科学家创造出世界上最小、最轻、最快的全功能微型水黾机器人

科学家创造出世界上最小、最轻、最快的全功能微型水黾机器人 华盛顿州立大学的研究人员开发出了体积最小、速度最快的微型机器人，有望改变从人工授粉到外科手术的各个领域。这些机器人利用形状记忆合金进行运动，比以前的型号明显更轻、更快，通过模仿自然界昆虫的行为，有望实现更高的自主性和效率。图片来源：西悉尼大学图片社速度和微型化方面的突破机械与材料工程学院的博士生、这项研究的第一作者康纳-特里格斯塔德（Conor Trygstad）说："与这种规模的其他微型机器人相比，这是非常快的速度，尽管它仍然落后于它们的生物亲戚。一只蚂蚁通常重达五毫克，移动速度可达每秒近一米。"微型机器人的关键在于使机器人移动的微型致动器。特里格斯塔德利用一种新的制造技术，将致动器微型化到不足一毫克，这是目前已知最小的致动器。一个西悉尼大学创造的机器人被放在一个25美分硬币旁边，以显示其大小。资料来源：西悉尼大学领导该项目的西悉尼大学机械与材料工程学院工程学副教授 Néstor O. Pérez-Arancibia 说："这些致动器是迄今为止为微型机器人开发的最小、最快的致动器。"先进的致动器技术致动器使用一种称为形状记忆合金的材料，这种材料在加热时能够改变形状。之所以称之为"形状记忆"，是因为它能记住并恢复到原来的形状。与移动机器人的典型电机不同，这些合金没有任何活动部件或旋转组件。Trygstad 说："它们的机械性能非常好，轻型致动器的开发开辟了微型机器人技术的新领域。"形状记忆合金一般不用于大规模机器人运动，因为它们的速度太慢。但在西悉尼大学的机器人中，执行器是由两根直径为 1/1000 英寸的微小形状记忆合金线制成的。只需少量电流，这些金属丝就能轻松加热和冷却，使机器人能够以每秒 40 次的速度扇动鳍或移动脚。在初步测试中，致动器还能举起超过自身重量 150 倍的物体。与其他用于使机器人移动的技术相比，SMA 技术也只需要极少量的电力或热量就能使机器人移动。未来方向与改进Trygstad 说："SMA 系统对供电系统的要求要低得多。"他是一名狂热的钓鱼爱好者，长期以来一直在观察水黾，并希望进一步研究它们的动作。虽然西悉尼大学的水黾机器人是用扁平的拍打动作来移动自己，但自然界的昆虫会用腿做更有效率的划船动作，这也是真正的昆虫能移动得更快的原因之一。研究人员希望模仿另一种昆虫，开发出一种既能在水面上也能在水面下移动的水黾型机器人。他们还在努力利用微型电池或催化燃烧技术，使机器人完全自主，不受电源束缚。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家用铜和碳原子锻造出世界上最细的金属丝

科学家用铜和碳原子锻造出世界上最细的金属丝 洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员利用计算方法研究了78万多种晶体的结构特性，确定了潜在的单维纳米材料，包括可能是最细的金属丝。他们的发现聚焦了14种在电子学和量子研究中具有潜在用途的材料。资料来源：NCCR MARVEL研究人员利用计算工具寻找可以从已知三维晶体中剥离出来的新型一维材料。在一份包含 78 万多种晶体的初始清单中，他们得出了一份包含 800 种一维材料的清单，并从中选出了 14 种最佳候选材料这些化合物尚未合成为真正的金属丝，但模拟结果表明是可行的。其中包括金属丝CuC2，它是由两个碳原子和一个铜原子组成的直线链，是迄今发现的在 0 K 温度下稳定的最细金属纳米线。洛桑联邦理工学院材料理论与模拟实验室的研究人员利用计算方法确定了可能是最细的金属丝，以及其他几种单维材料，这些材料的特性可能会被证明对许多应用领域很有意义。单维（或一维）材料是纳米技术最引人入胜的产品之一，由原子排列成线或管状组成。它们的电学、磁学和光学特性使其成为从微电子学到生物传感器再到催化等各种应用的绝佳候选材料。虽然碳纳米管是迄今为止最受关注的材料，但事实证明它们非常难以制造和控制，因此科学家们迫切希望找到其他化合物，用于制造具有同样有趣特性但更容易处理的纳米线和纳米管。因此，Chiara Cignarella、Davide Campi和Nicola Marzari想到利用计算机模拟来解析已知的三维晶体，根据它们的结构和电子特性，寻找那些看起来很容易"剥离"的晶体，从本质上剥离出稳定的一维结构。同样的方法过去曾成功用于研究二维材料，但这是首次应用于一维材料。研究人员从文献中的各种数据库中收集了超过 78 万个晶体，这些晶体通过范德华力（原子距离足够近，电子重叠时产生的一种微弱相互作用）结合在一起。然后，他们采用一种算法，考虑原子的空间组织，寻找具有线状结构的原子，并计算出需要多少能量才能将这种一维结构从晶体的其他部分分离出来。论文第一作者 Cignarella 说："我们一直在寻找金属丝，但这种金属丝应该很难找到，因为一维金属原则上应该不够稳定，无法进行剥离"。最终，他们得出了一份包含 800 种一维材料的清单，并从中选出了 14 种最佳候选材料这些化合物尚未合成为真正的导线，但模拟结果表明是可行的。然后，他们开始更详细地计算这些材料的特性，以验证它们的稳定性如何，以及人们对它们的电子行为有何期待。四种材料两种金属和两种半金属成为最有趣的材料。其中金属丝CuC2 是由两个碳原子和一个铜原子组成的直线链是迄今发现的在 0 K 温度下稳定的最细金属纳米线。Cignarella说："这真的很有趣，因为你不会想到由单线原子组成的实际金属丝会在金属相中保持稳定。科学家们发现，它可以从三种不同的母晶体中剥离出来，这些晶体都是实验中已知的（NaCuC2、KCuC2和 RbCuC2）。从它们中提取这种物质所需的能量很少，而且其链可以弯曲，同时保持其金属特性，这将使它对柔性电子产品产生兴趣。"这项发表在《ACS Nano》上的研究还发现了其他有趣的材料，其中包括半金属Sb2Te2，由于其特性，可以研究一种 50 年前就被预测但从未被观测到的奇异物质状态，即激子绝缘体，这是量子现象在宏观尺度上变得可见的罕见情况之一。此外，还有另一种半金属Ag2Se2 和TaSe3，后者是一种著名的化合物，也是唯一一种已经在实验中剥离成纳米线的化合物，科学家将其作为基准。至于未来，Cignarella 解释说，研究小组希望与实验人员合作，实际合成这些材料，同时继续进行计算研究，了解它们如何传输电荷以及在不同温度下的表现。这两点对于了解它们在实际应用中的性能至关重要。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

自主AI机器人"MAMA BEAR"创造出世界上最耐冲击的形状

自主AI机器人"MAMA BEAR"创造出世界上最耐冲击的形状 MAMA BEAR 是"快速制造建筑贝叶斯实验自主研究力学"（Mechanics of Additively Manufactured Architectures Bayesian Experimental Autonomous Researcher）的缩写，它先用三维打印出小型结构，然后将其轻轻放入液压机中压碎。当它把每一个小结构压扁成小塑料薄饼时，它会测量它们的能量吸收情况。然后，MAMA BEAR 将这些数据存储在数据库中，记录下每一个设计及其缺陷或改进之处，然后再对设计稍作修改，并孜孜不倦地用 3D 打印机打印出另一个迭代版本在过去的连续三年中，MAMA BEAR 一直在这样做。迄今已超过 25 万次。为此，MAMA BEAR 创造了 75% 能量吸收的新效率世界纪录，打破了之前 71% 的纪录。这个机器人是ENG机械工程副教授基思-布朗（Keith Brown）和他在KABlab实验室的团队的心血结晶。他在 2018 年萌生了这个想法，到 2021 年，实验室建成，MAMA BEAR 也开始寻找恰到好处的设计。根据波士顿大学的文章，机器人"在相当于一匹成年阿拉伯马站在四分之一硬币上的压力下"粉碎其作品，成年阿拉伯马的体重中位数大约为 880 磅（400 千克）。美国 25 美分硬币的直径为 0.955 英寸（24 毫米）。换算后约为 1,253 psi（86 bar）。波士顿学院正在尝试制造最高效的机械吸能结构，以满足大量不同的潜在应用需求。美国国家科学基金会和美国陆军都参与了这个项目。陆军正在利用这些数据，为战场士兵设计一种新的头盔衬垫。在这种应用中，能量吸收效率提高 4% 就意味着生与死的区别。或者这些可能是新的包装花生。新的汽车保险杠设计。运动防护装备。潜在用途不胜枚举。这是一种微妙的平衡，既要努力创造一种形状和结构，使其不会太硬而损坏要保护的东西，又要足够坚固，能够吸收任何冲击力。据估计，在寻求最高效结构的过程中，可能出现的设计超过一万亿种，更不用说所使用的材料了。到目前为止，波士顿大学在设计中使用了 TPE、TPU-1、2 和 3、尼龙、PETG 和 PLA。我们期待 MAMA BEAR 在不断追求完美的过程中取得更多成就。研究小组在《自然-通讯》（Nature Communications）上发表了一篇详细的论文，其中包含支持他们新纪录的所有科学数据。 ... PC版： 手机版：

世界上最大的乘客电梯，位于印度孟买Jio 世界中心，単次可容213人，更像是一个房间。

世界上最大的乘客电梯，位于印度孟买Jio 世界中心，単次可容213人，更像是一个房间。 为什么要安装这么大的载客电梯，那是和印度的风俗习惯有关。在酒店里面举办婚礼，参加的客人相比分批搭乘电梯更喜欢一起乘坐电梯

中国科学家制造出阻燃、抑烟和超疏水透明竹材

中国科学家制造出阻燃、抑烟和超疏水透明竹材 科学家用化学方法去除木纤维中的木质素，然后用有机玻璃或环氧树脂处理剩余材料。最终得到的材料是透明的、可再生的、与玻璃一样结实或比玻璃更结实，同时重量更轻、隔热性更好。不过，使用木材还是有一些问题。木材比玻璃更易燃，而且需求量大，需要很长时间才能补充库存。因此，在这项新研究中，中国中南林业科技大学（CSUFT）的研究人员转而使用竹子。竹子通常被称为'第二森林'，它的生长和再生速度极快，可以在四到七年的生长期内成熟并用作建筑材料，"该研究的通讯作者万才超说。"竹子的亩产量是木材的四倍，其卓越的效率是公认的"。竹子的内部结构和化学成分与木材非常相似，因此研究小组采用了相同的方法将其变成透明的。去除木质素后，竹子被注入一种无机液体硅酸钠，改变纤维对光线的折射，使其变得透明。然后，再进行处理，使材料具有疏水性或拒水性。最终的材料形成三层结构顶部是硅烷，中间是二氧化硅，底部是硅酸钠，这种竹材是透明的，透光率高达 71.6%，具有阻燃、防水、阻挡烟雾和一氧化碳的功能。在力学方面，它的弯曲模量为 7.6 GPa，拉伸模量为 6.7 GPa。它不仅可以用作建筑材料，而且在用作过氧化物太阳能电池的基板时，它就像一个光管理层。这使电池的功率转换效率提高了 15.29%。在未来的研究中，研究人员将重点关注这种透明竹子的大规模制造和多功能化。这项研究发表在《研究》杂志上。 ... PC版： 手机版：

VAIO发布世界最轻便携显示器Vision+ 14 最薄处3.9mm 重量仅325g

VAIO发布世界最轻便携显示器Vision+ 14 最薄处3.9mm 重量仅325g 然而，这款显示器在追求轻量化的同时，并未牺牲其坚固性。机身采用热塑性三维模塑碳材料精心打造，不仅确保了出色的刚性，还实现了高强度与轻量化的完美结合。在外观设计上，VIsion+ 14显示器采用了黑色窄边框设计，简洁大方，极具现代感。其背面配备了一个小巧的支架，可轻松展开至近90度，并且支持水平放置，用户可根据需要自由调节角度，实现无级调节的便捷体验。值得一提的是，VIsion+ 14显示器在功能设计上也颇具匠心。它仅配备了一枚实体按键，用于调节显示器亮度，从而保持了机身的整洁与简约。更令人惊喜的是，这款显示器甚至取消了电源按键，为用户带来了更为便捷的操作体验。在接口方面，VIsion+ 14显示器右侧配备了两个USB-C接口，这两个接口功能强大且实用。一个接口支持与兼容DisplayPort Alt模式的笔记本电脑和其他设备连接，实现画面投射的便捷操作；另一个接口则支持PD快充功能，让用户在享受高清视觉盛宴的同时，也能为设备提供快速充电服务。 ... PC版： 手机版：