有趣的科学难题:你认为最柔软的事物是什么?
2023-05-25 来源:飞速影视
来源:新浪科技
新浪科技讯 北京时间4月22日消息,据国外媒体报道,世界上有很多柔软的事物:猫的毛发、婴儿皮肤、专业洗涤后的毛衣。如果有一种万能的柔软度指南,将宇宙中任何事物按照柔软度进行排序,以上3种事物肯定会在前列。当然,这种柔软度指南是很难收集的,因为事物的柔软程度一部分是靠主观衡量,你需要组建柔软程度评估小组来分析每一个事物,以及使用一些公平/统计方法均衡他们的结果。让我们采访了几位材料科学家,看看他们是如何以自己的观点评价权衡世界上最软的事物。
查尔斯·德宏(Charles Dhong),美国特拉华大学材料科学和生物医学工程副教授。
“柔软物体的决定因素是材料质地和体积形状”。
人们会认为,找到能让我们感觉“最柔软的东西”似乎很简单,你可以到五金店购买各种“柔软材料”,也许你会从选择橡胶开始,然后是棉花糖和泡沫,但这种方法存在的问题是人们很难确定事物的柔软等级。事实上,你可以采用相同物质制成两个不同物体,它们的外形决定质地坚硬或者柔软,例如:人类头发非常柔软,但是它是由角蛋白构成,这与人体指甲和犀牛角中所含物质相同。设计一些感觉柔软的物体与材质有关,但也有一些微妙之处。
近期,我们发现人类不是通过感知单一的物质属性(多数人可能会猜测“弹性模量”),而是基于两种物理线索组合判断物质的柔软程度。这些物理线索一部分是由材料属性决定,一部分是由物体的形状决定,当人们触摸某一物体的时候,会出现两种情况:一种情况是你的手指按压物体,手指会有反作用弹力;另一种情况是物体会扩大与你的皮肤接触面积。这种手指压力感和接触面积结合在一起,可以形成人们对物体柔软程度的物理基础。因此,当人们接触某一物体,在物体表面形成一个较大的压痕,或者扩大皮肤接触面积,将会感到该物体“很软”。物体柔软度的感知不仅是由材料的物理属性所决定的,还与人类大脑信息处理有关。
我们对这些基础研究揭示的可能性和可能出现的错觉非常感兴趣,同时,我们认为人们有很多方法能够找到触觉极限,例如:我们接触到最柔软和最坚硬的物体。这表明有多种方法可以控制物体的柔软度,或许未来可应用于虚拟现实领域,同时,该方面的研究还有助于我们揭示大脑如何处理和合成触觉信息。
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