新聞通識
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- 2022年05月02日
美專家研發便攜式海水化淡裝置 毋需定期換濾心 少量電力可隨時海水轉化食水
【有線新聞】美國麻省理工的專家研發了一部便攜式的海水化淡裝置,可以隨時將海水轉化成食水,而且不需要定期更換濾心,只要有少量電力就能夠持續運作。 提起海水化淡,通常會想到那些建在海邊大規模的海水化淡廠,不過如果人口稀少,大型基建未必符合成本效益,可惜偏遠地區的人往往是最缺乏食水的一群,所以有不少研究嘗試將海水化淡技術小型化,有需要的家庭可以自備。 最新的例子是這個手提箱,其實是個便攜式化淡裝置,按需要選擇組件,重量可在10公斤以下,需要的電力亦不高,每公升水只要用20瓦特小時、即「20火」的燈泡開著一小時,相當於0.02度電,靠太陽能板供電已足夠。只要將電動水泵擲出海面,將海水泵入機裏面處理,每一組機件用半小時便可以輸出150毫升食水。 之前的便攜化淡機一般是用過濾器,但今次這部是用通電的膜,吸走鹽分直接排出,所以不需要定期換濾芯。學者打算成立初創企業,提高化淡機的速度及能源效益,希望將來無論在偏遠地區、大小船隻,甚至行軍士兵的身邊,也可以有一部小型海水化淡廠。
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- 2022年04月29日
工程師創彈跳裝置 可一躍跳上近33米、比巴西基督像更高 有助觀測月球環形山
【有線新聞】有些昆蟲的跳躍力相當於身高數十倍,機械又能否做到?美國有工程師接受挑戰,造出一個機械跳躍高手,可以一躍跳上自身高度100倍。 動物界有不少彈跳高手,跳躍高度是身高幾倍,個別昆蟲甚至可跳至身高數十倍,但動物要兼顧其他移動需要。如果設計一個機械,排除所有生物限制,單純鬥跳得高,可以去到甚麼地步? 這個彈跳裝置可能就是答案,它出自加州大學聖塔芭芭拉分校,本身高30厘米,但可以一躍跳上近33米,高度比巴西地標救世基督像更高,相當於自身高度100倍以上,超過所有已知生物及機械人。 它的設計關鍵是數個碳纖維造的弓狀結構,負責積存能量,中央的小型馬達「上鍊」兩分鐘,靠加速一刻達315倍的G力爆發彈跳力,毋須任何噴射裝置或外力。學者相信以現時的材料技術,這個是機械單一起跳的極限。 至於實際應用,如果在月球較小的重力下,這類裝置估計一跳可以飛越半公里,足以用作觀測月球的環形山,專家正與太空總署研究下次登月時帶同這種彈跳裝置。
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- 2022年04月28日
酵素經AI技術改造 室溫下兩天完全分解塑膠 有望大規模應用解決垃圾堆積問題
【有線新聞】美國有科學家以人工智能技術改造酵素,成功加快塑膠分解,而且不需要消耗大量能源,有望大規模應用,解決塑膠垃圾堆積的問題。 人類製造的塑膠,於自然環境下幾乎不會分解。在最新技術之下,我們終於可以見證這一幕,目擊塑膠分解的過程。 早於2016年,日本學者發現一種細菌,能夠分泌酵素分解塑膠,但過程相當緩慢,要數星期才看得到侵蝕。其後科學界嘗試人為改造這種酵素,加快分解速度,但代價是於分解時,溫度必須全程維持在攝氏70度,意味需要大量能源,有沒有可能兩全其美? 美國得州大學奧斯汀分校,有學者以人工智能協助找出改造分解酵素的最佳方案,加快分解同時降低溫度門檻,結果設計出的酵素只需要48小時,就可以完全分解一類塑膠盒蓋,而且溫度只需要攝氏30至50度,比以往更接近室溫,需要的額外能源少得多。 更多測試顯示,這種酵素可以分解所有PET塑膠,包括所有常見的膠樽、塑膠包裝及容器,研究團隊已經為新技術申請專利,下一步是大規模生產新酵素,分解堆填區的塑膠垃圾。
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- 2022年04月27日
新加坡學者重用廢棄玻璃 磨粉溝出混凝土 強度不輸傳統採沙製品
【有線新聞】混凝土是重要建築材料,但製造過程需要大量的沙,對環境構成負擔。新加坡一項研究找到沙的代替品,將廢棄的玻璃磨成粉,一樣可以溝出混凝土。 玻璃是惰性物質,不會自然分解。香港每日丟棄的玻璃數以百噸,當中99%長埋堆填區,因為廢棄玻璃中只有少數玻璃樽能重用,一般玻璃垃圾缺乏市場價值,除了造成環保地磚沒甚麼出路。 新加坡南洋理工大學有學者發掘出廢棄玻璃的新價值,玻璃的基本結構是二氧化矽,但二氧化矽同時是沙的主要成分,所以玻璃可以是沙的替代品。製造混凝土需要大量的沙,但過度採沙會破壞環境,所以混凝土用的沙愈來愈「矜貴」,如果可以用玻璃代替,廢棄玻璃就有新生命。 為了證明這個想法,學者將玻璃磨成粉末,以玻璃沙代替真沙,結果發現一樣可以製成混凝土,而且強度和傳統混凝土看齊。甚至可以沿用現時的混凝土3D打印機製造,不會堵塞噴嘴,順利打印出建築結構。 學者正和當地企業合作,希望將玻璃沙混凝土普及化,到時廢棄玻璃就有新出路。
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- 2022年04月26日
科學家發現朱古力增碎裂口感更美味 研以幾何學配合3D打印 設計出超脆易碎口感
【有線新聞】口感最好的朱古力是怎樣的?荷蘭科學家有新想法,以幾何學配合3D打印,加強朱古力脆口感覺,關鍵是令朱古力在咀嚼時,發出更多碎裂的聲音。 要令朱古力更美味,一般會想到用料、製作過程等,但在科學家眼中,朱古力的幾何結構原來也有影響。荷蘭阿姆斯特丹大學物理學家認為,脆口感覺應列作考慮因素,更可以咀嚼聲音量化。他們特別做了個實驗,將朱古力造成各種形狀,例如波浪形,結果發現當一顆朱古力在咀嚼時,發出更多噼啪碎裂的聲音,吃的人會對朱古力評價更高。問題是除了波浪形,如何進一步提高碎裂口感? 專家以幾何學計算,設計出受壓時最多碎裂的形狀,例如漩渦形朱古力,從不同方向咬下去也沒問題;又例如將朱古力造成中空間隔,配合不同咬力的人,但傳統倒模很難造出這些形狀,所以學者想到以3D打印,將他們設計的朱古力化成現實,再給其他人試吃,結果反應和預期一致。學者相信以幾何設計口感,可能是口味個人化的未來方向,甚至可以為有吞嚥困難的人,造出更安全的食物。
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- 2022年04月25日
ESA研遙控系統 容許太空人遙控機械臂探索地面 操縱桿設壓力回饋增臨場感
【有線新聞】歐洲太空總署正研發一種遙控系統,容許太空人在星球的軌道上遙距操作於地面的機械人,將來探索環境未知的星球就可以先用機械人當替身。 在荷蘭一個實驗場,歐洲太空總署正測試一部機械人,基本上它是探測車,但有一對機械臂。測試任務之一,機械人沿指定路線推進到目標區域,拾起一些石頭,當作採集地質樣本,機械人不是自動,有人操控,但控制的人不在現場,而是在400公里的上空國際太空站裏面的太空人。 測試要模擬的是將來人類去另一個星球,但未肯定地面環境安全,所以先放機械人降落作為「替身」,本人留在太空船,進入環繞星球的軌道,於上空遙控「替身」工作。為了令太空人更有臨場感,當機械臂接觸石頭,所受壓力會回饋到操縱桿,太空人會感覺到石頭的重量,令操控更準確。與地球上遙控的分別,在於操縱方身處的太空站,正以每秒8公里速度運行。 今次是首次有人在太空遙控地面的機械人,測試早在三年前展開,近日發表首份報告,下階段測試預定夏季開始,到時機械人會移師埃特納火山,挑戰更真實的地形。
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- 2022年04月22日
加州千米深海現新品種 最大環冠水母外形如飛碟 科學家15年僅遇10次
【有線新聞】科學家於一千米下的深海發現新品種水母,牠的外形像血紅色的飛碟,體型是同類水母中最大。 將背景當成太空,你可能以為這隻是飛碟。其實這裏是過千米的深海,牠是一種全新的水母,屬於環冠水母,有26至39條觸手,主體直徑13厘米,是環冠水母品種中最大。 2006年,美國蒙特雷灣水族研究所的學者在加州對開海域首次發現這種水母,其後15年只見過10次,所以到最近才收集到足夠的基因證據,確認牠是新物種。 牠的特徵之一是觸手末端很多時會捲起,至於和其他環冠水母最大的分別,一般環冠水母總有一條觸手特別長,用來攻擊獵物,但新物種沒這條超長觸手,學者當初就是因為這點才懷疑牠是新物種。 根據過去10次的相遇,牠生活的範圍大約是1,000至3,000米深的海底,專家相信,這片陽光到達不了的區域可能還有成千上萬種人類未見過的水母。
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- 2022年04月21日
美探測車直擊「火衛一」越過火星及太陽間 拍下至今最清晰火星日食過程
【有線新聞】地球上看日食大家不會陌生,火星上日食是怎樣的?美國火星探測車毅力號,最近就目擊了一次日食,更拍下至今最清晰的火星日食過程。 太陽是同一個太陽,但遮著它的不再是月亮,反而像一顆馬鈴薯,因為這個是火星上的日食,在太陽面前經過的是火衛一。火星有兩個天然衛星,火衛一是體積較大的一個,但仍然比月球小得多,直徑只有月球的157分之1,是個形狀不規則的小天體。 地球時間4月2日,火衛一於火星及太陽之間經過,當時在火星的毅力號,其中一個鏡頭能夠過濾強光,直接拍攝日食過程,再將影像傳回美國太空總署,全程約40秒,是人類拍攝過最清晰、影像幀率最多的火星日食。 記錄火衛一的動向,有助監測它的軌跡,因為科學界早就知道火衛一的軌道不穩定,它的高度正在螺旋式下降,大約數千萬年後,火衛一就會撞落火星,而在這天來臨前,它的引力會持續影響火星的地殼。
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- 2022年04月20日
天文學家籲籌備探索天王星 稱2032年趕上發射窗口 探測器13年後可抵達
【有線新聞】人類探索太陽系的下一站可能是天王星,美國一班天文學家發表聯署報告,呼籲太空總署開始籌備探索天王星的任務,以趕上合適的發射時機,及早取得進展。 天王星是與太陽距離排第七的系內行星,直徑大約是地球四倍,但大部分由氣體組成,只有核心是冰及岩石。天王星的一大特點是自轉軸方向和地球的自轉軸近乎形成直角,躺平在公轉平面上,所以由地球望過去,天王星的環好像標靶一樣。 人類以往只是探訪過天王星一次,就是航行者二號於1986年掠過天王星。事隔三十多年,美國國家學院的天文學家發表最新報告,建議美國太空總署優先考慮再次探索天王星。報告認為天王星充滿謎團,例如為何它的自轉方向如此獨特、它的磁場為何會這麼複雜,這些都值得研究,加上天王星的大小和大部分系外行星較相近,透過天王星可以了解系外行星。 至於為何要優先做,因為在2031及2032年地球會遇上一個有利的發射窗口,引力方向及軌道均合適。如果趕及這個時機發射,探測器飛行13年後就可到達天王星。
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- 2022年04月19日
受昆蟲啟發 新技術憑聲辨無人機 雜音無礙偵測 晚間運作如常
【有線新聞】航拍機的興起帶來方便,但亦涉及濫用的問題,澳洲有學者研發了一種偵測無人機的技術,遠在數公里外的無人機都察覺到,發明的靈感來自一種昆蟲。 雖然它很像黃蜂,甚至一樣會傳播花粉,但其實牠是另一種昆蟲叫食蚜蠅,牠的視力相當好,善於從雜亂的背景認出特定目標,這項能力引起澳洲學者注意。 南澳大學和福林德斯大學的專家合作研究食蚜蠅的大腦,破解處理視覺的大腦程式,再轉化成一套電腦演算法,不過分析的不再是圖像而是聲音,將演算法結合麥克風,再輸入各類無人機的典型聲音,麥克風就變成偵測器,就算背景有大量噪音也能辨認出無人機的聲音訊號,就算遠在4公里外,已經可以「聽」到有無人機存在。 相比傳統用鏡頭監測無人機的系統,新技術覆蓋距離遠五成,在晚間也可以運作,適合用在機場等地方防範無人機太接近。
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- 2022年04月18日
M77星系核心長年「蒙塵」 新分析確認內藏大型黑洞 印證三十年前預測
【有線新聞】天文學家發現,一個遙遠星系的核心在宇宙塵埃掩蓋下,隱藏一個超大質量黑洞,印證了三十年前的預測,有助了解宇宙中高能量的星系核心。 於鯨魚座方向,距離地球大約4700萬光年有個M77星系,外型分類上屬於棒旋星系,它的核心非常光,意味涉及強大能量,天文學界一直相信,核心內有個超大質量黑洞,但核心外圍長年被星塵遮蓋,難以得知裏面情況。 最近終於有突破,荷蘭萊頓大學的天文學家透過位於智利的甚大望遠鏡,以干涉儀分析來自核心的紅外線得知M77星系星塵的溫度分布,從而確認核心星塵之中隱藏一個超大質量黑洞,甚至計算出黑洞確切的位置,今次發現亦印證了一個有30年歷史的理論,這個理論認為所有高能量星系核心,無論外觀有多大差別,核心也有超大質量黑洞,只不過因為外圍塵埃是環形,以不同角度面向地球,人類才會看到不同外觀,有時正面觀察到黑洞輻射;有時看到黑洞被完全遮蔽,這些區別只是角度問題,實際上星系的核心結構總是大同小異。
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- 2022年04月15日
氣候變化加劇極端暴風雪 NASA研飛機深入風眼收集數據 改良衛星更準預報降雪
【有線新聞】美國東岸今年初遭受嚴重暴風雪吹襲,太空總署一項研究以科研飛機直飛暴風中心,收集暴風雪形成的數據,希望改善預測能力。 二月初美國太空總署的科學家登上這架科研飛機,當時正面對一場暴風,但此行非同一般,不僅沒有盡量避開暴風,更打算直衝暴風區域,進入一場暴風雪的中心。當時這股暴風雪橫掃美國東岸,大範圍停電,數以千計航班停飛。 這架由P-3海上巡邏機改裝、配備各種氣象監測儀器的科研飛機「偏向虎山行」,以不同高度來回穿過暴風雪中心,收集雨量及雪量的數據,包括各種形態的雪花結晶。飛機在多日暴風雪中多次出動,專家希望透過收集到的數據了解暴風中的雪如何形成,從而改良氣象模型,令衛星可以更準確預報降雪的位置及規模。因為隨着氣候變化加劇,類似這次的極端暴風雪可能愈來愈頻密。