无需电池的传感器能对特定声波做出反应

无需电池的传感器能对特定声波做出反应声敏传感器无需外接电源，由特定噪音产生的声波激活从智能手机和玩具到遥控器和手电筒，我们日常使用的许多物品都依赖电池供电。因此，全世界每年有150亿个电池被丢弃，其中许多最终被填埋。苏黎世联邦理工学院（ETHZurich）的研究人员开发出了一种传感器，这种传感器除了声音之外不需要任何电源，对于某些设备来说，扔掉电池可能很快就会成为过去。这项研究的合著者之一约翰-罗伯逊（JohanRobertsson）说："传感器纯粹以机械方式工作，不需要外部能源。它只需利用声波中包含的振动能量即可。"但仅限于特定的声波。研究人员开发的传感器具有被动语音识别功能，每当说出某个单词或产生某种特定的音调或噪音时，传感器就会被激活。发出的声波（而不是其他声波）会使传感器产生足够的振动，从而产生一个微小的电脉冲，打开一个电子设备。传感器原型可以区分"three"和"four"这两个口语单词。由于"four"比"three"产生更多的声能，因此它能引起传感器振动，从而打开一个设备或触发一个后续过程，而说"three"则没有任何影响。由棒材连接的超材料晶格的振动板对声波做出选择性响应这种传感器是一种超材料，是一种经过设计具有自然界中罕见特性的材料。共同通讯作者马克-塞拉-加西亚（MarcSerra-Garcia）说："我们的传感器纯粹由硅组成，既不像传统电子传感器那样含有有毒重金属，也不含任何稀土。"但是，这种传感器的语音识别特性来自于它的结构，而不是它的材质。利用计算机建模和算法，研究人员设计出了传感器的结构，它由相同的硅板（谐振器）组成，硅板之间由像弹簧一样的细条连接。这些弹簧决定了特定的声音是否会使传感器启动。研究人员发现，这种无需电池、由声音供电的传感器有许多潜在应用。例如，它可以用来监测地震和建筑物，记录建筑物地基开裂时发出的特殊声音。或者，它还能检测到气体泄漏时发出的嘶嘶声，并触发警报。他们说，这种传感器还可以应用于医疗领域，比如为耳聋或听力损失患者植入人工耳蜗。目前，每个植入体需要两到三块电池，具体取决于所使用的声音处理器类型。一次性电池可使用30到60小时，但需要经常更换。这种新型传感器也可用于持续测量眼压。眼睛里没有足够的空间容纳带电池的传感器。工业界对零能耗传感器也非常感兴趣。研究人员的目标是在2027年之前推出可靠的传感器原型。较新的迭代产品应能区分多达12个不同的单词，包括"开"、"关"、"上"和"下"等标准指令。而且，与手掌大小的原型相比，研究人员计划让更新版本的传感器只有拇指甲大小或更小。塞拉-加西亚说："如果到那时我们还没有吸引到任何人的兴趣，我们可能会成立自己的新公司。"这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415063.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415063.htm

用泪液充电的纤薄电池问世，可为智能隐形眼镜供电

用泪液充电的纤薄电池问世，可为智能隐形眼镜供电新加坡南洋理工大学科学家开发了一种薄而柔性的电池，可通过浸入盐溶液或泪液中储存电力，为智能隐形眼镜提供电源。该研究发表在《纳米能源》杂志上。这种电池由生物相容性材料制成，不含金属或有毒重金属，利用周围盐溶液中的离子与葡萄糖涂层发生反应来产生电力。它还可以通过眼泪中的离子供电。实验结果显示，每12小时佩戴周期，电池寿命可延长一个小时。此外，电池也可通过外部电源进行充电。这一技术有望为智能隐形眼镜提供新的能源解决方案，推动其发展。参考：来源：ViaDaneelGod投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

生态友好的防火包层材料由回收的玻璃制成

生态友好的防火包层材料由回收的玻璃制成DilanRobert副教授（左）和EversonKandare副教授与再生玻璃覆层样品合影皇家墨尔本理工大学由澳大利亚皇家墨尔本理工大学的一个团队开发的这种新覆层是由83%的碎玻璃组成的。它的其他成分包括聚合物粘合剂和阻燃添加剂。其中的粘合剂很重要，因为它们使覆层比以前开发的全玻璃覆层材料更坚硬，后者往往很脆。阻燃剂显然也相当重要，特别是考虑到如果覆层起火，它与建筑物之间的缝隙就像一个烟囱，使火势更加严重。作为一个额外的好处，再生玻璃覆层据称价格低廉，防水，并符合结构要求。它现在正通过与材料技术公司Livefield的合作进行商业化。首席科学家、皇家墨尔本理工大学的DilanRobert副教授说："通过在建筑覆层中使用大量的回收玻璃，同时确保它们符合消防安全和其他标准，我们正在帮助找到一个解决非常现实的废物挑战的办法。重新利用原本会被填埋的玻璃将带来环境、经济和社会效益"。关于这项研究的论文最近发表在《建筑与建材》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348881.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348881.htm

廉价的质子流电池可以在能量密度上与锂电池展开竞争

廉价的质子流电池可以在能量密度上与锂电池展开竞争早在2014年，我们就曾报道过这个团队的工作，当时公布了基于氢的质子流电池的首个概念验证。从本质上讲，这是一种利用氢气储存能量的不同方法。质子电池的工作原理类似于可逆燃料电池，充电时接受水，分裂出带正电荷的氢离子并释放出氧气。质子电池内部示意图RMITUniversity此时，大多数氢气系统会让这些离子结合成氢气，然后消耗能量将其压缩、超冷液化或进一步加工成氨。质子电池则将氢质子直接储存在浸泡在稀酸中的多孔固体活性炭电极的孔中。电池放电时只需加入氧气，能量就会随着水的产生而释放出来。在他们的最新论文中，皇家墨尔本理工大学的研究人员研究了质子电池工作的基本原理--主要是氧侧反应--以便围绕如何改进质子电池提出一些想法并进行测试。论文称，这些想法包括：在制备电极之前对活性炭粉末进行真空干燥，以去除材料中的水分；在运行过程中将整个电池温和加热至70°C；以及用更薄的GDL纤维片取代氧侧气体扩散层(GDL)。他们说，这样做的好处是巨大的，质子电池的单位重量储能几乎是他们上一个电池的三倍，"比以前文献报道的使用酸性电解质的最高电化学储氢量高出一倍多"。其密度为每克882焦耳，大致相当于每公斤245瓦时，与目前市场上的优质商用锂电池不相上下。沙欣-海达里博士（左）、约翰-安德鲁斯教授和赛义德-尼亚博士在皇家墨尔本理工大学实验室演示质子电池操作两个小风扇的情景那么，质子电池一旦商业化，会有哪些优势呢？与高压气体、持续沸腾的低温液体或腐蚀性极强的氨相比，质子电池是一种非常安全稳定的氢气运输方式。它的寿命很长，充电也很快。不仅如此，它的成本相对较低，因为不需要锂或任何其他稀有金属，而且可以使用丰富的材料和廉价的制造工艺来制造。它还将是100%可回收的。首席研究员、皇家墨尔本理工大学教授约翰-安德鲁斯（JohnAndrews）在一份新闻稿中说："我们的电池的单位质量能量已经可以与市面上的锂离子电池相媲美，同时更安全，对地球也更好，因为可以减少从地下开采资源。""我们的电池还可以进行快速充电，生产电池使用的主要资源是碳，与其他类型的充电电池（如锂、钴和钒）所需的资源相比，碳资源丰富，各国均可获得，而且价格低廉。质子电池也不存在报废时的环境问题，因为所有组件和材料都可以再生、再利用或回收。""对于大多数氢动力系统来说，往返效率无疑是个大问题，因为在电解、压缩/冷却、存储以及燃料电池将氢转化为电能的过程中，能量会被浪费掉。但这里的情况似乎并非如此。"安德鲁斯说："我们的质子电池比传统氢气系统的损耗要低得多，在能源效率方面可直接与锂离子电池相媲美。锂电池的往返效率一般在90%以上。沙欣-海达里博士（左）和赛义德-尼雅博士在媒体合影时与万用表和他们的原型机合影不过，与其说它是燃料电池的竞争对手，倒不如说它是电池的竞争对手。在航空等对重量要求极高的应用领域，气态氢和液态氢每公斤系统重量所携带的能量仍要高出数倍。尽管如此，该团队仍在努力实现质子电池的商业化。安德鲁斯说："我们期待与埃尔多公司合作，在墨尔本和意大利进一步开发这项技术，生产出存储容量能够满足一系列家用和商用需求的原型电池。这项合作的目的是将系统从瓦级扩大到千瓦级，并最终扩大到兆瓦级。该研究成果发表在《电源杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373459.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1373459.htm

科学家利用用过的咖啡渣将混凝土强度提高了 30%

科学家利用用过的咖啡渣将混凝土强度提高了30%人类每年生产约44亿吨混凝土。这一过程消耗了大约80亿吨沙子（每年使用40-500亿吨沙子），这在一定程度上导致了近年来建筑商品的严重短缺。与此同时，我们在同一时间段内产生了约100亿公斤用过的咖啡渣——澳大利亚皇家墨尔本理工大学的一组研究人员发现，咖啡渣可以在混凝土生产过程中用作二氧化硅的替代品，在混凝土生产过程中，适当的比例，产生比单独的沙子更强的化学键。该研究的主要作者、皇家墨尔本理工大学工程学院的RajeevRoychand博士在最近的一份报告中表示：“有机废物的处理对环境构成了挑战，因为它会排放大量的温室气体，包括甲烷和二氧化碳，从而导致气候变化。”释放。他指出，仅澳大利亚每年就生产7500万公斤用过的咖啡渣，其中大部分最终被填埋。投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

科学家发明了一种纳米级超薄细菌清除材料 可杀死99%以上的细菌

科学家发明了一种纳米级超薄细菌清除材料可杀死99%以上的细菌皇家墨尔本理工大学共同首席研究员苏梅特-瓦利亚教授说，这项研究显示了他们的创新是如何提供快速抗菌作用的，然后在感染威胁消除后自我分解。皇家墨尔本理工大学工程学院的Walia说："我们的创新之妙在于，它不是简单的涂层--它实际上可以集成到设备的普通材料、塑料和凝胶中，使其具有抗菌性。"皇家墨尔本理工大学领导的一项研究显示，在用于制造伤口敷料和植入物（如棉花和钛等）的表面以纳米级薄层涂抹黑磷，或将其融入医疗器械所用的塑料中，黑磷都能有效杀死微生物。黑磷是磷--一种天然存在于许多食物中的矿物质--的最稳定形式，以超薄的形式存在，在氧气的作用下很容易降解，是杀死微生物的理想物质。"纳米材料分解时，其表面会与大气发生反应，产生所谓的活性氧。"Walia说："这些物种最终有助于撕裂细菌细胞，我们的抗菌纳米技术迅速消灭了99%以上的细菌细胞，大大超过了目前治疗感染的普通疗法"。新研究测试了纳米黑磷薄片对五种常见细菌菌株的有效性，包括大肠杆菌和耐药性金黄色葡萄球菌。对抗超级细菌的全球战争来自皇家墨尔本理工大学的联合首席研究员亚伦-埃尔本（AaronElbourne）博士说，全世界的医护人员都迫切需要新的治疗方法来克服抗生素耐药性问题。皇家墨尔本理工大学科学学院高级研究员埃尔本说："超级细菌--对抗生素具有抗药性的病原体--造成了巨大的健康负担，随着抗药性的增加，我们治疗这些感染的能力变得越来越具有挑战性。如果我们能让我们的发明在临床中成为商业现实，全球的这些超级细菌就不会知道它们受到了什么打击。"来自南澳大学的首席研究员兹拉特科-科佩茨基（ZlatkoKopecki）博士和他的团队进行了临床前试验，结果表明每天局部使用黑磷纳米片可以显著减少感染。Kopecki博士说："这种治疗方法在根除伤口感染方面与环丙沙星抗生素不相上下，并能加速伤口愈合，七天内伤口闭合80%，这令人振奋。"科佩奇博士也是第7频道儿童研究基金会儿童伤口感染研究员，他说抗生素治疗方法正变得越来越少。他说："我们迫切需要开发新的非抗生素替代方法来治疗和控制伤口感染。黑磷似乎击中了要害，我们期待着看到这项研究转化为慢性伤口的临床治疗。"该团队希望与潜在的行业合作伙伴合作，共同开发该技术并制作原型。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383961.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383961.htm