杭州8月14日電(林波 楊佳吟)從108米高的標誌塔頂掉落,摔在地上片刻後,它再次起身蹦躂……這款「打不死的小強」是西湖大學工學院機械工程講席教授姜漢卿實驗室研發的「昆蟲尺度的軟體機器人」。 「它個頭小小的,身長僅2釐米,體重僅2克,像極了那個生命力頑強、卻也令許多人皺眉的『打不死的小強』。」姜漢卿於近日受訪時表示,這款「昆蟲尺度的軟體機器人」能在複雜的野外環境自主爬行、跳躍、遊泳,未來可以應用於搜救、水體監測等場景。 近日,在戶外的「蠕動式爬行機器人」。 (西湖大學供圖) 為何研發這款機器人? 姜漢卿表示,這款「小強」機器人非常輕巧,可以在沒有搭建電場、磁場的環境中自主運動,還能走出實驗室到戶外環境自由探索。 這款昆蟲大小的機器人為什麼這麼「能打」? 姜漢卿解釋說,這款機器人的靈感來源於昆蟲。在自然界中,昆蟲等小型生物之所以能輕盈穿梭、矯健爬行,靠的正是肌肉的高效率收縮機制,它們小小的肌肉能爆發出驚人的力量。 受肌肉伸縮的啟發,姜漢卿從力學角度出發,利用彈性力和靜磁吸力的平衡來實現機器人類似肌肉收縮的運動,「我們設計了驅動系統,塞進『小強』的小身板裡。」 據介紹,驅動系統分為兩部分,下方是嵌入軟磁鐵的線圈,上方是硬磁鐵,矽膠外殼可以產生彈力。通電後,線圈產生的磁場可以進一步增強軟磁鐵和硬磁鐵之間的靜磁吸力,同時引入洛倫茲力,實現對吸力的動態調控。 這一「磁吸+彈性」的巧妙結合,讓「小強」可以在低電壓(<4V)下產生高達210N/kg的輸出力和60%的變形率,遠超傳統技術水平。 這正是最近姜漢卿實驗室提出的全新電磁彈性體驅動機制,這一機制有效突破了柔性與微型系統中傳統驅動方式的性能瓶頸,在高輸出力、大形變與低電壓驅動之間實現了有機統一,也讓「昆蟲尺度的軟體機器人」能夠在複雜戶外環境中實現完全自主運動。 此外,這款機器人的生命力也和其它昆蟲一樣強大——能耗低,只有56毫瓦,跟小LED燈差不多。 這款機器人,在未來社會生活中有何應用? 「它們可以幫助人們做人類甚至許多機器人做不到的關鍵事情。」姜漢卿解釋說,實驗室裡幾種不同的「小強」機器人,各有所長、各司其職。 譬如,蠕動式爬行機器人,從30米的高空甚至108米高空自由落體後,還能毫髮無損地繼續匍匐前進,極限抗衝擊的能力令它非常適合在廢墟、瓦礫、狹小縫隙中執行搜救任務。未來,在地震等重大自然災害發生後,它可以被無人機從空中投放,快速滲透進入廢墟深處,尋找被困人員位置並發出信號,成為生命搜救的「先鋒兵」。 而自驅動遊泳機器人,能在自然水體中自主遊動超過一小時,未來,可以派小巧靈活的它檢測水下環境或監測汙染。(完)
吃得健康能預防心腦血管疾病。《中國居民膳食指南》等各類心腦血管疾病、三高指南均明確指出,健康飲食可預防和控制心腦血管疾病,不健康飲食則會增加患病風險。 那麼,哪些食物更健康,哪些要少吃呢? 01 少吃這7種食物 鹽 每人每天吃鹽不宜超過5克。同時要儘量避免含隱形鹽較多的食物,比如醬油、醬、味精等調味品,罐頭、海米、香腸、臘肉、方便麵等。 肥肉 避免經常食用過多的動物性脂肪,過多的脂肪會升高血脂。 內臟 含膽固醇較高的食物也要少吃,過多的膽固醇會升高血脂。 精細糧 主食中的精細糧建議不超過1/2,應逐漸增加粗糧雜糧比例,減少精細糧(如大米粥、白米飯、精細麵食)的佔比。 加工肉 加工肉中的鹽超標,亞硝酸鹽也可能超標,要嚴格控制。這類食物不僅含有較多的鹽,而且油脂過度氧化,存在食品安全問題,常吃會帶來健康風險。 飽和脂肪酸 例如牛油、羊油、豬油等都要少吃。動物油的飽和脂肪酸含量較高,根據我國《中國居民膳食指南(2022)》的推薦,飽和脂肪酸需要控制攝入量。 反式脂肪酸 很多點心、油炸食物、代可可脂巧克力、奶糖、雪糕、冰淇淋、奶茶、咖啡伴侶等都是反式脂肪酸含量較高的食物。 中國營養學會曾發文表示,攝入過多反式脂肪酸會增加心血管疾病的發生風險。反式脂肪酸可升高低密度脂蛋白膽固醇(俗稱壞膽固醇),降低高密度脂蛋白膽固醇(俗稱好膽固醇),從而增加心血管疾病死亡風險。 最後要說,不管什麼食物,都七八分飽足矣,千萬不要過飽,不要撐著。 當然,強調少吃,不是絕對不能吃,一定要控制量。因為上述食物吃得過多,會大大增加三高和心腦血管疾病的風險,也就是咱們平時說的「增加血管垃圾」,更容易引起血管堵塞。 02 多吃這10種食物 魚肉 1周至少吃2次魚肉。DHA是一種不飽和脂肪酸,還能預防心腦血管疾病、抗炎、抗氧化。青花魚和三文魚都是富含DHA的食物,只需要吃50克的青花魚或者三文魚就完全能滿足一般人群每天對DHA的需求量。 粗糧雜糧 粗糧雜糧佔到主食的1/3以上。 牛奶 每人每天300~500克奶製品。研究發現,雖然全脂乳製品中含有較高的飽和脂肪,但它們能提高高密度脂蛋白膽固醇水平,對身體有益。 當然,對於肥胖、高脂血症或心血管疾病風險較高的人群,建議選擇低脂或脫脂奶來減少脂肪攝入,對於其他人則可根據喜好選擇。 豆製品 建議大豆(幹豆)每天25克,或相當量的豆製品。大豆異黃酮主要存在於豆製品中,屬於植物雌激素。它是豆製品中的生物活性成分之一,具有抗氧化、改善和預防骨質疏鬆、保護心血管等作用。 不同豆製品中,大豆異黃酮含量,腐竹>豆乾>豆皮>豆腐>豆瓣醬>豆乳>豆漿>豆腐乳。 水果 天天有水果,每人每天200~350克。維生素C除了抗氧化等,還有助於預防心血管病。新鮮的蔬果中含有豐富的維生素C,比如甜椒、苦瓜、小白菜、獼猴桃、西柚、橙子、橘子、草莓等。 蔬菜 餐餐有蔬菜,每人每天300~500克。澳大利亞西澳大學發表在《營養學》期刊的一篇綜述顯示,不同種類的蔬菜含有不同的活性成分,由此產生對心血管的不同影響。若能吃足蔥屬植物、十字花科蔬菜、綠葉蔬菜、黃橙紅色蔬菜和豆科植物,會對心血管起到一定保護作用。 蔥屬植物,如青蔥、蒜、洋蔥、韭菜等; 十字花科蔬菜,如大白菜、西蘭花、捲心菜、蘿蔔等; 綠葉蔬菜,如菠菜、芹菜、茼蒿、油菜、空心菜等; 黃橙紅色蔬菜,如番茄、胡蘿蔔、紅薯、南瓜等; 豆科植物,如大豆、豌豆、芸豆、四季豆等。 堅果 建議每人每周吃50~70g堅果(即每天10g左右)。我們常吃的堅果,油雖然大,但是以不飽和脂肪酸為主。研究顯示,適當的不飽和脂肪酸不但不會升高血脂,還有利於血脂代謝、控制甚至降低血脂,在一定程度上利於動脈粥樣硬化的控制,也就是減少血管垃圾。所以適當吃堅果有利於預防心血管疾病。 咖啡 適當的咖啡利於健康,健康人群可保持適量飲用,孕婦、失眠或胃腸敏感者需謹慎。2024年11月,哈爾濱醫科大學研究人員發表在英國期刊《BMC醫學》上的一項研究表明,上午(8點~12點)喝咖啡的糖尿病患者,全因死亡風險、心血管病風險和心臟病死亡風險均有所降低。 專家建議,健康成年人每日咖啡因攝入量不應超過210~400毫克(相當於3~5杯咖啡)。 茶 經常喝茶對身體有諸多好處,有多項研究曾指出,經常喝茶可降低患癌、中風、高血壓、心血管病、痴呆、死亡等風險。日常可以適量喝點茶。但不宜大量飲用濃茶。 辣椒 喜歡吃辣,吃完辣沒有不舒服的,可以繼續吃辣,利於健康。 研究顯示,辣椒中的辣椒素具有潛在的心臟保護和抗腫瘤作用,與每周吃辣不到一次的人相比,每周食用6~7天辣椒的人死亡率相對降低了14%。食用辛辣食物可降低心臟相關疾病的死亡風險,但辣椒素含量較低的甜椒與心血管疾病的死亡率無關。 當然,也不是說這10大類食物吃了就能清理血管「垃圾」。適當以這10大類食物為主,相對來說,更能降低三高和心腦血管疾病的風險。 總之,沒有直接能夠軟化血管的食物,健康飲食不僅僅是清淡飲食,而是在上述各種食物的基礎上,保持食物的多樣化,每天儘可能12種以上的食物,每周儘可能25種以上的食物。 監製丨李浙 主編丨張志達 編輯丨餘甜甜
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