麻省理工学院的工程师最新研制一种微型电池原型
据国外媒体报道,“充分使用你的脑力”这一短语未来将变得非常现实!美国麻省理工学院的工程师最新研制一种微型电池原型,从人体自然血糖分子中产生电能。
这种电池将用于驱动治疗癫痫、瘫痪以及帕金森氏症患者的大脑植入器。据悉,当前植入人体的装置通常是由锂电池提供动力,但是这种电池使用时间非常有限,必须进行更换。再次进入人体组织更换电池并不是医生所喜欢做的事情,如果更换大脑植入器的电池就变得更加棘手了。
美国麻省理工学院电子工程和计算机科学副教授拉胡尔-萨尔皮什尔(Rahul Sarpeshkar)带领一支研究小组负责这项研究,他们使用铂催化剂放置在末端,一层碳纳米管在另一端来建造这个电池,它们放置在一个硅片上,从而将电流连接至大脑植入器上。
当大脑组织中的血糖分子流经铂催化剂,伴随其氧化过程,电子和氢离子将分离开来。在电池另一端,当氧分子与单壁碳纳米管接触时,与氢离子混合形成水,该电池最多可产生180微瓦功率的电能,足以驱动一个大脑植入器发送信号绕开受损大脑组织,或者刺激大脑组织(用于治疗帕金森氏症的方法)。
血糖电池是一个较早的概念,最早出现于上世纪70年代,2010年,法国科学家设计了一种类似的电池用于驱动起搏器。这种电池混合了石墨和酶,能够从血糖中分离电子。但这种电池的问题在于酶动力电池无法提供像锂电池一样的电能输出。
只要存在血糖和水,麻省理工学院最新研制的电池就能长时间持续工作,提供动能的血糖来自于环绕大脑组织周围的脑脊液。多数血糖并不能被人体使用,而这种电池仅使用很少部分的血糖,并不会影响大脑功能。
迄今为止,这种电池并未在真实的大脑组织中测试,仅在模拟大脑组织的液体环境中运行。它将有望对植入器带来新的希望,未来有可能将这种电池植入人类大脑。
这项最新研究报告发表在6月12日出版的《公共科学图书馆·综合》期刊上。(悠悠)
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可飞行自行车
北京时间6月29日消息,据连线网站报道,忘记拥挤的街道吧!一群捷克的工程师和爱好者们日前提出了一种“飞行自行车”的方案,它借助4个电池驱动的涡扇推进器,可以让自行车悬浮在地面上空。
仅仅借助被丢弃的废品零部件,捷克“设计梦想”小组的成员们成功地将一种原先的e-bike概念改装成了一种两轮的“飞行自行车”,它可以垂直起飞和下降,还能在空中飞行超过5分钟。
这种飞行自行车起飞的动力来自几个水平安装的推进器。全“车”一共拥有 50kW的马达驱动能力,驱动两台主推进器和两台稳定器。在整个自行车轻便的结构支架内部填充安装了锂电池,整个飞行自行车的重量仅有187磅(约合85公斤)。这样的重量值相比现在很多商店里出售的碳纤维自行车当然是重得多了,不过你要想一想,商店里卖的那些自行车可没法飞。
这个小组现在正在考虑是不是要去气垫船公司弄一套飞行控制系统,还是自己鼓捣一个。有关这个问题的决定将取决于效费比分析,他们将要判断是不是值得花费大气力对现有的系统进行改装。他们介绍说,这样一辆飞行自行车在使用时给人的感觉就像是一架直升机,只是当它在着陆时可能没有那么轻柔。事实上,传统的自行车轮胎是经不起在着陆时这样的重重一击的,因此他们正在为此设计专用轮胎来减小降落时对使用者带来的冲击。
还有一些其他障碍,这辆自行车的最大载重量也是187磅,即85公斤。长期骑着这样一辆自行车当然能让骑车人的体重降下来,但是对于这辆自行车本身来说,相对于现有的自行车道,它的身板显然是太过巨大了。
研制小组表示他们仍然有很多工作要去做:制作立体的线路图,找到飞行控制系统,完成支架设计制造,还要造出一辆真正的样车。今年8月他们计划进行首次试飞。如果幸运的话,研制小组希望当他们的飞行自行车越过行人们头顶上空时能给他们做一个最好的广告,以便让这款设计能最终投入实际生产。(晨风)
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一群捷克工程师和业余爱好者已提议制造一款能飞行的自行车,该自行车能够依靠4个由电池驱动的螺旋桨悬浮在路面上空。
这种自行车仅仅使用现成的零件。这个名叫“设计你的梦想”的团队把最初的电动车改造成了两轮多功能“直升机”,它能够垂直起飞和降落,在空中可持续飞行5分钟。
起飞的推力来自于水平放置的螺旋桨。两个主螺旋桨和两个小螺旋桨稳定器加在一起的总电机功率为50千瓦(约合68马力)。锂离子聚合物电池被安装在轻质自行车车架上,车身由碳纤维制成,整体的重量为187磅。
该小组目前正在考虑,是否从气垫船制造商那里购买现成的飞行控制系统,或是他们自己制造。他们的决定将最终由费用和收益比决定,看看对现有控制系统进行改造是否值得。因为气-液减震器太沉重,所以该设计利用了特殊的轮胎来减轻返回地面时造成的冲击。
这辆会飞的自行车还有几个限制:最大载重和车自身的重量一样,也在187磅左右,而且整个装置对于自行车道来说实在太大。
这个小组表示,他们仍旧有大量的工作要做——产生整个架构的三维模型、装配上飞行控制系统、完成整个框架的组装以及最终组装完成一个实物模型。第一次试飞最早将在今年的八月份。飞行自行车的设计者表示,这仅仅是一个概念车,他们还并没有计划进行实际生产,这对于步行道上的人们来说是件好事。(编译:双螺旋)
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科学家最新研制的一款机器人或将成为未来新宠
据英国每日邮报报道,这听起来有点儿像是科幻电影,一支科学家小组建造了一款智能机器人,神奇的是这款机器人能够使用一个喷胶枪制造工具。
这种真实版可以制造工具的机器人完全超出了人们的预料,苏黎世联邦理工大学的研究小组建造了一款机器人,它能够自己建造工具,来执行相应的任务。
在视频演示中,这款未命名的机器人使用喷胶枪制造了一个茶杯,并用这个茶杯盛水,将水从一个器皿转移至另一个器皿。
这项发明将带给人们惊喜和惊骇,主要取决于人们偏重于哪一方面。该机器人智能性主要表现在工具制造能力,得益于研究小组的智慧结晶,目前这款机器人现成为小型智能机器人。
这款机器人将执行精心设定的程序指令制造工具,因此它并不是没有“思维”的机器人。但是该机器人的实效性是非常显著的,机器人能够完成既定任务,有能力设计制造工具。
据悉,该机器人使用喷胶枪逐层制造物体,这类似于3D打印机的工作原理。最终,它很可能设计制造一系列工具,以及可以建造不同物体的蓝图,目前,苏黎世联邦理工大学仅使用一个喷胶枪来完成机器人的装配工作。
在视频演示中可以看到,机器人使用喷胶或者热胶性胶粘剂建造了茶杯的底部和侧面,再进行逐层打印,最终制造一个茶杯的时间仅30多分钟。
据悉,研究人员曾想像这种机器人技术能够用于自我修复,建造具有相同体积大小和功能性的机器人,甚至建造其他的机器人。(悠悠/编译)
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这种新型“透视器”能够“看穿”墙壁和衣服等。
新型CMOS芯片能够让用户拥有“透视眼”
据英国《每日邮报》4月19日报道,每个人心中或许都有着一个英雄梦,或许都梦想着自己能够拥有科幻片中角色的超能力。日前,美国得克萨斯大学达拉斯分校的科学家们研发出的新型手机“透视器”或许能够满足人们的这一愿望。
在最近举行的国际固态电路大会上,得克萨斯大学达拉斯分校的科学家展示了这项新型高科技技术。
这种“透视器”是利用“兆赫”波段开发出的具有透视功能的高科技芯片,用途广泛。安装到手机上之后,用户就能够通过手机“看穿”墙体、木头、塑料制品、甚至是衣服等纺织品;能够检验重要文件和钞票的真假;还能够让医生在不使用会对人体产生伤害的X射线和价格昂贵的核磁共振检查的情况下,“透视”到人体内的恶性肿瘤。
得克萨斯大学达拉斯分校电子工程学教授肯尼斯说:“我们所开创的方法是利用之前未曾使用过的兆赫波段,让其为人们日常生活所用,并制作成可以拯救生命的医疗设备。兆赫波段能给所有人带来好处,它充满了无限潜能。”
这项新技术具有两个优势,一是兆赫波段能够独立成像,从而使“透视器”的体积和造价都有所减小;二是使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术制造芯片,使“透视”到的物体能成像在用户使用的电子产品上。
肯尼斯说:“CMOS价格不贵,并且可以用来制作多种芯片。CMOS和兆赫波段的搭配使用意味着,大家可以把芯片和接收器安装在手机背面,使其成为能够放在口袋里的透视器。”
在注重技术开发的同时,肯尼斯和他的研究团队也考虑到了“透视器”所可能涉及到的隐私问题。因此,他们把这项技术的可视范围设定在4英寸(约为10.16厘米)以下,从而避免有人远距离进行窥视等不法行为。
科学网(kexue.com)讯 书本,的确是个好东西,然而在看书时总有些不大不小的麻烦,比如喝饮料时总是让人提心吊胆,如果有一种纸张可以防水防菌还有磁性,听上去是不是很棒?
近日,来自意大利的科学家研制出了一种纳米纸张,“纸张最初的属性并没有被改变—它们仍然可以作为载体被印刷,”Roberto Cingolani博士向福布斯新闻的人解释道。“纳米科技的特性被运用在纸张生产中,让这些纸防水防菌,如果你需要的话,甚至可以是荧光的。”
位于热那亚的意大利科学院称他们已经成功地将构成纸张的分子(即单体)和纳米颗粒在实验室中结合起来制成新的纸张材料。
如果这个听起来太奇幻了,那么我现在要告诉你,不仅仅是纸张可以被制造成这样神奇的东西,其它的非纺织材料,包括无纺布等都可以被制成三防的新型材料。
试想一下:
1、漫画书上连细菌都没有你会多放心的让孩子去阅读了;
2、你可以躺在游泳池里看一会书;
3、不用磁铁就能把便利贴贴在冰箱上了;
4、派对上只有一张荧光纸就变得浪漫起来。(科学网kexue.com 重林)
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据英国每日邮报报道,未来几个月或许人们会看到机器人替身演员,4月10日,日本最新研制的一款“双子替身F号”仿生机器人在中国香港购物中心展出,它能说会唱,可以表达65种面部表情。
日本最新一款能说会笑的超级仿生机器人于4月10日亮相中国香港一家购物中心
“双子替身F号”仿生机器人颇似人类,能够模拟人类的语音,还能表达65种面部表情
“双子替身F号”仿生机器人可以使用橡胶“皮肤”之下的机械制动器进行微笑,甚至表达神秘、古怪的表情。它的设计师声称自己的目标是研制一款超级仿生机器人,能够迷惑人们,让他们相信这是真实的人类。
这款机器人是由日本大阪大学著名机器人设计师石黑浩(Hiroshi Ishiguro)研制的,他设计的机器人售价最高可达到120万美元。相比之下,双子替身F号机器人价格是低廉的,仅售价11万美元,石黑浩希望这项仿生机器人技术更近一步接近主流技术。
虽然它看上去有点表情呆滞茫然,但它能够微笑,皱眉头,并产生微妙的面部表情,它还可以行走和唱歌,能够录音,模仿别人的语腔说话。
双子替身F号机器人装配着12个机械制动器,通过气压进行驱动,从而使它能够复制人类的面部表情。
此前石黑浩教授曾设计了多款仿生机器人,外形颇似人类,甚至他还设计了一个模拟自己外型的“孪生机器人”。他指出,未来有一天机器人能够真实迷惑人类,让人类相信它们是人类。
上首款宠物犬专用“电梯”
英国一家公司研制了一款宠物犬专用楼梯升降机,旨在帮助肥胖狗狗减轻爬楼的负担,这个楼梯升降机将成为世界上首款宠物犬专用“电梯”。
由于不控制饮食,越来越多的宠物犬患上肥胖症。据预测,至2022年,英国超过一半的宠物犬将会变得过于肥胖。狗狗体重偏胖容易影响脊柱,还会导致呼吸系统和皮肤出现状况,从而丧失爬楼能力。
这款狗狗专用楼梯升降机目前还在试验阶段,预计上市后售价为5000英镑,由于英国肥胖宠物犬数量呈上升趋势,研发公司预计这款产品会有巨大的市场潜力。
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北京时间10月2日消息,据国外媒体报道,美国堪萨斯州立大学科学家近日研制出一种光学燃料,这种光学燃料可以取代石油燃料成为汽车的代用燃料。
近年来,来自中国台湾的化学博士郭彦廷一直在参加堪萨斯州立大学的化学项目,并期望能够研制出一种新材料,以便在化学反应中更好地利用太阳光产生电能。郭彦廷表示,“人们总是认为化学只是一些试管实验,并没有真正的实际应用价值。事实并非如此。当前一个焦点话题就是‘绿色化学’,即利用化学知识生产某种更环境友好型材料来取代某些事物,如生物可降解产品或清洁能源。”
为了进行清洁能源研究,郭彦廷研制和分析了能够与光起化学反应的金属氧化催化剂。这种催化剂也被称为光催化剂,当被阳光触发时会产生化学反应,但在化学反应中并不会被破坏。光催化剂是生产新燃料的关键,如日光汽油。为了生产日光汽油,阳光被照射进一个水箱中,水中包含了光催化剂。阳光触发催化剂与水发生化学反应。这一反应导致水分解成为氢和氧。当氢与一氧化碳结合时会形成一种合成气体,即合成气。这种合成气是化石燃料的基本构件,也可以用于驱动汽车。
近年来,日光汽油的技术越来越进步,越来越多的国际实验室也在尝试改进和完善这一生产过程。但是,事实证明,研制光催化剂难度较大。郭彦廷的研究就是在实验室中生产出新型光催化剂并对其进行深入研究,从而解决这一问题。为了制造一种光催化剂,郭彦廷将众多不同的元素混合成粉末形态,然后将它们以700到850摄氏度的高温进行蒸煮。
新材料生成后,科学家利用电子显微镜和紫外线频谱仪对其结构进行分析。科学家从而能够从结构上对光催化剂进行性能上的改进。为了改变新材料的光催化属性,郭彦廷重点增加材料的表面区域。一个增加的表面区域意味着更大、更好的化学反应。一种材料表面区域越大,光催化性能越强,也就意味着日光汽油或其他可替代燃料更光明的未来。
郭彦廷到来堪萨斯州立大学后,师从肯-克拉邦德教授。克拉邦德教授是该校著名的化学教授,是将化学物质转化为新型环境友好型材料方面的专家。(彬彬)
北京时间9月22日消息,美国公司Hammacher Schlememr显然遵循“越小越好”的原则,研制出世界上体积最小的商用照相机。这款照相机只有1英寸(约合2.54厘米)见方,重28克,售价99.95美元,可拍摄200万像素照片,也可拍摄视频。
这家总部设于纽约的公司指出,他们研制的微型照相机可放在指尖上,虽然个头只有一个弹珠大小,但性能卓越。公司总经理弗莱德-伯恩斯说:“这是世界上体积最小的照相机,虽然只比弹珠大一点,但也能像体积更大的照相机一样,拍摄照片和录像。这是一款非常引人注目的照相机,相信定会受到公众的欢迎。它可以挂在腕绳上,非常便于携带。”
Hammacher Schlememr公司的全球最小相机采用自动对焦设计,可拍摄JPEG格式照片,分辨率为1600×1200。此外,这款相机也可以通过USB数据线与电脑相连,就像普通数码相机一样。(秋凌)