3D打印不锈钢强度增3倍
《自然·材料》
3D打印不锈钢强度增3倍
长期以来,科学家一直致力于制造更坚固的金属零件。美国劳伦斯国家实验室与佐治亚理工大学等机构合作,成功实现了“海洋级”不锈钢316L的3D打印。测试表明:在某些条件下,3D打印的316L不锈钢强度比用传统工艺制成的产品高3倍,并且延展性更好。
研究人员采用了密度优化工艺,通过计算机建模改善了不锈钢的底层微观结构,解决了激光熔融原材料造成的孔隙率较高的问题。值得一提的是,激光熔融令打印件产生了一种分层的类细胞结构,通过调整这些结构,团队可以控制打印件的物理特性——这是3D打印的不锈钢产品性能优于传统产品的根本原因。本研究不仅会改变企业生产不锈钢的方式,还可以帮助科学家进行更深入的探索,理解3D打印金属件的性能与其结构之间的关系。同时,研究中采用的方法还可以应用于其他类型的可3D打印金属材料,创造出更多的可能性。
《柳叶刀》
上午做心脏手术并发症风险较高
生物钟不仅会影响人类的睡眠和体温,或许还和心脏手术的成功率有着一定的相关性。法国研究人员跟踪分析了596名患者的手术结果,其中约一半患者在上午接受了心脏瓣膜手术,另外一半在下午进行。在手术结束后的500天内,上午接受手术的患者有18%发生了重大的并发症(例如心脏病或心力衰竭),而下午接受手术的患者只有9%出现了并发症。研究小组随后将88名等待接受瓣膜手术的患者随机分配到上午或下午手术,结果显示,下午手术的患者,其血液中与心脏组织受损有关的蛋白质水平比上午手术的患者低20%。
《新英格兰医学期刊》
太空任务或导致航天员大脑形变
宇航员可能面临一种意料之外的健康问题:大脑顶端组织扩张并上浮。
研究人员选取了18名在国际空间站长期工作的宇航员和16名短期在太空停留的宇航员作为测试对象。在受试者进入太空之前和返回之后,研究人员用功能性核磁共振成像对他们的大脑分别进行了扫描。结果显示,长期组的18名宇航员中有17名大脑中央沟缩小(3名短期组宇航员出现类似情况);12名长期组宇航员颅骨顶部整体向上移动,而短期组中未出现此现象;另外,颅骨顶部的脑脊液通道收缩的现象,长期组有12例,短期组只有1例。研究人员认为,大脑顶部组织向上移动和扩张最终可能导致脑脊液流量以及大脑供血量的减少。但脑部变形究竟是暂时性的还是长久性的,是否会对视力造成影响,仍需要后续跟进调查。
《肠胃》
反酸治疗药物或增加胃癌风险
伦敦大学学院和香港大学的研究表明,长期使用质子泵抑制剂(PPI)治疗胃酸反流,可能反而会使胃癌风险增加一倍。
PPI是幽门螺杆菌感染的重要治疗方法。为比较PPI和另一种称为“H2阻滞剂”的药物,研究人员选择了6万余名患者,让他们在2003~2012年间使用PPI和两种抗生素连续一周进行幽门螺杆菌的治疗。结果显示,经过治疗后,参与者发生胃癌的比例为0.24%,但PPI与胃癌风险增加一倍以上有关。若患者服用PPI一年以上,胃癌风险增加5倍;两年以上,风险增加6倍。研究人员表示,虽然该研究的结论并不能得出确切的因果关系,但医生在开长期PPI处方时应当谨慎,尤其是在已经消灭幽门螺杆菌之后。
《自然·人类行为学》
机器学习算法可识别自杀意图
卡内基梅隆大学的研究人员利用机器学习技术表征人脑对死亡和生命相关概念的反应,可以准确区分个体是否具有自杀意图。他们设置了两个实验小组,每组17人,第一组的成员都有自杀倾向,而对照组的成员没有自杀倾向。
研究人员向两个小组展示与死亡和生命相关的单词,同时对被测者进行功能性磁共振成像扫描,发现对其中6个单词的神经活动应答和5个脑区的神经活动最能区分出意图自杀者;之后,研究人员用机器学习算法对该信息进行鉴定,并准确识别出17位自杀组患者中的15位,以及17位对照组健康个体中的16位。本研究由于样本量很小,脑部扫描也较昂贵,因而引发了人们对其应用前景的质疑,但人工智能所展示的区分自杀倾向者的能力确实很高。或许机器学习有朝一日可以成为医疗工作者的预测工具,因为大多数想自杀的人不会有意识地暴露自己的想法。
《当代生物学》
“粗糙”的声音更引人警觉
几乎没有其他种类的声音,像尖叫声一样引人注意。无论何时听到尖叫声,人们都能辨认出其中的恐惧。普朗克研究所的科学家借助数据库和调制功率谱研究尖叫声。他们分析了电影、视频和志愿者的日常谈话和恐惧的尖叫声,并利用声音的一种特性——“粗糙度”来衡量声音波动的速率。他们发现,日常的各种谈话声音的粗糙度每秒变化4~5次,而尖叫声的变化速率可达每秒30次~150次。这意味着尖叫声在人类发声中占有独特的地位。
此外,研究人员还利用功能性核磁共振成像(fMRI)监测了16位参与者听到各种声音时的大脑活动,发现越“粗糙”的尖叫声,越能有效激活大脑的恐惧中枢——杏仁核,而大多数其他声音只是稍微地激活大脑的听觉皮层。研究人员表示将继续分析其他类型的尖叫,包括愤怒的喊叫和狂喜的呐喊,了解它们将如何影响知觉和大脑活动。