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铅笔画电路
如何制造能贴在皮肤上的轻薄传感器？最简单的答案可以是：拿张纸，然后用铅笔画一个。
利用铅笔在纸上画出的各种电路设计 | Yadong Xu et al
在本周的《美国国家科学院院刊》上，研究者们介绍了一种可以贴在皮肤表面的电路装置[1]，制造它所需的两种主要原料是：随处可见的普通打印纸，以及高石墨含量、笔迹容易导电的9B铅笔。利用铅笔在纸上描绘电路图样，然后喷上一层方便贴合皮肤的涂层，再结合其他一些元件，就制成了各种可以贴在皮肤上的传感器。利用这些装置，可以持续检测体温、心电图信号、呼吸频率等一系列生理指标，记录信号的质量可以达到与常规方法相当的水平。
研究者展示铅笔画与LED、电池组成的电路 | Yadong Xu et al
贴在皮肤上的传感器此前也有很多，而这一次的新设计胜在便宜：纸张和铅笔都是十分便宜易得的材料，画电路也不需要复杂的加工工艺。
大胃王
人十分钟最多能吃下多少热狗？这可能是你从未想过的问题，但却成了本周一项生物学研究的课题[2]。
纳森吃热狗大赛 | Major League Eating
在这项神奇的研究中，论文作者分析了每年在美国纽约举行的“纳森吃热狗大赛”近40年的历史数据，利用数学模型估计了人类大胃王们快速进食的极限。作者表示，从吃热狗大赛的数据来看，人类理论上可以在10分钟的快速进食中达到大约832g/min的摄食速度——也就是说，极限是每分钟吃下8.32个热狗，在10分钟的比赛中一共吃下83个。而目前，参赛选手在该比赛中创造的实际最高记录是75个。在过去不到40年中，吃热狗比赛的最好成绩提升了大约700%——与那些体育项目的记录相比，提升幅度相当惊人。
那么，又为什么要研究这个呢？其实，动物快速进食的能力也算是演化生物学的一个研究课题。野外觅食不确定性高，快速进食有时会成为促进动物生存的演化优势——不过对不愁吃饭的现代人而言，狼吞虎咽带来的恐怕更多只是消化问题了。
节能飞行
安第斯神鹫（Vultur gryphus）可以 5 小时飞行 172 千米——其间完全不用拍动翅膀。
安第斯神鹫（Vultur gryphus） | Pedro Szekely/Wikipedia
安第斯神鹫生活在南美洲，体型庞大，重可达 15 千克，翼展达 3 米。2013～2018 年，研究者对 8 只安第斯神鹫进行追踪，记录了超过 200 小时的飞行记录。结果发现，这些大鸟的飞行方式相当节能：它们只在 1.3% 的飞行时间里扑动翅膀，其余时间都处于不拍翅膀的滑翔状态；最夸张的时候，它们可以 5 小时滑翔 172 千米。
扑动翅膀的情况，75% 都发生在起飞阶段；这个过程相对耗能，安第斯神鹫会避免不必要的起飞和着陆。研究者还发现，不动翅膀的滑翔大多发生在有风但平静的天气里；扑动翅膀则通常发生在有缓慢上升气流的清晨。这项研究发表在本周的《美国科学院院刊》上[3]。
甲虫摄像头
来自华盛顿大学的研究人员在甲虫的后背上装备了迷你摄像头，能以甲虫的视角实时传输周围环境的影像[4]。摄像头通过蓝牙将160*120像素分辨率的图形传输给智能手机，传输速度达到了每秒1-5帧。
Mark Stone/University of Washington
相比起昆虫形状的机器人或无人机，这种装在甲虫身上的摄像头在节能方面有很大优势。摄像头重量仅0.5克，由锂聚合物电池驱动，能在持续传输信号的状态下连续工作超过1个小时。摄像头还内置了加速度传感器，可以被设置为只有在甲虫移动时才进行影像拍摄，这种工作模式下的续航更是能长达6个小时。虽然目前还无法控制甲虫的运动，但通过释放数十上百个配备摄像头的甲虫，研究人员能更全面地对未知环境进行监测并绘制地图。
甲虫在行走中记录下的图像（0.5倍速播放） | Vikram Iyer et al
超黑深海鱼
在深海鱼的身上也存在着深不见底的黑色，超黑皮肤能帮助它们在微弱光线的环境下更好地隐藏自己。
一只角高体金眼鲷（Anoplogaster cornuta）。在强曝光的照片中它显得不是那么黑，但体表的低反射率足以帮助它在深海隐身 | Karen Osborn, Smithsonian
本周《当代生物学》上的一项研究发现，至少有16个深海鱼物种存在超黑的皮肤，它们对光线的反射率在0.5%以下[5]。在“超黑鱼”的皮肤中，存在着紧密排列的黑素体结构，这些黑素体的大小、形状和排列方式都有利于降低光线反射，达到比普通黑色生物更黑一筹的效果。这种超黑结构存在于亲缘关系相当远的深海鱼类当中，这提示它可能多次在不同物种中独立演化。
与此前相比，深海鱼的超黑皮肤结构更简单，于是也更方便工程师模仿，或许能催生更容易制造的人工超黑材料。
题图：吃热狗大赛目前的男子组纪录保持者，在10分钟比赛中猛吞75个热狗的Joey Chestnut。拍摄者：Richard Drew
参考文献
[1] https://www.pnas.org/content/early/2020/07/09/2008422117.short
[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2020.0096
[3] https://www.pnas.org/content/early/2020/07/09/1907360117
[4] https://robotics.sciencemag.org/content/5/44/eabb0839
[5] https://www.cell.com/current-biology/pdf/S0960-9822(20)30860-5.pdf
作者：麦麦，矩阵星，窗敲雨
编辑：窗敲雨
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