新聞通識
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- 2022年07月22日
美國企業研四足機械狗新配件 加「尾巴」變水陸兩用執行水上任務
【有線新聞】四足步行型的機械狗日漸普及，可以用來巡邏和視察，但只局限在陸上。美國有工業設備公司研發水中應用配件，令機械狗變成兩棲模式，「入水能游」。 機械狗的技術愈來愈成熟，例如這款美軍也有採購的型號，不論是崎嶇的路面、甚至是冰面都難不到它，不過它只能在陸地發揮。直至近日有美國軍工企業，為這隻機械狗研發配件，只要為它加上「尾巴」，活動範圍就不再限於陸地，裝上這個尾部推進器後，機械狗可以收起四隻腳，變成游水模式，由推進器推動前進，不用踢腳都游到「狗仔式」。游水配件重2.3公斤，附有獨立電池供電，可以在水中連續運作35分鐘，最高游水時速達5.6公里。 這隻機械狗前年開始，在美國空軍基地巡邏，上年更可以配置步槍。機械狗本身已經有IP67防水認證，不過原本設計不包括水中行動，最多只能涉水而行，現在有了新的配件，它的應用範圍將會更廣泛，例如可以在水浸時協助搜救，更可以協助軍事行動，給軍人遙控過河視察環境。
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- 2022年07月21日
空中巴士重新研發「懷舊引擎」 渦輪扇葉外露可減排兩成 最快2025試飛
【有線新聞】空中巴士公司宣布參與測試新型飛機引擎，將會提供試驗用的飛機，最快三年後試飛。如果新引擎普及，航空業界有望減排兩成。 如果一天看見一架飛機，引擎的整個外殼不見了、渦輪扇葉完全外露也不用擔心，可能它只是掛載了新引擎。這類引擎稱為「槳扇引擎」，雖然失去外殼令它很像一般螺旋槳，但實際上仍然保留加壓燃燒的噴射部分，結合渦扇和螺旋槳引擎。這種設計早在70年代已經存在、將燃油效率推至極限，但代價是噪音，渦輪扇葉的轉速比一般螺旋槳快得多，沒有了外殼令噪音極大，所以始終未有普及。 直到去年，美國奇異及法國賽峰兩公司合作，再次挑戰研發沒外殼的「槳扇引擎」，除了引入最新的扇葉材料及氣動設計形狀，最大改良是引入一組可調校的靜態扇葉、用作引導氣流，令噪音降低至可接受程度。 但實際是否克服到噪音這個死穴，要飛上天才有分曉，空中巴士公司已提出合作，最快2025年起為A380飛機裝上新引擎試飛。如果測試順利，這種比傳統減碳兩成的新引擎，到2030年代中就可以投入服務。
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- 2022年07月20日
麻省理工研蠶絲微粒 取代膠粒製磨砂產品 可自然分解、有望減微塑膠污染
麻省理工研蠶絲微粒 取代膠粒製磨砂產品 可自然分解、有望減微塑膠污染 【有線新聞】微塑膠污染無處不在，部分源自各種消費品添加的塑膠微粒。美國麻省理工一項研究以原始蠶絲製成微粒，可以用作塑膠的替代品。 污染環境的微塑膠根據來源可以分為兩種，一種是普通塑膠垃圾，在風浪沖刷及紫外線下，長年碎裂而成的塑膠碎片；另一種是商品刻意添加塑膠微粒，例如牙膏、化妝品的磨砂、反光等效果，通常是因為加了塑膠粒。據歐盟估計環境中的微塑膠污染，多達一成半源自商品的塑膠顆粒，如果找到替代品，污染有望減少。 麻省理工的學者認為不妨考慮改用蠶絲，他們發現一種工序可以將蠶絲加工成顆粒，滿足塑膠微粒的各項功能，而且蠶絲可以自然降解，絕對環保。 大家一聽見蠶絲，第一個反應可能覺得很貴，但蠶絲顆粒用到的不是紡織品級數的絲，學者要的只是蠶絲蛋白，所以用最原始的蠶蛹已經夠。事實上絲綢業界，每年都會捨棄大量不達標的蠶絲，如果將它們廢物利用，加工成蠶絲顆粒，取代消費品中的塑膠粒，微塑膠污染有望減少一成以上。
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- 2022年07月19日
象鼻剛柔並濟不只靠肌肉 研究揭皮膚皺褶成關鍵 有助開發軟式機械臂
【有線新聞】大象的鼻強而有力，而且相當靈活。美國有學者研究象鼻的動態，發現象鼻之所以剛柔並濟，靠的不只是肌肉，連象鼻的皮膚也是關鍵。 大象的長鼻用途多多，遇上危險時是武器，足以捲起對方摔向地面；平時則是靈巧的工具，可拾起不同形狀的食物。 象鼻怎樣做到粗中有細？佐治亞理工學院一項研究認為，是肌肉結合皮膚的結果。大象的表皮有很深的皺褶，容許象鼻有很大的伸展空間。畫面中綠色標記是象鼻伸展前的定點記號，紅色標記是伸展時的新位置，可以見到象鼻的伸展並不均勻，而是末端伸展得較遠，近象口的一端伸展較少。 專家形容，這個是大象的「懶惰」策略，需要伸長取食物時，為了節省能量，象鼻不會好像橡筋一樣全體伸展，而是一開始只會伸展最末端，不夠長才伸展較後部分，如此類推。最近象口的部分，預留伸展空間反而是最大，證據是象口這端，摺起的皮膚重量是鼻尖位置的十多倍。專家認為大象這種皮膚布局對機械設計是個啟示，例如在軟式機械臂的表層加上類似象鼻的輔助表皮，既可以保護脆弱的部分，又可以令機械臂更靈活。
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- 2022年07月18日
實驗中認出四年前手機鈴聲 研究首證蝙蝠具長期記憶 或有助獵食
【有線新聞】蝙蝠聽覺靈敏，原來記性也不差，巴拿馬有研究發現，蝙蝠對特定聲音的記憶長達四年，是首次證明蝙蝠有長期記憶。 在巴拿馬這個國家公園，史密森熱帶研究所的學者為蝙蝠的記憶力做實驗，首先是訓練49隻野生蝙蝠，教懂牠們分辨五種手機鈴聲，其中兩種鈴聲代表有食物，然後學者為這批蝙蝠植入追蹤晶片，再放牠們返回野外。四年後，學者先後尋回8隻訓練過的蝙蝠，再次用當時的五種手機鈴聲測試，結果即使相隔長達四年，蝙蝠依然記得哪兩種鈴聲代表有食物。 研究是刻意用鈴聲測試，因為這些聲音是人為，大自然不會聽見，所以如果蝙蝠認得，肯定是源自四年前的記憶。但記得特定聲音對蝙蝠有甚麼用？參與研究的蝙蝠主要吃青蛙，學者相信蝙蝠需要透過青蛙的叫聲分辨哪些青蛙有毒、哪些青蛙體型太大難以叼走，所以發展出記住聲音的能力。 對大腦來說，長期記憶需要消耗更多能量，應該要有足夠誘因才會形成，今次發現有助了解長期記憶在演化上的價值。
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- 2022年07月15日
學者高速攝影分析 破啄木鳥「頭骨吸震」迷思 免於腦震蕩只因腦部小
【有線新聞】啄木鳥不停啄木，一般認為牠們的頭骨可以吸震，但比利時有學者提出質疑，他們以高速攝影發現，啄木鳥在啄木時，頭骨不但沒吸震，反而加強撞擊力。 為了兩餐，辛苦也要「頂硬上」。啄木就是不斷將頭撞向樹身，大腦自然首當其衝，曾經有人發現啄木鳥的頭骨有一小塊海綿狀結構，令不少人以為啄木鳥頭骨有吸震功能，就連動物園的介紹也會這樣說。 比利時安特衛普大學有研究挑戰這個說法，驗證「頭骨吸震」是否事實，以高速攝影機分析啄木鳥動作，留意定點標記位置，如果頭骨真的像車的「泵把」那樣吸震，啄木後較近腦部的標記會滯後，但事實並沒發生，三個標記的相對距離沒變過，即是整個頭骨的速度一致，腦部受到的衝擊並沒減弱。學者認為其實這樣才合理，想像啄木鳥的頭是個鐵槌，一個鐵槌如果有吸震結構根本難以發力，啄木鳥的頭骨不只沒吸震，反而是以整個頭部協助撞擊。 那麼啄木鳥為何不會腦震盪？學者認為答案很簡單，就是啄木鳥的腦部很小，啄木的衝擊根本不足以震傷大腦。根據學者的計算，啄木鳥的啄木速度要加倍，才需要擔心腦震盪。
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- 2022年07月14日
八爪魚手套 十指設人工吸盤 距離感應器配微型氣泵 水底吸物無難度
【有線新聞】美國有工程師從八爪魚的吸盤得到靈感，發明了一種八爪魚手套，每隻手指也有人工吸盤，就算在水底工作，也可以輕易吸住各種物件。 我們平時掛牆用的吸盤是受八爪魚這類動物的啟發，但八爪魚的吸盤在水中也用到，人工吸盤又能否做到？ 弗吉尼亞理工大學的專家解決了這個問題，這隻手套每個手指頭也有吸盤，而且和八爪魚一樣、在水底也有吸力。秘密是每個吸盤附近也有個距離感應器，當吸盤接觸到任何表面，感應器會啟動微型氣泵，將吸盤和表面之間抽真空，產生吸力吸住表面。氣泵只要消耗低至100毫瓦的功率，便有可能做到。因為有外力持續抽真空，所以在水底也有吸力，只要關掉氣泵就會放下物件。八爪魚手套的每隻手指，可以吸起一公斤的重量，但水底有浮力幫助，實際可以吸起更重的東西，不同形狀及物料也沒所謂。 學者相信八爪魚手套在海底考古有望大派用場，研究已經發表於《科學進展》期刊，而且獲選為今期封面。
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- 2022年07月13日
美專家設計特殊加熱面 加快煲底對流、提升煲水效率 長遠或有助節能
【有線新聞】煮沸水不只是日常生活必需，亦是發電廠的重要一環。為了提升煮沸水的能源效益，美國麻省理工的專家設計了一種特殊的加熱表面，可以令水更快煮沸。 有些現象你常常見到，但不代表你有細心觀察過，例如煮沸水。熱能是透過煲底傳給水，最底的水會最先到達攝氏100度，由液態變成氣態，形成氣泡向上升，但當火力大，氣泡形成得快，在煲底積聚成大氣泡會阻礙其他水接觸煲底，減慢對流，令煮沸整壺水的時間拖長。麻省理工的專家想到在煲底的表面著手，設計了一種幾何結構。在微米尺度下可以看見，表面雕刻成大量整齊排列的圓柱，在納米尺度下會看見每個圓柱的頂，也布滿不規則刮痕，令圓柱頂部凹凸不平，表面積大大增加。結果煮沸水時，圓柱頂部受熱面積特別大，令氣泡優先在這些位置產生。由於氣泡位置分散，不會輕易在底部結合阻塞，令煲底更「暢通」加快對流。實驗證明煲水效率明顯上升，更快煮沸整壺水。 學者下一個目標是大面積、低成本施加這種表面處理，不少工廠及發電廠也是靠煮水把能量轉換成電力，如果新技術能得以普及，有望加強節能，研究獲美國能源部及空軍資助。
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- 2022年07月12日
韋伯太空望遠鏡首張深空圖片 拍下46億年前宇宙「景色」 為至今最遠紅外線影像
【有線新聞】美國太空總署的韋伯太空望遠鏡發表第一幅深空圖片，是人類至今拍得最遠、最清晰的宇宙紅外線影像。 照片以紅外線鏡頭拍攝涉及多個紅外線波段，為了方便人類以肉眼觀賞，專家為不同波段配上紅、橙、綠、藍等顏色，得出這幅全彩圖片。當中有部分光點明顯有星芒效果，這些光點也是單一光源，是銀河系裏面的其他星體，算是我們的鄰居。至於其他沒星芒的光，其實每團光也是一個星系，只是距離我們非常遠，無數光點融為一體。 這些星系距離我們46億光年，它們的星光要46億年才到達地球，意味現在大家見到的是46億年前的宇宙。 細心觀察的話，會發現相中有些光斑扭曲成弧形，這些是重力透鏡效應，代表附近區域質量巨大，重力足以扭曲光線，產生類似放大鏡的變形效果。 韋伯是新一代太空望遠鏡，如果想知它進步了多少，有學者以哈勃望遠鏡拍攝同一片星空，兩者比較之下，就知道韋伯大幾個碼的主鏡比哈勃看多了幾多細節。未來韋伯將會嘗試望得更深，幫助人類了解更遠的星系，一窺我們從未見過的年輕宇宙。
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- 2022年07月11日
NASA飛行器著陸貝努險被「活埋」 揭鬆散小行星掠過地球或成意外威脅
【有線新聞】美國太空總署的探測器兩年前短暫降落小行星「貝努」，最新分析發現當時著陸相當驚險，小行星的表面非常鬆散，探測器著地時差點「泥足深陷」。 2020年10月，美國太空總署的奧西里斯探測器順利降落小行星貝努，以著地再起飛的方式在接觸地面的數秒間收集沙石，這些樣本要到2023年才到地球，但接觸時的影片和數據早就到手。 原本科學家以為探測器蜻蜓點水式壓一壓，頂多在地面留下一個很淺的印，但事實完全不是這樣。根據現場拍下的片段可以見到，探測器雖然下降得很慢，但一碰地面就飛沙走石。專家比對速度等各項數據，以電腦動畫重現當時情況，原來探測器著地一刻濺起大量碎石，不是留下一個淺印，而是撞出直徑八米的撞擊坑。 專家解釋，因為小行星質量小、引力低，表面地質極為鬆散，探測器著陸時有如掉進巨大波波池，現場數據顯示，探測器甚至在點火起飛一刻仍然一度下沉，如果噴射器再遲些才點火，探測器隨時被沙石「活埋」。 這次發現帶來一個啟示，就是類似貝努的小行星因為表面極易崩潰四散，一旦擦過地球大氣層可能引發意料之外的威脅，人類有需要及早了解。
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- 2022年07月08日
曾因過度捕獵瀕滅絕 德國考察隊發現長鬚鯨集體覓食 規模近年首見
【有線新聞】南極生態傳來好消息，上世紀70年代瀕臨滅絕的長鬚鯨經過半世紀的保育，有再次興盛的跡象。有德國考察隊見到多達150隻長鬚鯨集體覓食，規模是近年首見。 長鬚鯨是僅次藍鯨的地球第二大生物，身長可達27米。本來分布在大部分海域，但踏入20世紀，人類過度捕獵長鬚鯨，多年來累計獵殺達70萬條，令長鬚鯨瀕臨滅絕。直至1976年捕獵長鬚鯨才被禁止，但當時很多海域已經見不到長鬚鯨的蹤影。禁獵近半世紀，德國魏格納研究所2018年及2019年兩度考察南極海域調查長鬚鯨，近日發表報告。 三千多公里的航程中，考察隊先後目睹100群長鬚鯨，最大的一群達150條，當時正集體覓食，以往考察隊只是見過十多條一群，今次規模是近代首見。至於長鬚鯨族群數量最繁盛的是南極洲附近的象島，有3,600多條長鬚鯨棲息，學者以模型推算，南極海域可能總共有近8,000條。長鬚鯨的食物包括磷蝦，排出的糞便有不少養分，可以滋養海洋，令磷蝦數量增加，造福整個海洋生態。
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- 2022年07月07日
新機械人自學系統 仿人類示範動作 自行摸索重現 青蛙跳、後空翻都學到
【有線新聞】四足機械人用途廣泛，但編寫動作程式很花時間。瑞士蘇黎世聯邦理工學院及德國普朗克研究所合作，發明了自我學習系統，只要人類示範一次，機械人會自行摸索，做出各種符合要求的動作。 與雙足機械人相比，四足機械人平衡力較好，負載能力亦更高，近年亦逐漸投入實際應用，但要協調四隻腳並不容易，平地行走是一套模式，走樓梯又是另一套模式，編寫各種動作程式非常花時間，如果機械人懂自己摸索又如何？ 我們看看實際示範，假設有某種應用，需要機械人身體以波浪式前進，機械人先收起所有腳、記著這個要求，之後機械人在虛擬空間反覆嘗試，直至摸索出四隻腳如何配合，才可以令身體畫出波浪軌跡。當然紙上談兵不足夠，最後機械人會在現實中，執行自我的學習成果，將波浪式要求切實重現。 另一個示範是青蛙式，自學系統很快明白必須要彈跳才做到，自己學會四隻腳同時離地，以小跳躍方式前進。 最後一道考題，身體翻騰落地。機械人在虛擬空間果然領悟出要做後空翻，而且成功在現實世界，打出乾淨利落的後空翻。 有了這套自學系統，人類就不需要每次為不同動作重新編程，節省時間之餘，機械人想出的動作更可能突破人類想像。