研究人员利用钻石量子传感器延长了EV续航里程

研究人员利用钻石量子传感器延长了EV续航里程电动汽车(EV)作为传统汽油内燃机汽车的环保替代品，其受欢迎程度一直在上升。这就引发了针对开发高效EV电池的主要研究工作。然而电动汽车的一个重要低效率则是由对电池电量的不准确估计造成。通过测量电池的电流输出以评估电动车电池的充电状态这种方法被用来计算车辆的剩余驾驶里程的估计值。通常情况下，EV的电池电流可以达到数百安培。然而能够检测这种电流的商业传感器无法测量毫安级的电流的微小变化。这导致了电池电量估算中约10%的不确定性。这意味着，EV的行驶里程可以延长10%。这反过来将减少电池的低效使用。幸运的是，一个科学家团队现在已经想出了一个解决方案。在他们的研究中，他们报告了一种基于钻石量子传感器的检测技术，在测量EV典型的高电流时可以在1%的精度内估计电池电量。来自日本东京工业大学的研究团队由的MutsukoHatano教授领导，他们的研究报告已于今日发表在《ScientificReports》上。“我们开发了对毫安级电流敏感的钻石传感器，其结构紧凑并可以在汽车中实施。此外，我们测量了大范围的电流并在嘈杂的环境中检测到了毫安级的电流，”Hatano教授说道。据悉，研究人员开发了一个使用了两个钻石量子传感器的原型传感器，它们被放置在汽车的母线（输入和输出电流的电气连接点）的两侧。然后他们使用一种叫做“差分检测”的技术消除了两个传感器检测到的共同噪音，只保留实际信号。这反过来使他们能在背景环境噪声中检测到10毫安的小电流。接下来，科学家团队使用两个微波发生器产生的频率的模拟-数字混合控制以在1千兆赫兹的带宽内追踪量子传感器的磁共振频率。这使得大动态范围（检测到的最大电流与最小电流之比）达到±1000A。此外，-40至+85℃的宽工作温度范围被确认为涵盖了常规车辆应用。最后，研究小组在全球统一轻型汽车测试周期(WLTC)驾驶中测试了该原型，这是EV能源消耗的标准测试。该传感器准确地追踪了从-50A到130A的充/放电电流，另外还证明了电池电量估计的准确性在1%以内。那么这些发现有什么意义呢？Hatano教授说道：“将电池使用效率提高10%将使电池重量减轻10%，这将使2030年WW的2000万辆新EV减少3.5%的运行能量和5%的生产能量。而这又相当于在2030年WW交通领域减少0.2%的二氧化碳排放。”我们当然希望这一突破使我们离碳中性社会更近一步！"。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313115.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313115.htm

三星显示器展示全球首款内置指纹和心率传感器的OLED屏幕

三星显示器展示全球首款内置指纹和心率传感器的OLED屏幕那么，什么是传感器OLED？它并不像纸面上听起来那么复杂，这是世界上第一款内置指纹传感器和心率传感器的OLED面板。该公司将在美国加州洛杉矶会议中心举行的SIDDisplayWeek2023活动中带来这块面板。这款OLED面板使用了内置的光感应OPD，这意味着想要去使用内置指纹传感器的公司将不必购买单独的传感器，这将最终节省成本和手机内的空间。三星新的传感器OLED最酷的一点是，该技术内置于每个像素中。这意味着，即使你有多个手指同时放置，它能同时感应到指纹和心率，使设备能够获得更准确的信息。除此之外，用户还将能够检查他们的压力水平，考虑到类似的技术在过去是三星健康应用的一部分，我真的希望看到它在未来的Galaxy旗舰机中回归，但这一次，比以前更先进。传感器OLED显示屏可以测量用户的心率、血压和压力水平，只需用两个手指触摸。OLED光根据手指内血管的收缩和放松而产生不同的反射，当它返回到面板时，OPD会识别它并将其转换为健康信息。三星显示器是第一个公布能够同时感知指纹和生物识别信息的面板技术的公司。"为了准确测量一个人的血压，有必要测量两只手臂的血压，"三星显示器的一位主管说。"SensorOLED显示屏可以同时感应双手的手指，提供比现有可穿戴设备更准确的健康信息。"我们目前不知道什么时候能看到这种技术进入手机，但从尺寸上看，考虑到它是为手机打造的，应该不会花很长时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361233.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361233.htm

钻石量子传感器可更精准监测电动车电池

钻石量子传感器可更精准监测电动车电池东京工业大学研究人员提出了一个解决电动汽车低效的方案。在发表于6日《科学报告》杂志上的研究中，该团队报告了一种基于钻石量子传感器的检测技术，该技术可以在测量电动汽车大电流时，以1%的精确度估计电池电量。电动汽车低效的一个主要原因是对电池电量估计不准，电池的充电状态是基于电池的电流输出来测量的，据此可估计车辆的剩余行驶里程。通常情况下，电动汽车电池的电流可达到数百安培，能够检测到这种电流的商用传感器无法测量毫安级别的电流的微小变化，导致在估计电池电量时约有10%的模糊性，这意味着电动汽车的续航里程可延长10%。此次研究中，该团队使用两个钻石量子传感器制作了一个原型传感器，这两个传感器放置在汽车母线（进出电流的电子接头）的两侧。他们使用了“差分检测”技术，消除了两个传感器检测到的共同噪声，只保留了实际信号，从而能在背景环境噪声中检测到10毫安的小电流。研究团队对两个微波发生器产生的频率进行了模拟—数字混合控制，以在1千兆赫的带宽上追踪量子传感器的磁共振频率。他们发现，磁共振频率可实现±1000安的大动态范围（检测到的最大电流与最小电流之比）。此外，该传感器在-40℃—85℃的宽工作温度范围涵盖一般的车辆应用。最后，该团队对这一原型进行了全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）驾驶测试，这是一种电动汽车能耗的标准测试。该传感器准确跟踪了-50安到130安的充放电电流，电池电量估计精度在1%以内。研究人员称：“将电池使用效率提高10%，这将使2030年2000万辆新型电动汽车的运行能耗减少3.5%，生产能耗减少5%。这又相当于2030年全球运输领域二氧化碳排放量减少0.2%。”研究团队表示，希望这一突破能让人类离碳中和社会更近一步。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313269.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313269.htm

新研发的图像传感器可以让智能手机照片免受不良白平衡的影响

新研发的图像传感器可以让智能手机照片免受不良白平衡的影响标准相机传感器仅限于使用可见光谱的某些波段--红色、绿色和蓝色。S1的设计是为了补充主摄像头系统，可以收集更多的数据，包括近红外范围。该公司表示，这将带来更好的色彩再现和更准确的肤色，而且它对这项技术有很大的期望。首席执行官文森特-穆雷（VincentMouret）说，他希望所有的智能手机都能"在未来几年内"采用这项技术。Spectricity的技术在棘手的室内照明下将特别有用，如这里的例子。即使是最先进的智能手机相机也很难在具有挑战性的照明条件下忠实地再现颜色和肤色。想想你拍摄的所有iPhone照片，你的朋友有时候看上去脸色会发橙，这是Google正试图用最新的Pixel手机中的RealTone图像处理技术来解决的问题，而Google主要是提供对问题的软件解决方案，而Spectricity则专注于硬件。该公司表示，其技术目前正被"主要的智能手机制造商"评估，以纳入即将推出的设备中。这是一个尝试向手机制造商推销额外的相机传感器的好时机--主相机开始作为短焦镜头执行双重任务，这可以为另一个传感器腾出一些空间。我们应该不用等太久就能知道这是否会成为现实，Spectricity表示，第一批采用其技术的手机应该在2024年到达。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337743.htm

新发明的膀胱传感器会向患者的智能手机发送"小便时间"警报

新发明的膀胱传感器会向患者的智能手机发送"小便时间"警报考虑到上面所说的和其他缺点，美国西北大学的一个科学家小组开始研发一种替代品。结果是，一个柔软、可拉伸、薄薄的应变仪传感器通过手术连接到了膀胱外部。事实上，膀胱器官上放置了多个这样的传感器，它们都与一个小型植入式"基站"硬连接，该基站装有电池、蓝牙模块和其他电子设备。当膀胱充满尿液并膨胀时，传感器也会随之拉伸（但不会影响其功能）。这将导致每个传感器产生应变信号，并将信号传输到基站。基站会将这些数据传输到患者智能手机上的一个应用程序，使他们能够跟踪自己的膀胱充盈情况--医生也可以远程访问这些信息。在对非人灵长类动物进行的测试中，该技术成功提供了长达八周的读数。科学家们目前正在研究一种刺激膀胱的方法，以诱导按需排尿。这样，当患者收到膀胱充盈警报时，他们只需前往最近的卫生间，就能正常排尿。与约翰-罗杰斯（JohnA.Rogers）教授和阿伦-夏尔马（ArunSharma）教授共同领导这项研究的吉列尔莫-阿米尔（GuillermoA.Ameer）教授说："这项工作是同类研究中首次按比例放大供人类使用。我们展示了这项技术潜在的长期功能。根据不同的使用情况，我们可以将该技术设计成永久性地留在体内，或者在病人完全康复后无害地溶解。"研究人员还在开发一种可生物降解的合成"膀胱补片"，并在其中植入患者自身的干细胞。设想是，一旦将补片植入患者功能障碍的膀胱，邻近的膀胱细胞就会迁移到补片中，最终使其成为健康的新膀胱组织。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425158.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425158.htm

NIST研究人员尝试用智能手机的罗盘传感器测定人体中的化学成分

NIST研究人员尝试用智能手机的罗盘传感器测定人体中的化学成分在一项概念验证研究中，美国商务部国家标准与技术研究院（NIST）的科学家们制作了一个小型胶囊装置，并将其夹在2020年发布的摩托罗拉MotoE智能手机上。胶囊中包含两片嵌入磁性颗粒的水凝胶薄片。水凝胶是一种富含水分的材料，从治疗脑损伤到制造微小的变形机器人，水凝胶已被广泛应用于各种领域。根据葡萄糖的存在或液体的特定pH值，水凝胶片可按不同的速率膨胀或收缩。然后，他们利用手机的磁力计读取两片磁片在移动磁性颗粒时产生的差异，或者靠近手机，或者远离手机。结果，这款设备能够以惊人的精确度测量葡萄糖水平。该系统能够读取低至几百万分之一摩尔的糖浓度，这种测量方法通常应用于分子结构。研究人员说，这种精确度远远超出了检测血液样本中葡萄糖所需的精确度，但它可以用于读取唾液中的糖分，这意味着糖尿病患者可以每天读取葡萄糖读数，而不必忍受扎手指的痛苦。研究人员还表示，该设备在分析内容方面可以更进一步。在目前的研究中，由于它还能检测pH值，研究小组称它可以用来检测一系列以体内pH值变化为标志的生物紊乱。由于其高度的准确性，它还可以快速、方便地测量组胺，从而有可能取代需要收集24小时尿液并进行详细实验室分析的检测方法。"研究小组的研究表明，手机磁力计可以测量pH值，其灵敏度与价值数千美元的台式测量仪相同，但成本仅为后者的一小部分。"家庭酿酒师或面包师可以使用磁力计快速测试各种液体的pH值，以完善他们的工艺，而环境科学家则可以现场测量地下水样本的pH值，其精确度要高于石蕊试纸。NIST表示，该设备还可用于检测环境毒素。研究人员说，在概念验证研究的基础上，他们还需要研究如何批量生产水凝胶试纸，并找到使其在储存期间保持稳定和功能性的方法。描述这项研究的论文已发表在《自然通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426092.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426092.htm