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更進一步，它具有真正的力量，可以用簡短、易於理解的迴圈來捕捉科學並解釋研究。
因此，每個星期五，我們將總結本週最適合製作成 GIF 的科學內容。盡情享受並迴圈播放。
正在增強的颶風多里安的景象
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來源：美國國家航空航天局
週四，美國國家氣象局釋出警報：“多里安預計在未來幾天內會增強。” 截至週四下午，這場風暴是 1 級颶風，持續風速為每小時 85 英里。按照目前的預測路徑，它可能會在勞動節週末登陸佛羅里達州。國際空間站從地球上方 200 多英里的地方捕捉到了這場風暴。您看到的景象來自多里安的西部。
溫柔的水母擁抱
來源：摘自 Nina R. Sinatra 等人的“使用軟機器人抓取器對精細結構進行超溫柔操作”，刊登於《科學機器人》第 4 卷第 33 期，文章編號 eaax5425；2019 年 8 月 28 日
有趣的事實：據信海洋中凝膠狀生物的生物量總計 4200 萬噸，相當於 400 多艘航空母艦的總重量。然而，儘管它們數量眾多，但很難在不損壞這些生物（如脆弱的水母）的情況下捕獲和研究它們。
哈佛大學和紐約市立大學的研究人員提出了一種溫和的解決方案。他們製造了一個帶有六根捲曲手指和一個 3D 列印軟掌的機器人，以溫柔地擁抱這些深海居民。雖然他們尚未將其帶到海洋中，但初步試驗表明，“手”可以抓住和釋放幾種水母物種而不會造成任何損害。把它放在那裡，月亮水母先生。
你必須在走路之前學會蟑螂爬
為什麼要用運動跟蹤來觀察蟑螂？因為在腿部的紛亂中，來自佐治亞理工學院的研究人員找到了一種方法來訓練機器人更平穩地移動。
為了有效地移動，動物必須平衡來自大腦的指示和它們從四肢獲得的反饋。事實證明，在某些昆蟲中，四肢比大腦更能控制。
以竹節蟲為例：它的每條腿似乎都有自己的想法。但蟑螂的蹣跚步履更多地依賴於中央控制。這可以在上面的 GIF 中看到，它突出了蟑螂三條腿的集中協調的交替運動。它同時移動左側的兩條腿和右側的一條腿，反之亦然。當研究人員給一個市售機器人這種腿部耦合時，它能夠以更像蟑螂的優雅方式跳躍。
捕捉珊瑚的擁抱
來源：摘自 Julia E. Samson 等人的“脈動珊瑚的混合新機制”，刊登於《實驗生物學雜誌》第 222 卷第 15 期；2019 年 8 月
它看起來像一把精緻的羽毛傘在風中輕輕開啟。或者，它可能是一朵康乃馨在晨曦中綻放。您實際看到的是一個軟珊瑚息肉，並且新的研究表明，它的有節奏的擺動有助於它進食，但不是透過吸入食物。
上面的 GIF 中抖動的箭頭顯示了脈衝產生的水流。隨著息肉的葉狀體收縮，一股水流向外噴射。這股水流迫使氧氣排出，這些氧氣積聚在息肉的中間（這要歸功於其駐留的共生體，即稱為蟲黃藻的光合藻類）。清除廢物意味著共生體有更多的食物，這也意味著為珊瑚創造了更多的食物——確切地說是五倍。看來當息肉擺動時，每個人都會贏。
空間之間
來源：耶魯大學
星系受到所有關注。這些島嶼宇宙充滿了數千億顆恆星，似乎是太空中巨大空隙中最突出的佔據者。但星系之間的鴻溝遠非空虛。事實上，這些空隙是大部分宇宙物質存在的地方。
這個 GIF 顯示了對星系際介質 (IGM) 的前所未有的詳細模擬結果，IGM 是星系之間充滿氣體和塵埃的空間。正如您所看到的，有很多事情正在發生——主要是巨大而分散的氣體雲的碰撞。顏色表示不斷變化的溫度，範圍從深藍色的 10,000 開爾文（17,540 華氏度）到深紅色的 100 多萬開爾文（1,799,540 華氏度）。這些溫度具有欺騙性；它們反映了氣體粒子運動的極高速度。星系之間的空間實際上非常非常冷。圓圈指出了大塊物質，其中許多隨著時間的推移會合並和增長。
這個模擬的結果讓研究人員感到驚訝。首先，他們曾預計 IGM 中被稱為“薄餅”的扁平物質片會很光滑，但他們瞭解到，隨著溫度的變化，薄餅會“破碎”成許多小的、密集的雲。這種效果可以在 GIF 中間附近出現和擴散的坑坑窪窪的白色雲層中看到。您不認為“空”空間會如此有趣，對嗎？
寄生蟲：現在是 3D
來源：理查德·惠勒
這些是布氏錐蟲，一種導致一種稱為昏睡病的疾病的寄生蟲。這些生物使用一種稱為鞭毛的長尾狀結構來移動。歷史上，科學家只能用經典的光學顯微鏡以二維方式觀察這些生物。但新的工具使研究人員更容易在三維空間中研究它們的運動，從而產生諸如上面看到的彩虹色影像。
這個 GIF 由三張堆疊的影像組成，每張影像都聚焦在不同的深度。每一層都有自己的顏色：最淺層為紅色，中間層為綠色，最深層為藍色。將影像組合在一起可以形成第三維的表象，使研究人員能夠更好地瞭解細菌如何使用它們的鞭毛。在 2D 中看起來像來回擺動的動作現在看起來更像螺旋運動。研究人員還以非常高的幀率拍攝了寄生蟲的影片，以便他們可以顯著減慢運動速度；實際上，這些生物的鞭毛每秒跳動約五次。
最小的機器
來源：摘自 Yuan Zhang 等人的“為表面上的單向旋轉設計的旋手性分子推進器”，刊登於《自然通訊》第 10 卷，文章編號 3742；2019 年 8 月 20 日
它可能看起來模糊不清，但這個 GIF 具有頁面上最高的清晰度。它的幀只有奈米大小，並顯示了兩個微小的螺旋槳，每個都是單個分子。
雖然這些螺旋槳比摩托艇上的螺旋槳小近十億倍，但它們的功能相當相似。三個分子基團形成了旋轉的鰭，並附著在一箇中心釕原子上，釕原子的作用很像滾珠軸承。釕原子牢固地附著在形狀像五瓣花的分子的基礎上。花瓣的傾斜度決定了螺旋槳的旋轉方向。
雖然這不是第一個同類的奈米機器，但它是第一個僅在一個方向上旋轉的奈米機器，這要歸功於其花形底座的傾斜度。這是朝著分子螺旋槳邁出的一步，分子螺旋槳可以更像齒輪，與附近的分子相互作用以建立運動鏈。這種機器可以移動分子負載，以更快地傳輸能量或資訊。
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