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超结构工程｜Janus（雅努斯）是罗马神话里有着两幅面孔的保护神。具有各向异性功能的工程Janus结构在传感器、催化和生物医学中都有着广泛的应用。它通常在纳米尺度上设计，在其不同侧具有不同的物理或化学功能。

Baoxing Xu等人通过利用软硬材料集成提出了机械Janus结构，并报告了其在机械压缩刺激下的独特旋转。这种旋转行为，为具有可编程本地组织的组装超结构提供了一条简便的路线，能够调节和过滤应用场景中的声波传播。#材料科学茶话会#

国家地球与空间科学教育中心，两项调查中有何发现？

研究领域：学生开展的调查 探险：27 和 28 首席研究员： ● Jeff Goldstein ，博士，国家地球和空间科学教育中心，国会山，马里兰州 研究目标 NanoRacks-NCESSE-1 和 -2 是一个商业项目的一部分，该项目结合了美国各地学校的科学项目。

学生使用飞行批准的流体和材料设计自己的实验，这些流体和材料在材料扩散装置 (MDA) 或 NanoRacks 模块中的 MixStix NanoLabs 上飞行。学生完成飞行机会提案，体验科学提案审查过程，完成飞行安全审查，并参加他们自己的科学会议。

该计划的目标是让学生通过自己的参与体验科学探索。地球利益 该项目的长期目标是促进技术、工业和教育的发展，造福地球上的人们。空间效益 本次调查是将在国际空间站 (ISS) 上进行的一系列调查的一部分，旨在为组装完成后将国际空间站用作国家实验室奠定基础。

结果 由于 NCESSE 学生太空飞行实验计划 (SSEP) 的机会公告，美国 39 个社区加入了该计划，为 5 至 14 年级的 71,900 名学生提供了参与机会。

NANORACKS-VALLEY CHRISTIAN HIGH SCHOOL（NANORACKS-VCHS），四项调查 研究领域：学生开发的调查 探险队：29和30 首席研究员： ● 加利福尼亚州圣何塞山谷基督教高中

研究目标枯草芽孢杆菌细菌生长 纳米机架-山谷基督教高中-枯草芽孢杆菌细菌生长（纳米机架-VCHS-B.枯草）研究枯草芽孢杆菌细菌在微重力下的生长和生长速率。

将牛肉汤添加到枯草芽孢杆菌中，通过使用腔内腔传感器并分析细菌照片来测量随时间推移通过细菌肉汤溶液的光量来确定生长速率。电磁对铁磁流体的影响NanoRacks-Valley Christian High School电磁对铁磁流体的影响（NanoRacks-VCHS-电磁铁磁流体）研究可变磁场对微重力下铁磁流体的影响。  

由变化的磁场形成的三维图形被拍照并向下链接到学生每天进行分析并与地面上形成的图形进行比较。 电镀NanoRacks-Valley Christian High School电镀（NanoRacks-VCHSElectroplating）研究在空间站微重力下电镀金和青铜的效果，并比较地球上相同电镀的结果。

用山谷克里斯蒂安的原子力显微镜分析太空和地面上的电镀样品。植物生长 NanoRacks-Valley Christian High School-Plant Growth（NanoRacks-VCHS-Plant Growth）研究了万寿菊和百里香种子在微重力下的生长和生长速度。

使用一组发光二极管来模拟太阳，以预定的速率浇灌2种威斯康星州快速植物和2种英国百里香植物并拍照以测量生长速度。  将生长与在地面上生长的相同植物的生长进行比较。

地球的益处NanoRacks VCHS允许山谷基督教高中的学生参加一项与众不同的实验，以确定微重力如何影响几个不同的研究领域，包括细菌生长、铁磁流体、电镀和植物生长。更好地理解基本财产对每个学科都有好处。

铁磁流体实验的彩色照片既美观又艺术，有助于连接科学和艺术。更好，更一致的电镀方法可能会导致一个新的商业空间电镀行业的开始，这将导致更多的就业机会和电镀应用。

类似且更大的自动化植物生长设计可用于在家中的任何区域种植植物，包括地下室和阁楼，从而减少为世界快速增长的人口提供食物所需的土地数量。

太空效益 为了确保宇航员在太空飞行和长期任务期间的健康，了解细菌在微重力下的行为方式可以更好地预防和治疗感染。

了解铁磁流体也很重要，因为如果它们可以通过施加磁场来移动，它们就可以成为可重启的空间液体推进系统的一部分，该系统将在点火前移向喷嘴。这将消除在推进剂罐内安装重型液体防护屏的需要。

电镀也很重要，因为如果确定太空电镀比地面电镀产生更一致的电镀，这可能会导致新的商业太空电镀行业的开始。

作者观点

最后，如果机组人员要去火星旅行，而且他们没有足够的空间来携带 3 年旅行所需的所有食物，他们将不得不在太空船上种植一些食物。需要进行研究以确定提供自动化植物生长系统的最佳方法。

结果 由 38 名 Valley Christian 高中学生组成的总共 4 个团队获得了一个纳米实验室，用于进行微重力科学实验。每个团队负责选择、设计、构建、编程和测试自己的调查。

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