支撑及蝴蝶扣

事实证明，蝴蝶在红外世界和在可见光光谱中一样引人注目。最近，哥伦比亚工程大学和哈佛大学的研究人员在《自然》杂志上发表了一项研究，研究了蝴蝶翅膀的热力学特性，以及辐射冷却在保持这些精细结构颤振中的重要性。哥伦比亚大学应用物理学副教授Nanfang Yu特别说明了热成像仪在这项研究中扮演了重要角色。传统测量误差大过去对蝴蝶翅膀的研究由于使用热电偶等设备来测量温度而受到限制。即使是最小的探针也比蝴蝶翅膀的厚度大，而且测量的行为会影响局部温度。由于测量是逐点进行的，因此可能会出现额外的误差。现在有了热成像仪，“你可以测量和绘制整个温度分布图，”Yu说。他的团队已经能够观察和测量翅膀静脉、膜和其他结构（如气味垫）之间的温度差异。他们发现，含有活细胞（翅脉）的蝴蝶翅膀区域比没有生命的翅膀区域（薄膜）有更高的热发射率。活体翅膀结构（翅膀静脉、气味垫/补丁）具有较高的发射率，以便于通过热辐射散热无创红外测量也有挑战“这是最无创的温度测量方法” Yu解释说。在这项研究中，研究小组鉴定了蝴蝶翅膀中复杂的生物结构，这些结构可以熟练地帮助调节温度。Yu说，通过FLIR SC660，几乎就像x光一样，你可以看到——蝴蝶的骨架，翅膀纹理、薄膜̷...在热环境下，蝴蝶翅膀的明亮颜色和图案都消失了，取而代之的是你看到的是翅膀本身的底层结构。红外世界中的蝴蝶“这种热成像技术使我们能够检测物理适应，从而将翅膀的可见外观与其热力学特性分离开来。”Yu在《哥伦比亚工程》杂志上的一篇文章中说。“我们发现，不同尺度的纳米结构和不均匀的角质层厚度会通过热辐射产生不均匀的散热分布，从而有选择地降低活体结构的温度，如翅膀静脉和气味垫。利用热成像技术测量蝴蝶翅膀的温度并非没有障碍。“这里的挑战是，在测量蝴蝶翅膀时，热成像仪给你一个温度读数，但你却不能完全相信这个温度读数，”Yu说。“蝴蝶翅膀在红外世界中是半透明的，所以当你用热成像仪观察蝴蝶翅膀时，你不仅仅是在接收翅膀本身的热辐射，你还接收到了翅膀后面背景产生的热辐射。”类似的现象也可以用一层薄薄的塑料薄膜观察到，比如塑料购物袋，它就像蝴蝶翅膀一样，在可见光光谱中是不透明的，但在红外光谱中是透明的。很薄的材料，如塑料袋或蝴蝶翅膀，在红外光谱中可能是透明的。为了得到蝴蝶翅膀的真实温度读数，Yu的团队必须量化翅膀的发射率和反射率，并从测量中去除这些背景温度源。FLIR红外热成像仪的应用除了绘制蝴蝶翅膀的热分布图之外，研究人员还在热状态下进行了行为学研究。他们使用一束微弱的光作为热源，证明了蝴蝶利用翅膀来感知阳光的方向和强度。在大约40°C的“触发”温度下，他们研究的所有物种都在几秒钟内转过身，以避开光线并防止翅膀过热。蝴蝶翅膀具有机械传感器，可检测光的方向和强度。在这里，蝴蝶迅速移动以防止其翅膀过热Yu使用热像仪研究昆虫。“2013年我加入哥伦比亚大学时，FLIR热像仪是我在建立实验室时购买的设备，” Yu说。在与纳米生物学同事的早期合作中，Yu研究了撒哈拉银蚁，它们生活在地球上最热的陆地环境中，在白天的高温下觅食。 这项研究在2015年发表在《科学》中，报道中说研究人员还使用了FLIR热成像仪监控蚂蚁的体温。 蝴蝶翅膀研究的延伸他的研究继续探索小昆虫如何保持凉爽的问题。蝴蝶翅膀上覆盖着探测过热的机械传感器，它们的翅膀鳞片含有纳米结构，有助于辐射冷却。除了这些发现的生物学意义外，Yu认为这些发现还可以为耐热纳米结构和热感飞机的设计提供灵感。热成像有助于揭示这种山核桃色的蝴蝶是如何防止过热的。翅膀纹理之间的薄膜实际上比翅膀的其他部分更热，但看起来更冷，因为它是半透明的，背景比较冷Yu和他的同事Naomi E. Pierce（生物学教授）计划继续他们对蝴蝶翅膀的研究。Pierce是哈佛比较动物学博物馆鳞翅目动物的馆长，可以接触到大量蝴蝶和飞蛾。他们目前正在使用FLIR热成像仪对馆藏进行广泛的扫描，以希望了解有助于蝴蝶翅膀设计的因素。

人类之所以能够和自然万物和平共处，科技的力量发挥了很大的作用！今天小菲就与大家分享一些使用FLIR热成像技术与动物和睦相处的实例！散热的蝴蝶色彩斑斓的蝴蝶是一种迷人的生物，最近一项用FLIR红外热像仪，研究揭示了关于它们的翅膀、温度和飞行能力的有趣的发现。这项由哥伦比亚工程大学和哈佛大学共同进行的研究发表在《自然》杂志上，它强调了温度调节对鳞翅目昆虫的重要性，以及身体和行为适应如何帮助它们防止翅膀过热。利用FLIR SC660红外热像仪，包括哥伦比亚大学应用物理学副教授Nanfang Yu在内的研究团队，研究了蝴蝶翅膀中复杂生物结构的热力学特性，以及对热触发的行为反应。此外，该技术还可以用于无创性研究，测量翅膀静脉、膜和气味垫之间的温差。至于这项研究的目的， Yu说，“我们想找出小型动物是如何在极端高温下生存的。”他还说，热成像蝴蝶的研究也可以为其他应用提供灵感，如耐热纳米结构和热感飞机的设计。寒冬中拯救蜜蜂寒冷的冬天，对养蜂人来说保护蜜蜂们顺利活下来是巨大的挑战！但对于养蜂大师Rusty Burlew来说就比较容易，有了FLIR ONE手机红外热像仪，就可以轻松确定蜂巢内蜜蜂群的位置，它们在热感图像上作为一个热点出现。确定位置非常重要，比如蜂巢顶部的蜂群表明蜜蜂已经成功地吃掉了它们储存的蜂蜜，需要快速补食。在使用FLIR ONE手机红外热像仪的一年里，Burlew说她挽救了两个蜂箱。“我只是给它们喂糖水，让它们吃到春天，这样就可以把它们都救活了。”说到春天，FLIR热像仪在一年中的任何时候检查蜂群都很方便。Burlew补充说，“假设你想添加一种螨虫治疗方法，而说明书告诉你需要把它放在集群的上面或里面。集群在哪里?用FLIR ONE手机红外热像仪拍照即可。”所以，正如你所看到的，FLIR在帮助养蜂人保护蜜蜂健康成长方面发挥了重要作用。被蛇咬后的疼痛反应众所周知，蛇的毒液能够诱发局部炎症和疼痛反应，临床医师在治疗被毒蛇伤害的患者时面临的挑战之一就是缺乏合适的临床工具来精确评估不同毒液引起的局部反应，以便为选择治疗方案提供精确的标准，特别是最有效的抗蛇毒药物。幸好红外成像作为一种临床工具有很大的潜力，因为它是一种无生物副作用的无创技术，不需要镇静或麻醉，并且可以根据需要重复进行测试。在一次临床医学的研究过程中，使用的设备是FLIR T650SC，研究人员利用FLIR T650SC中嵌入的利用的多边形绘图工具，参考解剖学划分出受影响区域，目的是将受影响区域的定量数据与正常或对照区域的定量数据进行比较。利用这些数据，研究人员可以定量地评估毒液影响区域和周围身体区域或身体对侧区域之间的温度不对称性（Δt值）。无论动物或是植物都能在红外世界中捕捉到想要发现它们的另一面拿起手中的红外热像仪寻找其中的奥秘吧~

随着化妆品行业加速变革，研发趋势也正呈现出前所未有的多样性和深度。这犹如蝴蝶效应，很多看似微不足道的技术进步或将引发整个业界的巨大变革。基于今年四月法国巴黎in-cosmetics Global报道，并结合7月首尔in-cosmetics Korea创新区展品为例，我们对当下研发创新趋势作了梳理，看看哪些最能如蝴蝶效应般在整个行业激起涟漪、塑造未来？抗衰理念：从表面改善到细胞和分子水平调节抗衰老理念正向着更全面的长寿和整体皮肤健康的方向转变，最新研发专注于细胞自噬等过程和氧化应激的调节，同时致力于抑制细胞内垃圾蛋白的积累。这一从表面改善转向细胞和分子水平调节的趋势，反映了业界对衰老机制理解的深化。相关的活性成分创新包括：生物技术生产的重组胶原蛋白，温和的植物性视黄醇替代品，以及专注于细胞衰老和氧化应激的靶向抗老活性物。例如Hallstar的BLISS Oléoactif（INCI：向日葵（Helianthus Annuus）籽油（和）椴树（Tilia Cordata）木提取物（和）聚甘油-3二异硬脂酸酯），通过抑制单胺氧化酶A（MAO-A）来减轻压力对皮肤的影响，从而减少皮肤皱纹、暗沉和发红等。这实际上还体现了融入神经美容学的全面护理思路。先进递送技术催生精准护理先进的递送系统和靶向方法正推动着化妆品向更精准、个性化的方向发展。例如H&A Pharmachem公司的Retinal Bicelles Shot Crystal Bead，以三步法包裹视黄醛：首先将视黄醛包裹在双层脂质盘（bicelles）中，然后将其封装在尖晶石（spicules）内，最后形成微珠。这种多层传递系统不仅提高了视黄醛的稳定性，还改善了其皮肤渗透性——精准护理的思路在此体现。膜技术：成分传递的突破膜技术正在改变活性成分的传递方式，带来多重益处，包括：改善高浓度活性物的负载和释放，提供即时的紧致效果和持续的活性成分释放，以及显著提高活性成分的生物利用度、大幅增加其功效。例如Hyundai Bioland的Belikle，这种100%天然成膜剂由作为功能性保健食品而广为人知的乳香树脂制成；据报道它可以涂覆在头发上，保护头发免受包括紫外线在内的损害，同时修复头发并提高其抗拉强度；此外还具有指甲保护效果，并增加甲油的涂覆力。洗护风潮：向全方位护理靠拢洗护正不断向护肤+健康的全方位护理靠拢。当下研发新方向包括：针对压力引起的脱发和过早白发的方案；更关注保湿、油脂平衡和整体健康的头皮健康；重视质感与性能提升，减少头发「粗糙度」（孔隙度）。例如Provital的Sealrose（INCI：向日葵（Helianthus Annuus）籽油（和）玫瑰果（Rosa Canina）果提取物（和）生育酚），通过恢复毛鳞片的疏水性和孔隙度来修复头发的脂质层，模仿健康头发的自然结构为受损发质提供了深层修复。体验优先：舒适再定义消费者对产品体验日益提高的要求，推动了一系列以舒适感为中心的创新：注重在清洁效果与对皮肤友好的温和性之间取得平衡的温和配方；使用增稠剂、胶体和流变改性剂打造出增强感官体验的质地创新；加强「后续」体验，开发影响产品在皮肤上长时感觉的创新成分。例如BRB Singapore分别用于保湿和泡沫质量及感官效果的BRB 2844和Emfinity CGSA 200 B。前者是一种低熔点的烷基硅氧烷乙二醇共聚物蜡，可溶于水性体系，通过吸湿特性为皮肤提供保湿效果，并可改善洁面产品中的泡沫质量和体积；后者为植物基酯，具有多种配方优势和功能属性，提供柔软舒适的皮肤感官体验。环保可持续：易降解成分受欢迎可持续性已成为化妆品行业的核心议题，影响着从原料选择到生产工艺的每个环节。最新研发重点正转向易降解和天然降解的成分，同时采用全面的生命周期分析方法来评估环境影响。而相关创新包括：利用生物技术衍生成分如发酵和酵母基工艺创造的可持续替代品，废弃物的升级再造线等。例如大邦LS（Daebong LS ）的Citron Barrier Ceramide（INCI：柑橘籽酰胺丙基油酸酯（Citrus Seedamidopropyl Oleate）（和）油酸），这种升级再利用的植物类神经酰胺源于公司韩国柚子油生产过程中通常被废弃的柚子籽。防腐替代：天然多功能业界一直在探索传统防腐的替代方案——更安全、更有效或/和多用途。当前的创新包括：维生素防腐剂（如烟酰胺），在防腐的同时提供皮肤益处；以及植物源防腐剂——安全性更高、且往往具有额外的护肤功效。例如Activon Co., Ltd.推出了Activonol Green-Hinocare，一种源自日本扁柏（Hinoki cypress）100%植物来源的替代性防腐剂；据称这种100%生物基原料可部分或完全替代石油基防腐体系，水溶性成分在低浓度（1.0-1.5%）下提供广泛的抗菌保护，并可减少配方中所需的其他防腐剂用量。其他好处包括：抗炎效果；美白效果；不影响配方的pH值或粘度；以及适用于广泛的pH范围。微生物组：健康新视角关于微生物的抑制与调节，微生态相关研究业正在重塑我们对皮肤健康的理解。最新研发强调对皮肤微生物组友好的温和性，深入探索益生元和后生元在支持健康皮的肤微生态及皮肤屏障的作用。而将微生物组作为活性物「工厂」、利用皮肤微生物组在原位产生有益化合物的方法更为创新。防晒创新：更广谱、更持久、体验更佳随着全球气温上升，防晒产品正在经历重大创新。新一代产品不仅提供更广谱、更高且更持久的防护，还在变着法提升产品体验。目前感官创新除了改善质地、减少黏腻，更拓展到赋予凉感的冷却技术，以及香味的创新添加以鼓励更频繁的使用。例如SAES Chemicals的5X6015 ZeoSAES UV增强剂，据报道是首个源自工程沸石的无机UV增强剂。它不仅可以显著提高SPF和UVA-PF，还能减少有机UV防晒剂的使用量。由于利用了沸石的独特结构，它既能有效散射和反射紫外线，又能吸附过多的油脂、提供良好的控油效果。其他前沿技术蓝色生物技术：MC Actives GmbH的OpenSee Phycoskin是一种天然维生素K1氧化物替代成分，源自一种纳米浮游生物，采用据称是首个生产海洋浮游植物共生体的生物技术，可提供360度眼部塑形效果且无副作用。其他值得一提的还包括：模拟身体运动所带来的皮肤益处的成分的生物仿生技术，以及探索「外泌体肽」以增强成分传递的植物外泌体。结语这些趋势总结及冰山一角的产品实例，生动展现了多元趋势的交织融合，凸显了化妆品研发的复杂性和多维特征。从细胞层面的抗衰老到微生物组研究，从新型传递系统到全方位的可持续发展，每一项突破都如同化妆品行业的」蝴蝶翅膀"，潜藏着引发巨变的力量。