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能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

欢迎收看一周科技。本周备受关注的是一种悬浮在空中、可以从各个角度观察的立体成像系统,它不仅能看,而且还能“摸”,是不是有些科幻的味道?

 

 埃博拉疫苗

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

图虫创意

 

11月11日,欧洲药品管理局(European Medicines Agency)正式批准了一种名为“Ervebo”的埃博拉疫苗,这是埃博拉疫苗首次获得上市批准[1]。这种疫苗由美国制药公司默克研发,针对扎伊尔型埃博拉病毒。在此前的埃博拉疫情中,这种疫苗已经进行了临床测试和使用,并显示出高度有效性。获得欧盟批准将有助于这种疫苗大范围推广,让更多人获得保护。

 

虽然Ervebo获得批准,但这并不意味着埃博拉疫苗的研发工作就此结束。研发人员仍需进一步验证这些疫苗长远的防护效果,并开发更容易储存、覆盖更多病毒类型的埃博拉疫苗。

 

 悬浮投影

 

在科幻影片中常会出现立体投影悬浮在空中的酷炫场景,而现在,科学家在现实中也做出了一些与之相似的技术。在本周的《自然》上,一项研究展示了可以从任何角度进行观察的3D图像生成系统,而在生成立体图像的同时,这套系统还可以提供声音和触觉效果[2]。

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

这段视频采用了不同的快门速度拍摄,地球影像的直径约为6.4cm | Eimontas Jankauskis/NPG Press

 

这是一种基于“声镊”的技术。利用超声波,研究者让聚苯乙烯小球在声场中悬浮,控制它快速运动,并用红、绿、蓝三色LED将小颗粒照亮。当小球的运动和照亮它的光变化足够快时,移动的亮点就会在视觉暂留的作用下变成一幅完整的彩色图像。这种“逐点照亮”的成像方式与老式显像管电视有点相似,不过它可以在三维空间中进行。同时,这套系统也可以产生能被人耳听到的声音,并利用声压在人的指尖产生触觉感受。

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

一只小蝴蝶?不,它其实是个白色的塑料小球 | Eimontas Jankauskis/NPG Press

 

 挪动原子

 

30年前的11月11日,IBM两位研究者Donald M. Eigler与Erhard K. Schweizer完成了一项有趣又震撼的实验:他们通过扫描隧道显微镜细小的针尖移动氙原子,把它们拼成了“IBM”的字样

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

这是人类第一次移动原子拼出图案 | D. M. Eigler & E. K. Schweizer/IBM

 

这三个小小的字母共由35个氙原子组成,它们处于极低温度的真空环境,整齐排列在单晶镍基板表面[3]。这幅图像向世人展现,人类从此拥有了在实验室中移动与控制单个原子的可能。

 

对原子进行移动的技术推动着基础科学发展,提供了信息存储之类的潜在应用,同时也直观地展现着科学技术的魅力。下面再让我们来重温一下IBM利用原子制作的动画影片:

 

世界上最小的影片:男孩和他的原子(A Boy And His Atom) | IBM

 

 现身

 

时隔将近30年,科学家重新观察到了银背鼷鹿(Tragulus versicolor),并第一次拍下了这种小动物在野外生活的照片,相关研究本周发表在《自然-生态与演化》上[4]。

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

触发式“相机陷阱”拍到的银背鼷鹿 | Andrew Tilker

 

银背鼷鹿是一种体型娇小的有蹄类动物,它们只有兔子那么大,生活在越南。这种动物于1910年首次被发现和描述,在此之后,科学界对它的记录一直非常稀少。而通过调查采访当地人和设置触发相机,研究者成功多次在越南野外记录下了银背鼷鹿的身影。在当地,这些动物的数量看起来还比较丰富,但仍需进一步调查才能确定种群规模,并确保它们得到应有的保护。

 

 随心切换

 

能看还能摸,浮在空中的3D成像走进现实了?丨一周科技

Mark A. Skylar-Scott et al/Nature

 

这只运送烧瓶的小机器人由两种软硬不同的硅橡胶材料组成(分别为蓝色和灰色),它通过空气驱动,在充气和抽气的过程中“腿”会按预定方向运动。它的设计并不出奇,但制造方法很有意思:虽然用到了两种材料,但它是用3D打印机一次打印成型的

 

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一次打印多种材料 | Mark A. Skylar-Scott et al/Nature

 

传统的3D打印机一个喷嘴只负责打印一种材料,而这种新技术则可以在同一个喷嘴使用多达8种不同的3D打印“墨水”,并实现无缝切换,相关论文本周发表在《自然》上[5]。研究者设计了一种新型的微流控3D打印喷嘴,通过控制加压,它可以在不同的3D打印“墨水”材料之间进行频率高达每秒50次的切换,并且不会造成“墨水”的倒流和混合。利用这种技术,可以在更短时间内打印出高精度、结合多种材料的复杂装置。

 

参考文献

[1]https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_19_6246

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-019-1739-5

[3] https://www.nature.com/articles/344524a0

[4] https://www.nature.com/articles/s41559-019-1027-7

[5] https://www.nature.com/articles/s41586-019-1736-8

作者:窗敲雨

编辑:Luna

 

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The End

来源:https://www.guokr.com/article/455876/
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