来自 永利皇宫 2019-10-03 20:45 的文章
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及子刊综览,新法制造高性能木材

《自然》

新法制造高性能木材

群体规模影响喜鹊认知能力

《自然》发表的一篇论文介绍了一种可以将天然木材制成高性能结构材料的简易新方法。无论是强度、韧性,还是抗弹性能,都表现出众。这种密实木材材质轻,耐用度几乎高于所有结构金属和合金。

一项在线发表于《自然》的研究发现,在规模较大的群体里生活的黑背钟鹊认知表现也较高,这反过来又和繁殖成功率较高相关联。这表明,社会环境对于推动认知发展和演化具有重要作用。

一般而言,具有超凡力学性能的合成结构材料都比较重,而且对环境有害或是制造成本高昂(基于聚合物的复合材料和仿生复合材料)。相比之下,天然木材成本低,资源丰富,作为一种结构材料用于建筑和家具的历史已有几千年之久。但是,它们的力学性能不能满足许多高级工程结构和应用的需要。

对于采用稳定的群居生活方式的物种,种群内的群体规模差异可能产生信息处理需求上的差异,从而影响认知特征。过去的研究已经表明,人类、人工饲养丽鱼和圈养猕猴的群体大小与其脑结构相关,但是群体大小与野生动物认知能力之间的关系尚不清楚。

美国马里兰大学的Liangbing Hu与同事开发了一种在木材表面密实化之前处理木材的方法。在潮湿条件下,如果采用现有工艺处理, 木材易发软,但是他们所开发的方法不受影响。(木材表面密实化旨在大幅提高木材的尺寸稳定性和力学性能。)

澳大利亚西澳大利亚大学的Benjamin Ashton与同事以野生黑背钟鹊为对象,考察该种群内的群体大小是否可以用来预测个体的认知能力。这项研究共涉及14个群体,最小的包含3只黑背钟鹊,最大的包含12只,总计56只。作者设计了4项任务来量化这些鹊的认知功能,包括空间记忆。

研究人员表明在热压前移除部分木质素和半纤维素成分,可以更加有效地压缩木材,厚度可以减少80%,密度可达原来的3倍。彻底移除木质素和半纤维素会导致材质低劣,因此他们认为必须保留部分木质素以便粘合木材。通过这种方法制成的材料拥有出众的强度、韧性和抗弹性能,而且防潮、轻质、加工简单便宜,对环境的破坏低于大量其他结构材料。

结果发现,在所有4项任务中,群体大小都是最能预测成年黑背钟鹊认知能力的指标:较大群体里的个体表现优于较小群体里的个体。群体大小与认知之间的关系在生命初期就会显现出来。研究人员还发现雌鹊在这些任务中的表现与3个繁殖成功率指标存在正相关。因此,认知能力更强的选择优势之一就是它能带来繁殖成功。

《自然》

揭开柑橘类水果演化史

日前,《自然》在线发表的一篇论文报告了当今柑橘类水果的起源,为这组挑战目前分类学思维的常见植物提供了新的演化框架。

柑橘类果树是全球种植最广的果树,但是它们的起源和历史一直不甚清楚。在本研究中,美国能源部联合基因组研究所的Guohong Wu与同事分析了60种不同柑橘品种的基因组,包括澳洲手指青柠和美女橘,其中30种是最新测序的。

研究人员报告称,当今的柑橘类果树至少源于10种天然柑橘物种。在800万~600万年前的中新世晚期,柑橘发生分化,并快速在东南亚传播开来,这种转变与亚洲夏季季风减弱相关。澳洲柑橘更晚一些开始分化,大约在400万年前越过华莱士线——亚洲与澳大利亚的过渡区。

作者还研究了野生柑橘的驯化,表明柚子的基因可能也对橘子有贡献。

《自然》

新法制造高性能木材

《自然》发表的一篇论文介绍了一种可以将天然木材制成高性能结构材料的简易新方法,这种密实木材材质轻,无论是强度、韧性,还是抗弹性能,都表现出众。耐用度高于几乎所有结构金属和合金。

一般而言,具有超凡力学性能的合成结构材料都比较重,而且对环境有害或是制造成本高昂(基于聚合物的复合材料和仿生复合材料)。相比之下,天然木材成本低、资源丰富,作为一种结构材料用于建筑和家具的历史已有几千年之久。但是,它们的力学性能不能满足许多高级工程结构和应用的需要。

美国马里兰大学的Liangbing Hu与同事开发了一种在木材表面密实化(木材表面密实化旨在大幅提高木材的尺寸稳定性和力学性能)之前处理木材的方法。在潮湿条件下,如果采用现有工艺处理,木材易发软,但是他们所开发的方法不受影响。

研究人员表明在热压前移除部分木质素和半纤维素成分,可以更加有效地压缩木材,厚度可以减少80%,密度可达原来的3倍。彻底移除木质素和半纤维素会导致材质低劣,因此他们认为必须保留部分木质素以便黏合木材。通过这种方法制成的材料拥有出众的强度、韧性和抗弹性能,而且防潮、轻质、加工简单便宜,对环境的破坏低于大量其他结构材料。

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