嚴(yán)寒天氣即將過去，但很多北方的地區(qū)仍然到處可見冬天的痕跡，比如那屋檐下偶然可見的形狀各異冰掛，或冰柱，讓人不由得贊嘆大自然創(chuàng)造的奇瑰。而如今，科學(xué)家收集的豐富數(shù)據(jù)讓您也能用3D打印機(jī)創(chuàng)造出自然而獨(dú)特的冰柱。
冰掛圖集（The Icicle Atlas）是多倫多大學(xué)物理系在2008年至2012年期間，花了四年，針對(duì)237個(gè)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)樣的不同冰掛拍攝收集的圖片、定時(shí)短片和時(shí)間序列數(shù)據(jù)。盡管其生成條件是可測(cè)量和可控的，但是每次冰柱制造機(jī)啟動(dòng)的結(jié)果卻總是“生長(zhǎng)”出完全不同的冰柱。這個(gè)圖集包括了23萬張單獨(dú)的圖片，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將其免費(fèi)共享，任何人都可以在其創(chuàng)作和科學(xué)工作中使用它。
“我期待著人們能夠從中發(fā)現(xiàn)什么，那絕對(duì)是一個(gè)驚喜。”多倫多大學(xué)教授Stephen Morris說，他多年來一直在研究冰柱形態(tài)。
“我們當(dāng)然希望能夠從數(shù)據(jù)中挖掘到更多的科學(xué)成果，因?yàn)槲覀冎皇怯|及了表面上的東西。 但非科學(xué)的應(yīng)用也同樣令人興奮。”
多年來科學(xué)家們一直在研究導(dǎo)致冰掛形成的原因。冰掛形狀的許多不同形式和復(fù)雜性主要是由水流、空氣以及冰掛表面不同水溫的相互影響來決定的。
Morris認(rèn)為，這些數(shù)據(jù)可以有各種各樣的應(yīng)用。比如可以用于3D打印出更加自然的冰掛，并把它們掛在圣誕樹上，或用于制作動(dòng)畫中的運(yùn)動(dòng)圖像。目前，作曲家Jimmie LeBlanc和媒體藝術(shù)家Fareena Chanda正忙著使用冰柱數(shù)據(jù)中的元素創(chuàng)造一個(gè)藝術(shù)裝置作品，并將在多倫多5月份的Collide活動(dòng)中展示，屆時(shí)這個(gè)藝術(shù)裝飾還會(huì)配合Continuum現(xiàn)代音樂團(tuán)的合奏。
無論這些數(shù)據(jù)用在什么方面，出自自然之手的冰掛對(duì)象總是閃耀著與眾不同的光芒。“就像雪花，每個(gè)冰掛都有自己獨(dú)特的魅力。”Morris說。“我們的動(dòng)機(jī)來自對(duì)自然形態(tài)純粹的好奇心，但對(duì)冰生長(zhǎng)的研究可用于在工程上御防積冰對(duì)于飛機(jī)、船舶和電力線路的嚴(yán)重危害。”
此外，Morris解釋了為什么這么多年來冰柱仍然是一個(gè)謎：“我們生活在一個(gè)奇怪的宇宙中，我們能夠知道希格斯玻色子的質(zhì)量，但我們無法計(jì)算出一個(gè)冰掛的形狀。溶解著微量鹽的冰掛表面覆蓋的波紋幾乎總是只有1厘米大小，沒有人知道這是為什么。”
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