您可能知道 GIF 是分享模因和反應的完美載體。我們認為這種格式可以走得更遠，它確實有能力以簡短、易於理解的迴圈方式捕捉科學並解釋研究。
因此，每個星期五，我們都會彙總本週最適合製作成 GIF 的科學內容。請欣賞並迴圈播放。
不會死的小機器人
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圖片來源：吳亦川、邵志春和鍾俊文
這可能是唯一一種被比作蟑螂是一種讚美的情況。事實上，這種比較正是中國和美國的一組研究人員所追求的：科學家們想要製造一個微小、靈活的機器人，它具有蟑螂的不可思議的堅固性。
現實生活中的美洲蟑螂可以擠過兩個疊起來的便士高度的縫隙，並能抵抗高達自身體重 900 倍的擠壓力。這項新工作旨在將這些能力賦予“彎曲的單晶壓電結構”——一種可以響應施加電流而進行彎曲踢腿的材料薄片。這個微型機器人可以以每秒 20 個身長的速度移動（根據研究人員的研究，“在已發表的人工昆蟲規模機器人中測量到的最快速度”），並能承受 59.5 公斤的腳踩。
受蟑螂啟發的機器人有一天可能會在倒塌的建築物的瓦礫中爬行以尋找倖存者，所以下次你看到真正的蟑螂時，你可能要感謝它。
銀河系的 3D 影像
從星系的角度來說，我們生活在一個扭曲的世界中。波蘭、英國和美國的研究人員已經找到了一種方法來繪製我們彎曲扭曲的銀河系的三維地圖。為此，他們使用了造父變星（足夠明亮以至於可以透過銀河塵埃和距離進行可靠測量的年輕超巨星）作為太空中 2400 多個跟蹤點的集合。這些點也讓科學家們可以倒回宇宙時鐘，以找出造父變星的誕生時間，以及為什麼它們中的一些會偏離它們誕生的螺旋星系的旋臂。
伸出手觸控一個機器人
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圖片來源：俞存江休斯頓大學
還記得《阿凡達》、《駭客帝國》或數十部其他科幻電影中那些由人類控制的機器人套裝嗎？嗯，真正的人機介面不像那樣工作，但新的研究確實展示了一種更無縫的方式來控制機器人——並從機器人那裡獲得反饋。
美國和中國的科學家們製造了一種可穿戴的貼片式裝置，可以透過佩戴者的自然運動遠端控制機械手。他們的研究報告將其描述為“超薄、機械上不可察覺且可拉伸”。它的厚度只有 4 微米，大約是蜘蛛絲的寬度的一半。
嵌入裝置中的感測器可以測量應變、溫度和紫外線暴露，無論是在人的皮膚上還是在機器人上，它都可以充當感測“皮膚”。連線該裝置的兩個副本會建立一個“閉環”，其中機器人會監視佩戴者肌肉中的電訊號並相應地移動，而佩戴者的皮膚會感知機器人觸控到的東西。當機器人和佩戴者握手時，事情會變得非常有趣，這就是為什麼我們將這種動作顯示為上面的無限迴圈。
稍微好一點的心臟部件
本週，卡內基梅隆大學的研究人員釋出了關於 3D 列印器官的最新“鮮活”進展。2015 年，同一團隊建立了他們稱之為“FRESH”的技術——一種列印膠原蛋白的新方法，膠原蛋白是一種構成人體約 30% 的蛋白質。新版本名為 FRESH v2.0，這是一種改進的技術，可以列印多種生物材料（甚至包括人類心臟細胞），其細節是原始 FRESH 的 10 倍。
該團隊的方法使用一種改進的 3D 印表機，將細絲狀的膠原蛋白推入半固態的黏液（正如科學家在論文中所說，“一種明膠微粒漿”），當器官正在列印時，該黏液會支撐膠原蛋白。當膠原蛋白接觸到黏液時（黏液的 pH 值更高），它開始凝固。列印完整個結構後，可以將黏液融化，留下一個原始的膠原蛋白模型。
現在能夠列印 0.02 毫米寬的超細細節，研究人員列印了一個相當於新生嬰兒的完整膠原蛋白心臟，包括心室、靜脈和動脈。他們還列印了成人心臟的部件，包括上面顯示的瓣膜，並希望這種方法有一天能用於各種器官。
旋轉分子還是神奇的神秘之旅？
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這個 GIF 看上去可能像出自一部受迷幻劑啟發的披頭士電影，但它實際上被稱為旋轉分子的“量子地毯”。聽起來更迷幻，對吧？
本週，德國和丹麥的研究人員製作了他們稱之為第一部“分子電影”，由羰基硫化物（一種線性分子）擔任主角。這是一部短片：該分子在短短 125 萬億分之一秒（0.000000000125 秒）內完成了 1.5 次旋轉。研究人員用兩個協調的雷射脈衝旋轉該分子，並用第三個脈衝對其成像，該脈衝會從分子上剝離電子，將其分解成碎片並讀取其位置。這種“庫侖爆炸”會破壞相關的分子，只獲得一張靜止影像，因此研究人員必須重複該過程 651 次並將這些圖片像量子翻書一樣疊加在一起。
在量子領域，事情會變得很奇怪，因此偶爾會出現分子同時指向多個方向的情況。發生這種現象是因為“量子地毯”只能顯示分子在特定時間位於特定點的機率（參見：海森堡不確定性原理）。然而，即使是這種影像也能為我們提供有關分子動力學的其他未見資訊。
用毒牙治療疾病
注射在現代醫療保健中至關重要，但傳統的皮下注射針頭讓許多人感到恐懼。現在，韓國的研究人員開發了一種有希望的替代方案：一種覆蓋著微小針頭的貼片，其靈感來自蛇牙。該貼片旨在做到幾乎無痛；這些微針（例如上面建模的微針）只有幾毫米長。只需幾秒鐘的輕柔壓力，該貼片即可透過皮膚上的微小孔輸送藥物；帶凹槽的“牙齒”可讓液體自由流動。科學家們成功地使用它向小鼠輸送了流感疫苗和止痛藥，他們希望儘快進行更大規模的動物和人體試驗。
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