是採「懸垂擺原理」而不是中國地震學先驅王振鐸的「直立杆原理」。  依此論點,歷時一年多時間終獲確認,並以運動信號對振動臺的復原模型進從一步檢驗和改進,得以復原1700年前的地動儀。
  • 科學闢謠丨復原乳是「假牛奶」?量子計算機取代經典計算機?
    復原乳沒營養是"假牛奶",堪稱奶中"地溝油"流言:復原乳沒營養,是一種"假牛奶",甚至可以說是牛奶中的"地溝油"。真相:這一說法沒有任何科學依據。鮮牛奶是指牛奶脫離牛體24小時之內的牛奶;復原乳又被稱為"還原乳"或"還原奶",是將乾燥或者濃縮後的乳製品與水按比例混合均勻後獲得的乳液。相比鮮牛奶,復原乳的生產工藝增加了高溫殺菌的步驟,但對於主要營養成分(如蛋白質和鈣),幾乎沒有影響。人們飲用或食用奶製品,主要是用來補充蛋白質和鈣。奶製品中的蛋白質進入人體後,主要被分解成肽、胺基酸等供人體吸收。
  • 木塊高處墜下碎成屑 小車頂被砸出硬幣大小凹陷
    木塊墜下碎成屑小車頂被砸凹東南網1月20日訊(海峽都市報記者 陳恭璋毛朝青)昨日上午10點半,福州五一中路金鑽大廈的露天停車場內,一輛黑色小車疑被從天而降的木塊砸中,車內的男司機被驚得下車查看,發現車頂出現一個硬幣大小的凹陷,肇事的木塊已碎成木屑。
  • AI復原古人容貌:曹操的臉看久會感到不適,樓蘭女子堪比四大美人
    真正的相學並沒有這麼不堪,相學其實是我國許多先人在統計了星宿、山川地貌、河流走勢、異常氣候、人類面相等等多種因素之後所創立的一種科學,我們可以將其看成是一種統計歸納的科學,像是八卦圖中就蘊藏了很多奧秘,今人一直無法理解通透。
  • 把地球這個磁體劈成兩半,兩半球是相吸還是相斥?
    把一塊條形磁鐵從中間摔成兩半,將斷面靠在一起一般會相斥。將其中的一塊翻轉180度後兩磁鐵就會相吸。地球也是一個大的磁體,如果用一把神刀將地球從中間劈成兩半,會不會也像磁鐵被劈開那樣相互排斥呢?如果是相互吸引,是磁力的原因嗎?
  • 愛科學:巨大火球照亮整個日本天空,流星降落猶如末日電影
    在視頻中我們可以清楚地看到先是一枚火球出現在寂靜的夜空中,接著猶如炸裂了一般化作強光照亮夜空,隨即消散,融入到地球大氣層中。很多當地民眾都目睹了這一奇觀,有些人在網上稱隔著窗簾似乎清楚地看到了流星燃燒大氣層中的火光。
  • 靠一小塊顱骨就能復原一個人的全貌——「警界神探」袁中標
    走進夢寐以求的大學校園,袁中標更加如饑似渴地學習。每天上午,他在公安大學上課,下午便自費到中央美術學院購買課時,學習他熱愛的美術。因為從小就對考古、北京猿人等很感興趣,袁中標還經常去古人類研究所學習。其他課餘時間,他便到學校圖書館潛心自學顱骨復原知識。袁中標在公安大學讀了兩年,也在中央美術學院畫了兩年。
  • 被精準切割成兩半的巨石,科學家直言不是人為,至今仍是未解之謎
    在科技文明如此發達的今天,地球上仍然存在一些人類無法用科學去解釋的東西。在地球的某個角落,曾有過一塊被精準切割成兩半的巨石,科學家直言不是人為,至今仍是未解之謎 而被分成兩半的石頭表面很多人都非常好奇,這到底是如何形成的呢?