为爱鼓掌，它鼓得最响亮！|一周科技

　　欢迎收看一周科技。本周你将看到：①弯而不折的冰；②海象为爱鼓掌；③粪便化石中的甲虫；④凉爽的降温布料；⑤甲虫腿上的优质润滑剂。

　　折不断的冰

　　我们印象中的冰又硬又脆，对于纤细的冰碴，只要稍微施加压力就会让它折断。然而，下面这条纤细的小冰晶却极具弹性：即使弯曲成近乎圆圈，它依然没有折断[1]。

　　这真的是一条冰 | Xu et al.

　　当然，制作这种冰需要特殊的工艺。这是一种单晶冰形成的超细纤维，直径在数百纳米到10微米之间。在低温环境下，研究者在针尖施加电场，让水蒸气分子在电场作用下慢慢生长形成冰晶。接下来，研究者将形成的冰晶纤维进一步降低温度，在-70℃至-150℃环境下测量了它们的弹性。结果显示，这些单晶冰纤维的弹性已经接近此前估计的理论极限。

　　

　　视频：雄性海象Sivuqaq在水下发出响亮的掌声 | Ole Næsbye Larsen and Colleen Reichmuth

　　这是一只名叫“Sivuqaq”的雄性海象，它生活在加利福尼亚的一家动物园中。每到繁殖季节，这只海象总是热衷于用规律而持久的鼓掌吸引异性注意。掌声穿过水池和厚厚的有机玻璃，听起来依然十分清晰响亮。

　　最近发表的一项研究揭示了海象响亮掌声背后的秘诀[2]。高速摄影记录显示，响亮的声音源于空化效应：海象拍击前肢产生的高速水流可以在局部产生低压空泡，随后这种低压气泡又迅速被周围的水“压扁”，由此产生强烈的声响和冲击。

　　海象Sivuqaq（研究记录在2009-2012年间进行，这头海象已于2015年去世） | Wikipedia

　　目前，人们还只在人工环境下观察到这种“为爱鼓掌”的行为。虽然野生雄性海象也会制造丰富的声音来求偶，但研究者还很难在自然环境下记录它们具体的发声动作。

　　与粪长存

　　2亿多年前的粪便有什么用？比如，可以用来找到新的甲虫物种。

　　被命名为“龙粪”的灭绝甲虫物种

　　| Martin Qvarnström et al.

　　食肉动物的粪便容易矿化，形成粪化石；相比于扁平的粪化石，三维的粪化石往往能保留更多特征。在一块三叠纪时期的粪化石里，研究者就发现了丰富的甲虫遗骸；其中2个遗骸近乎完整，其他不少遗骸也保存了腿部和触角的精细结构。

　　通过同步加速显微断层扫描仪扫描粪化石、建立内部3D影像，研究者发现了粪化石里的甲虫遗骸（黄褐色）、甲虫翅膀覆盖物（橙色）、真菌纤维（灰色）和藻类（绿色） | Martin Qvarnström et al.

　　这块粪化石来自于一头生活在2.37亿～2.27亿年前的奥波莱西里龙（Silesaurus opolensis），它是恐龙的近亲。研究者分析认为，粪便中的甲虫残骸是一个以前从未知晓的新物种，现今已经灭绝。研究者将其命名为龙粪三叠藻食甲虫（Triamyxa coprolithica）[3]。

　　研究者将粪化石称为“隐藏的宝箱”。这项研究证明，粪化石除了可以研究动物的食性，其保存甲虫遗骸的能力也不逊色于琥珀。或许，以后会有更多“与粪长存”的新发现。

　　降温织物

　　在本周的《科学》上，中国研究者展示了一种能帮人在烈日下保持凉爽的新型织物[4]。

　　图中的衣服左半边由常规织物制成，右半边则是更能让人保持凉爽的新型织物，热成像清晰展现了两侧的温度差异 | S. Zeng et al./Science

　　这种新型织物包含二氧化钛-聚乳酸复合材料与聚四氟乙烯层，它可以高效反射阳光，同时通过辐射冷却进一步降温。为测试织物的降温效果，研究者制作了一件特殊的衣服：它一半是新型织物，另一半是普通的棉织物。在阳光下的实地测试显示，新型织物覆盖的皮肤更好地保持了凉爽：与棉织物的一边相比，新型织物的一边温度低了大约4.8℃。同时，这种织物还展现出了优异的机械性能、防水性与透气性，可满足服装需求。

　　甲虫润滑剂

　　人体的一些关节内填充了滑液，可以用来减少摩擦。甲虫也会产生这样的润滑剂，且其减少摩擦的效果，甚至比不粘锅涂料还要好[5]。

　　从甲虫的腿部，科学家们发现了效果拔群的润滑剂 | Konstantin Nadein/Christian-Albrechts University of Kiel

　　大麦虫（Zophobas morio）是一种具有黑色外壳的甲虫。研究者通过冷冻扫描电镜发现，大麦虫腿部关节外壳的孔隙里，会渗出约1微米厚的蜡质物。这些物质可以随着关节的移动而扩散，对甲虫关节起到保护作用。研究者用小玻璃板在这种润滑剂上来回滑动，以模拟关节的移动，测验这种物质的润滑效果。结果发现，在没有任何润滑剂的情况下，玻璃板移动的摩擦系数为0.35，使用特氟龙时的摩擦系数为0.14，而使用甲虫润滑剂时则仅为0.13，说明这种物质可以有效减少摩擦。

　　至于人类是否能利用这种甲虫润滑剂来制造机器人、假肢等，则需要等到能够人工合成这种润滑剂再说——毕竟，如果从甲虫身上提取润滑剂，那成本可太高了。

　　参考文献

　　[1]https://science.sciencemag.org/content/373/6551/187

　　[2] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.210197

　　[3]https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00674-6

　　[4] https://science.sciencemag.org/content/early/2021/07/07/science.abi5484

　　[5] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2021.1065

　　作者：麦麦，窗敲雨

　　编辑：窗敲雨

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