男子想把鱷魚帶進棒球場?豬闖進了機場?刺蝟也想坐飛機!_風聞
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每週一,【把科學帶回家】的編輯們將為你帶來一些有趣的科學短文,幫你輕鬆地開啓這一週!
審校丨劉六七
男子想把鱷魚帶進棒球場?
豬闖進機場?刺蝟也想坐飛機!
撰文丨Skin
動物能改善人類的心情。而從醫療的角度來説,世界上有一些動物則真的扮演着專業醫生的角色,這就是輔助治療動物。
早在18世紀後期的英國,一家醫院就已經在病房裏引入了動物。而如今的一些研究則發現,動物可以改善患者的社交、認知功能和激素水平等生理指標,並在抑鬱症、焦慮症、PTSD等症狀的治療中表現出了有用的效果。
我們最常見的治療動物可能是狗,但實際上,有許多動物已經加入了治療動物的行列,並且走進了城市中的各個場所。
在美國的舊金山國際機場,你將在航站樓中看到一支由治療動物組成的**“搖尾巴小隊”**,一羣經過訓練和認證的治療犬穿着Pet me字樣的背心將與旅客互動。2016年,這個小隊引入了一隻名為Lilou的治療豬。

舊金山國際機場的Lilou治療豬。|rocketcitynow
而在許多學校裏,狗也被用來作為安撫孩子們情緒的動物。2023年的新聞中提到,一些小學生早上不願意上學或者進教室,但在治療犬的陪伴下,他們高高興興地走進了教室。而在2019年,紐約州立大學普拉茨堡分校為了減輕同學們期末考試周的學習壓力,則引進了一羣驢,讓學生們撫摸和擁抱它們,減輕自己的壓力。
當然這其中也有意外。2023年,美國一位70歲老人牽着一條1.5米長的鱷魚走入棒球場看比賽,結果卻被安保人員攔了下來,因為場館規定:除一些經過認證的服務犬外,禁止攜帶其他動物。但這名男子説,這隻名叫Wally的鱷魚其實是經過批准的“服務動物”。不過,由於美國不同州對動物作為寵物的規定不同,作為寵物的鱷魚在一些地方遭遇了閉門羹。

鱷魚Wally每天都和他的主人一起生活,一起睡覺。|Halle Sivalingam
常見的治療動物還有馬、兔子、海豚、駱駝等。在今年5月發表的一項研究裏,人們還探索了公牛的治癒作用。在研究中,科學家發現牛很友好,在人撫摸互動時很少表現出攻擊性,甚至還會主動嗅聞、舔舐人類,研究者還發現在被試者中,公牛更喜歡女性。(?
在這項研究裏,人們發現,人和牛相處,不僅能改善人類的心情,而且牛表現出來的壓力也會減小。
不過,工作中的動物醫生也引發了另外一些擔憂,因為它們在治療人的過程中,自己也可能會感到疲勞、壓力,或是在和人類相處過程中,產生健康甚至是虐待問題。而研究也表明,就算是輔助治療動物,如果在工作中休息時間不夠,或者長時間進行治療工作,都會導致更高的壓力。勞逸結合對人對動物都很重要啊!

因為乘客們會攜帶馬、豬、孔雀、火雞、雪貂、昆蟲、刺蝟等情感支持動物來坐飛機,所以航空公司和交通部門總是面臨爭議和許多需要考量的風險……
撐杆跳的杆子烤一烤,
就能自動恢復了?
撰文丨Ziv
撐竿跳可以説是奧運會里面最奇怪的運動之一。在比賽中,運動員先舉着竿子沿着跑道助跑一段。在達到最佳速度和合適的位置時,他們將竿子往插鬥內一插,然後將助跑過程中積累的動能轉化為撐竿的彈性勢能。運動員在竿子的支撐下,騰空起跳,在經過一系列複雜的動作之後越過橫杆,安全落地。

前運動員Raffaello Ducceschi繪製的撐杆跳示意圖。丨wiki
一開始人們發明撐杆跳,可能並不是為了跳得高,而是為了跳得更遠。在古代愛爾蘭**,農民需要撐着竿子跳過河流**。德國教師GutsMuths把撐竿跳設計成了類似現在的規則,他也被認為是現代撐竿跳之父。
1896年首屆現代奧運會上,就有撐竿跳這種運動。隨着撐竿跳技術不斷發展,竿子也在與時俱進。最開始的竿子由白蠟木和山核桃木製成,後來竹竿問世,再接着更結實的鋁製和鋼製的竿子也先後出現。
但那樣的撐竿太笨重了,於是人們發明了更輕的玻璃纖維和碳纖維的竿子。它們比木竿和竹竿進步了很多,也安全得多,結實耐用,不容易斷裂。不過危險也是存在的。

沒想到撐竿這麼貴!丨截圖-Neuff
在撐竿跳過程中,竿子會被狠狠壓彎,呈現一個大大的C形。如果好好保護撐竿跳的竿子,它可以用數年甚至數十年,然而如果操作不當或受到磕碰、踩踏,就很可能出現小裂縫和凹痕。它們不容易被發現,卻有巨大隱患。
佐治亞格温內特學院發表了一篇論文,提出在撐竿跳的竿子表面塗上一層光澤劑的想法。裂縫出現時,這種光澤劑可以釋放染色的微型膠囊,給縫隙處塗上顏色,讓它們變得更明顯,以便運動員及早發現,在發生事故之前及時更換或維護撐竿。

撐竿的內部結構示意圖(上)和撐竿破裂時,帶有染色劑的消膠囊破裂,給傷處染色的示意圖(下)。丨Brandon Winn
還有一些科學家正在努力研發便於修復的撐竿。瑞士複合材料公司CompPair發明了一種HealTech技術,它可以創建可修復表面。這種技術的原理是,當物體被劃傷或撞壞時,加熱將纖維結合在一起的樹脂,就可以將其軟化,並讓傷痕處慢慢恢復原狀。
CompPair表示,之前用於實驗的複合材料在10分鐘之內即可完全修復。如果纖維沒有完全斷裂,複合材料理論上可以恢復如初。
目前這種技術還沒有應用到撐竿跳的竿子上,如何將複合材料製成撐竿還是一個挑戰。
割人比刀還疼!
最容易劃破手的紙原來是它……
撰文丨阿嫺
生活中總是充滿大大小小的意外,平時最不起眼的東西——紙張,都能變成傷人利器,在你的手指上劃出微小的淺表傷口。然而就是這個不到1釐米的紙張割傷,往往會產生很大的疼痛感。那麼,為什麼這些小傷口似乎和更嚴重的傷口一樣疼呢?
這與割傷本身的大小關係不大,而與我們被紙割傷的身體部位有關。

光看圖片就覺得好疼啊,幻肢已經在痛了!|memedroid.com
我們的臉、手和指尖神經分佈豐富,這意味着它們充滿了微小的神經和神經末梢。每根神經纖維都像一根電纜或電話線,在我們的大腦和身體其他部位之間傳輸着不同類型的信息。指尖這樣的身體部位就像北上廣**——人口密集**,電線和電纜縱橫交錯。北上廣發生的小事件可能會使許多人的電力或網絡服務中斷。
與之相比,我們的背部更像是沙漠的荒涼地區,在那裏,汽車撞到電線杆只會影響少數居民的服務。這也就是為什麼看起來普普通通的紙張割傷,會讓人感到如此劇烈的疼痛——與背部相比,手指、嘴唇或舌頭上的紙張割傷會切斷更多的神經末梢,激活更多的痛覺感受器。

各種厚度不同的紙中,隱藏着一位傷人刺客。|參考資料[4]
一些物理學家腦洞大開,還想知道割傷發生的規律,為什麼某些類型的紙張比其他類型的紙張更容易造成割傷。來自丹麥技術大學的研究人員收集了手邊各種不同厚度的紙張樣本,用它們進行了一系列切割測試。這些紙張包括紙巾、打印紙、書頁、照片、名片等,它們的厚度在30微米到220微米之間。
研究人員在彈道明膠板(是一種專門用於模擬人類和動物肌肉組織的材料)上測試了每種紙張的切割能力。最後實驗表明,紙張厚度是決定切割效果的最重要參數之一。紙張割傷是切割和彎曲之間微妙平衡的結果,像餐巾紙等相對較薄的紙張,在切割之前通常會彎曲,難以維持自身形狀。明信片等較厚的紙張又像鈍刀片,它只會使手指皮膚下壓變形,而無法將其割開。

滑動的紙片割破彈道凝膠製成的模擬手指。|參考資料[4]
造成割傷的理想紙張厚度約為65微米。在實驗中,最接近這個“危險厚度”的是一種點陣打印機用紙,幸運的是,這種紙張現在很少使用。而令人意外的是,殺傷力名列第二與第三的竟然是《Science》與《Nature》期刊,它們的紙頁厚度分別為55、50微米,也很接近“危險厚度”。

點陣紙是最容易產生劃傷的紙張類型。現在我們常見的A4打印紙厚度大約為100微米,它的劃傷能力其實稍低。|參考資料[1]
既然紙片能割破手指,那為什麼不用它來切東西呢?科學家根據這一研究結果製作出了一款**“紙砍刀”**。刀身通過3D打印製成,上面可以用磁鐵固定作為一次性刀刃的紙條。這個工具既能切黃瓜、辣椒、蘋果,還能切雞肉,有望成為一種新型廚房工具。
參考資料:
[1]https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/hai.2024.0016
[2]https://www.abc.net.au/news/2023-09-24/therapy-dogs-proved-to-help-school-students-regulation-needed/102890946
[3]https://www.flysfo.com/passengers/services-amenities/wag-brigade
[4]https://www.npr.org/2023/09/29/1202615294/wally-emotional-support-alligator-phillies-game
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Pole_vault
[2]https://www.wired.com/story/a-self-healing-pole-vault-pole-is-one-great-leap-for-sports-tech/
[3]Bowen, Gloria & Blume, Emma & Killeen, Katie & Winn, Brandon. (2017). The Future of Pole Vaulting.
[1]https://www.zmescience.com/science/news-science/scientists-uncover-the-physics-behind-paper-cuts-here-are-the-types-of-paper-most-likely-to-cut-you/
[2] https://www.scienceworld.ca/resource/tactile-sensitivity/
[3]https://wexnermedical.osu.edu/blog/why-do-papercuts-hurt-so-much
[4]https://journals.aps.org/pre/accepted/aa072Kc5A071ae0708c39799a466b7d26e3ac2a0e