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療癒系仿生獸

陸子鈞
・2012/09/06 ・816字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 480 ・五年級

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人類就是天性會被龐大的東西震懾吧?

今年年初參觀由圓方文創策劃的仿生獸展,看到高達四公尺的仿生獸(Strandbeest)以輕巧的步伐走動,像隻溫柔的大巨人一樣,讓我印象深刻。

上週因緣際會拿到一份桌上型仿生獸的模型。和《大人的科學》的仿生獸不同,這隻仿生獸雖然也是以風為動力,但風格比較像是Lignatum時期的「犀牛」。

▲所有零件就是這些,不意外有很多重複的零件;仿生獸的軀體就是靠繁複的零件拼成的吧。(不含macbook及耳機)

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▲完成一支腳了。

 ▲完成一對腳了,忍不住轉動轉軸,觀察腳怎麼擺動。

▲仿生獸跨步的循環(資料來源:EXERGIA)。可以看到中間曲柄在轉動,身體重心都維持在同一點,就和大多動物一樣。

 ▲即使仿生獸行走,重心也維持在同一高度(Y軸的0)。

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▲繼續完成其他對腳。

▲完成了全部六對腳,每對腳的轉軸(曲柄)差120度組合在一起。

▲幾乎和身軀一樣大的齒輪,配上繁複的機械構造,很有維多利亞時代的工業的風格。

▲完成!

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▲有哪位神手要挑戰「哈姆太郎駕駛的仿生獸」嗎?

文章難易度
陸子鈞
294 篇文章 ・ 4 位粉絲
Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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鑑識故事系列:手錶會「記錄」死亡時間?!
胡中行_96
・2022/08/29 ・2476字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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時年 26 歲[1] 的 Caroline Dela Rose Nilsson 手腳被緊縛,[2] 嘴巴堵塞著,神色極度焦慮,[1]在自家的車道上呻吟。[3, 4] 鄰居見狀快速通報警察。[1]

事情發生在 2016 年 9 月 30 日,[4] 晚間 10 點 10 分,[1] 南澳阿德雷東北市郊的 Valley View 地區。[1, 3] Caroline 的三個孩子當時在家,他們分別為 1、3 和 5 歲;[2] 而她 57 歲的婆婆 Myrna Nilsson 早已被重擊致死,陳屍於洗衣間。[5] 稍後,員警在屋裡的走廊找到眼神渙散,面容哀戚的男孩;他的兩個姊妹則是面部朝下,趴在床上哭泣。員警讓孩子們同自己坐在警車裡,但卻什麼也問不出來。[5]

另一邊,當死者的兒子 Mark ,也就是 Caroline 的丈夫,得知母親死了。 Mark 詢問警方, Caroline 是否受傷,然後平靜地以實事求是的口吻說:「我不懂怎麼會有這種事情,您是說意外嗎?」由於警方不願意透漏細節,在完全不知道來龍去脈的情況下, Mark 又問是不是有人闖入家中。[5][註1]

澳洲國產霍登皮卡車的模型。圖/Andrew Bone on Flickr(CC BY 2.0

根據 Caroline 的說法,當天有 2、3 名開著皮卡車的男性,跟蹤她的婆婆 Myrna 回家。他們與 Myrna 在屋外爭執了約 20 分鐘,但殺害她的時候, Caroline 碰巧在關著門的廚房裡,所以什麼也沒聽到。[1] 這幾個「看起來像粗工」的人,後來也攻擊 Caroline 。[2, 5] 問題是,如果三個孩子徹頭徹尾都在屋裡,為何會安靜到沒被捲進來?

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檢方拿 3 個孩子的頭髮樣本,去做藥物檢測,其中 2 個結果顯示有Tramadol殘留。[2] 在澳洲屬於四級管制藥物的 Tramadol ,需要有處方籤才能取得,是一種會抑制呼吸且具有鎮定作用的止痛劑,一般不得施予 12 歲以下的兒童。[6] 更啟人疑竇的是,屋裡既沒有外人入侵的 DNA 證據,附近的鄰居也沒注意到一輛皮卡車進出。[7] 這令檢警不太採信 Caroline 的說辭。[1]

此外,負債澳幣 4,000 元(時值約新臺幣 10 萬元)的 Caroline ,每半個月還得跟丈夫共同支付婆婆 Myrna 澳幣 1,000 元的房租。[註2]相較之下,Myrna 經濟優渥,不僅擁有汽車,在澳洲和菲律賓置產,曾赴歐洲旅遊,還給年幼的孫子買車買房。Mark 是獨子,若 Myrna 過世,他們夫婦便可順勢繼承財產,謀財害命的動機充足。[8]

檢警因此把 Caroline 列為頭號嫌疑犯,卻始終沒有以謀殺罪名逮捕她。直到 2018 年 3 月,他們取得關鍵證據。[1]

蘋果智慧型手錶示意圖,非當事證物。圖/Adam Kovacs on Unsplash

Myrna Nilsson 慘遭殺害的時候,戴著一只蘋果智慧型手錶。[1]

從智慧型手錶判讀死亡時間

Myrna 的智慧錶記錄到她人生末了的重要數據:她在返抵自家的 47 秒內開始遭受猛烈攻擊,[4]其中有短短 39 秒的長度,出現 65 次倉皇的動作,然後她的心跳就停止了。時間約莫是傍晚 6 點 41、42 分。[2, 4] 15 分鐘後, Caroline 用手機傳訊息給丈夫,還留下在臉書和 eBay 的使用紀錄。[4] 從這個時間點到她的鄰居報案,中間相差三個小時。此情形讓 Caroline 的陳述顯得不合理,因而遭檢察官起訴。[3]

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從傳統手錶推測死亡時間

智慧型手錶進入人類生活已有一段時日,不過有些人仍然會戴其他類型的手錶。它們雖然不會追蹤使用者的生命徵象,但有時也能提供警方估計死亡時間的線索。以下是 2022 年《國際鑑識科學》(Forensic Science International)期刊,介紹的二個例子:

一名八旬老翁俯臥於公寓的地板上,毫無生命跡象。他最後一次被人看見還活著,已經是 5 天前的事情了,對縮小死亡時間範圍的幫助有限。死者左手戴著一只持續運作的自動機械錶,錶面顯示的時間準確無誤。此種手錶仰賴使用者手部的活動帶動發條。老翁戴的這款每次帶動之後,可以撐上 44 至 48 小時,而且它在警方展開調查後 18 小時才停止運轉。所以用 48 減掉 18 ,得知老翁或許在被發現前的 30 小時左右身亡。[9]

期刊介紹的另一起案件,死者右手戴的是太陽能石英錶。某年12月在丹麥的沼澤,有個獵人撞見一具屍骨。當下右手骨頭上的錶還在走,不過時間快了 1 小時,而日期則晚了 3 天。該國的日光節約通常始於 3 月,終於 10 月,也就是說死者的手錶在 10 月之後,沒有被調回標準時間。至於少掉的 3 天,則是因為 6、9 和 11 月都只有 30 天。若未手動跳過 31 日,手錶的日期就會在這段期間,每個月各晚 1 天。由此推估,死者可能是在 5 月 1 日到 6 月 30 日之間身亡。[9]

死亡時間與判決

死者配戴的各種手錶,留給警察辦案的線索。然而是否能破案,並將罪犯繩之以法,仍受到其他因素的影響。2016 年 Myrna Nilsson 被害身亡;2018 年她的媳婦 Caroline ,遭警方以智慧錶的紀錄為證據逮捕。[1] 2020 年在 8 週的審理後,陪審團無法達成共識。 2021 年又經歷 6 週的法律攻防, Caroline 最後被無罪釋放。[3] 而直至 2022 年的今天,警方仍未捕獲她口中,謀殺婆婆的那幾個粗工。

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備註

  1. 筆者找到的新聞資料,好像都沒有明確解釋,事發當下 Mark Nilsson 身在何處。
  2. 有一篇報導說 Caroline 跟 Mark 給婆婆房租,一家三代同堂,她卻連自己的房間也沒有。Caroline 得跟兩個女兒睡;兒子則是和婆婆同寢。該文沒提到 Mark 睡哪。[8]

參考資料

  1. Rebecca Opie. (29 MAR 2018) ‘Smartwatch data helped police make arrest in Adelaide murder case, court hears’. ABC News.
  2. Dillon M, Carter M. (13 DEC 2021) ‘Caroline Nilsson murder trial returns hung jury over death of mother-in-law captured on an Apple Watch’. ABC News.
  3. Mahalia Carter. (26 OCT 2021) ‘Caroline Nilsson found not guilty of murdering mother-in-law after smart watch case retrial’. ABC News.
  4. Kathryn Bermingham. (15 OCT 2020) ‘Prosecutors close case against woman charged with murdering her mother-in-law in 2016’. The Weekend Australian.
  5. Mahalia Carter. (13 DEC 2021) ‘Alleged murder victim’s son was ‘matter-of-fact’ when told of death, court hears.’ ABC News.
  6. APO-Tramadol’. (01 March 2022) NPS MedicineWise
  7. Rebecca Opie. (3 MAY 2018) ‘Son of alleged murder victim Myrna Nilsson urges court to release wife on bail’. ABC News.
  8. Meagan Dillon. (13 DEC 2021) ‘Alleged killer Caroline Dela Rose Nilsson had ‘no motive’ to kill, despite financial pressures, court hears.’ ABC News.
  9. Busch JR, Hansen SH. (2022) ‘The wristwatch – A supplemental tool for determining time of death’. Forensic Science International, 335, 111283.
胡中行_96
169 篇文章 ・ 65 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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化學家的分子車輪:富勒烯(巴克球)──《改變世界的碳元素》
PanSci_96
・2020/12/06 ・2299字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 616 ・十年級

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化學家無不有著「想要製作極小機械」的願望。說到極小的機械,那就是僅由 1 個分子作成的機械,世界上不存在比這更小的機械。「這有可能實現嗎?」雖然有些人會抱持懷疑,但在 8-3 出現的分子夾,就算不能說是「機械」,也可作為「工具」。

既然如此,何不索性用 1 個分子組成汽車?基於此概念作成的就是單分子汽車。是不是非常符合碳元素王國的國王「專車」呢?

單分子單輪車

一開始便想要用分子製作「汽車」,門檻好像有點過高,所以一步步按照單輪車、雙輪車的順序來嘗試吧。首先,以一個分子組成一個輪子的汽車,能夠做出單分子單輪車嗎?

實際上化學家已經做出來了。雖然外觀跟常見的單輪車不同,但馬戲團小丑踩踏的球,也可說是一種單輪車?如此想來,可以使用前面 2-3 所說明的球狀分子,把 C60 富勒烯當作球本身,這樣便可製出單分子單輪車。

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單分子雙輪車

接著是單分子雙輪車。這個也很簡單,只要將 2 個富勒烯與直線狀的分子連接就行了,可以利用直線狀分子乙炔 HC≡CH。如此一來,也可製作出單分子雙輪車來。

用一個富勒烯製作單分子單輪車。以直線狀分子乙炔 HC≡CH 連接兩個富勒烯,可製成單分子雙輪車。圖/《改變世界的碳元素》

單分子三輪車

如下圖所示,也可製作出單分子三輪車來,但這跟現實中的三輪車有些不同,3 個「車輪(富勒烯)」鍵結成放射狀。結果,這台三輪車沒辦法向一定方向前進,僅能在固定位置旋轉。

以三鍵連接 3 個富勒烯,勉強可製成單分子三輪車。圖/《改變世界的碳元素》

化學家利用這個富勒烯單分子三輪車,置於黃金的晶體上,觀測到的動作如同預想,單分子三輪車僅在原地不停旋轉。

繼續研究下去。為什麼這台三輪車會持續在固定位置旋轉呢?如果此分子的動作僅是熱振動,或者在黃金晶體表面滑動,應該不會產生旋轉運動。如同預期,「旋轉運動」這件事證明了,作為車輪的富勒烯確實發揮車輪的功能,產生旋轉運動。這在化學上可說是意義非凡。

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我們知道人們「需要讚美」,化學也是如此。在發表實驗結果的時候,重要的是最大限度解讀結果中的意義,「讚美」實驗結果。如此一來,即使實驗結果沒有震驚全世界,也是對研究人員的一種肯定。「雖然是項無趣的實驗結果,還請容許我在此向各位報告」若是這麼說,就太辜負研究人員的努力了。

單分子四輪車

右頁上圖是單分子四輪車,目前已經實際合成出來了。這個分子有一個「工」字型底盤,上面帶有4個輪子,沒有少掉任何部分,是完全的單一分子。右頁下圖是該分子置於黃金晶體上的移動軌跡。重點在於,分子僅沿著短軸的方向移動,若要改變行進方向,此時分子會自動旋轉。這表示車輪的確有轉動前進。

以三鍵連接 4 個富勒烯,可製成單分子四輪車。圖/《改變世界的碳元素》
分子會旋轉,能夠改變行進方向。改編自 Y.Shirai, A.J.Osgood, Y.Zhao, K.F.Kelly, J.M.Tour, Nano Lett, 5, 2330 (2005)。圖/《改變世界的碳元素》

自力移動的「單分子汽車」

遺憾的是,以上的「汽車」皆沒有引擎,沒辦法獨立移動,需要有外物拉引才能移動,感覺像是令人懷念的人力車。

那麼,我們是否無法製造自發性移動的分子汽車?不,自己發動、自力移動的單分子機械已經製造出來了。

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2017年,舉辦了集結世界各地單分子汽車的國際賽事。會場設於法國土魯斯(Toulouse),稱為「奈米車賽」(Nano Car Race),共有 6 台車報名競賽,其中也有來自日本的分子車。

各位讀者覺得如何呢?雖然一時可能覺得難以置信,但這絕對不是在開玩笑。碳元素王國如此進步,已經進步到無論想要製作什麼樣的分子都不是問題。

然而,如下圖的簡單四角形分子環丁二烯(cyclobutadiene),至今卻沒有辦法合成。

四角形分子的環丁二烯,過去多次嘗試合成皆失敗。現在已經證明,這個分子的集合體,理論上無法合成。圖/《改變世界的碳元素》

這並不是因為化學不發達,而是根據前面的「前緣軌域理論」(參見 2-5),理論上無法做到。然而,這僅只是「分子的集合體不可能合成」,但若在周圍沒有其他東西,假設「宇宙空間中僅有這 1 個分子」的狀態,已經證實是有可能製作出來。實際上,學者已在實驗的狀態下成功合成了環丁二烯分子。能夠在理論上證明這件事,也是碳元素王國實力的一環。

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──本文摘自《改變世界的碳元素》,世茂出版,2020 年 09 月 30 日
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PanSci_96
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換尿布?閃開,讓專業的來!全自動嬰兒換尿布機登場啦——2019 搞笑諾貝爾工程獎
Lea Tang
・2019/10/11 ・1939字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 471 ・五年級

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寶寶很可愛吧?但當說到換尿布,事情可就不是這麼一回事了。圖/pixabay

讓換尿布輕鬆如一門絕妙的藝術

照顧嬰兒是件勞心勞力的事。對爸媽或保母們來說,這「換尿布」可是一大工程。在正式進入主題前,先請各位做一個簡單的想像:

為寶寶換尿布時,大人一手扶持固定住嬰兒腿部,另一隻手汰換掉舊尿布。過程中嬰兒乖巧冷靜,面對觸碰毫無反應。於是照顧者用一種從容優雅的姿態,輕鬆完成卸除尿布、清潔及更換等步驟,一個拋物線把廢棄物丟進垃圾桶。

顯而易見,以上敘述均為理想狀態。現實生活中,家長可能會遭遇到嚎哭、劇烈踢動及隨手亂抓等各種突發狀況;此外,面對處於未知狀態下的尿布,更是需要堅韌的精神力。想要行雲流水的完成換尿布這件事簡直是一大考驗。

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人家只是想要跟賽巴斯欽一樣高雅冷豔的換尿布,這也不行嗎?

圖/黑執事十八卷漫畫截圖

停止苦惱吧諸君,您們的心聲被聽見啦!

全自動嬰兒換尿布機

2019 年《搞笑諾貝爾工程學獎》得獎的是由伊朗科學家 Dr. Farahbakhsh 所發明的全自動嬰兒換尿布機(Infant washer and diaper-changer apparatus)。這發明不只科技感十足,它甚至擁有美國專利,未來可望提供更多選擇給有需要的人們。

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透視起來長這樣。圖/全自動嬰兒換尿布機(Infant washer and diaper-changer apparatus)

全自動嬰兒換尿布機就如同字面上的意思,只要把嬰兒放入機器,它就能一機包辦固定嬰兒、移除好髒髒尿布、換上嶄新尿布及清洗屁屁等多個步驟,並且附帶省水技能。

這是台體積龐大的機器嗎?您可能會這樣想——但不,它輕量小巧、便於攜帶。最棒的是,尿布機還可以客製化,成為獨一無二、專屬於寶寶和家長的最佳解。

現在,趕緊來了解它是如何運作的吧!

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別懷疑,就是這麼高科技

讓我們換個角度看看它。圖/全自動嬰兒換尿布機(Infant washer and diaper-changer apparatus)

全自動嬰兒換尿布機是由多項零件所組成:其中包含了一個主要的尿布更換室(110)、一個能提供親屬表達關愛之情的透明玻璃窗(112)、嬰兒座椅(114)、腿部固定器(116)及三道安全帶(118、120、122)。此外,移動式導軌(124)、廢棄尿布槽(126)、尿布拆卸手臂(128)、可調節式的窗簾(130)、兩個灑水裝置(132、134)、烘乾機(136)和兩組夾子(138、139)。

更換室的材質為鍍鋅鐵的外殼和不銹鋼(或耐水聚合物)製成的內層。設施後方設有馬達,方便機械在軌道上移動;上方的透明玻璃窗,則可以隔離周遭環境、防止水花噴濺並隔絕氣味,並讓操作員全程掌控換尿布和洗滌嬰兒的過程。

玻璃窗提供了最佳觀察角度,讓您看得更清楚。圖/全自動嬰兒換尿布機(Infant washer and diaper-changer apparatus)

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那我們該如何操作呢?這也不難,在主更換室設備上將有一個可供操作的面板。不論是靠近玻璃窗、放在側面或是任何位置都可以,操作者可以藉由面板來開啟並關閉機器前門,進而起動其它功能。當然,前門也有設定成手動開關的模式,一切全憑個人喜好。

髒髒尿布到哪去?

是說您其實可以拿遠一點。圖/flickr

這個問題,貼心的博士也早就為各位想好了。

在主更換室內設有一個廢棄尿布的排出口:髒尿布在去除後會被棄置在出口箱,出紙槽的設計容易拆卸且方便清洗。至於嬰兒座椅上方的灑水器可以控制水溫與時間,寶寶在清洗完畢後會隨即被烘乾。

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若嬰孩在換尿布或清洗的過程中感到不適,用戶能隨時停止。

全自動嬰兒換尿布機聽起來可能既冰冷又無情,但請放心,它提供了舒適的座椅,搭配可調節的織物與安全帶,防止寶寶從座椅上滾落下來,不但安全而且絕對舒服。

不限於嬰兒,忠實盡責的最好幫手

如前文所述,雖然名稱叫全自動「嬰兒」換尿布機,但它的零件大小與尺寸都可以做調整。也就是說,替殘疾人士或是長者更換尿布與清潔是絕對沒有問題的。

聽起來好像很不錯餒。圖/pixabay

還在為換尿布這件事感到困擾?想要乾淨俐落的完成清潔寶寶屁股的重責大任?有了這台全自動嬰兒換尿布機,不必親手碰觸到嬰兒及使用過的尿布,您只需等待——中間不妨泡杯卡布奇諾、播幾首爵士樂——

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一個包裹著嶄新尿布的乾淨嬰兒便會送回您手邊。

聽起來挺不錯的吧?現在開始,您也可以好好享受人生。

(本文秉持分享初衷,絕非業配)

頒獎典禮的全紀錄影片在這裡:

資料來源:

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  1. Infant washer and diaper-changer apparatus and method
Lea Tang
20 篇文章 ・ 8 位粉絲
徜徉在極北之海的浪漫主義者。 喜歡鯨豚、地科、文學和貓。