近日，京東數(shù)科秀出了自主研發(fā)的可穿戴AI仿生手，可在0.5秒之內(nèi)快速識別和響應(yīng)肌電信號，準(zhǔn)確率接近100%，基于此助力特種人群勞動效率大幅提升50%。

據(jù)了解，京東數(shù)科自主研發(fā)的可穿戴AI仿生手外形靈巧，綜合運用了仿生學(xué)、機械電子、材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)，擁有15個靈活的關(guān)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，仿生手可實現(xiàn)多關(guān)節(jié)協(xié)同控制與精細(xì)操作，也能通過內(nèi)置智能感知模塊和AI算法進(jìn)行自動操作。

京東數(shù)科可穿戴仿生手基于AI技術(shù)，能幫助傷殘人士自己疊衣服、拉拉鏈、開關(guān)門、喝水、握筆寫字、點按手機、提箱子等，成為手臂殘疾人士的“再生手”，幫助其日常生活中更便捷。

此外，這款仿生手還可用于特種作業(yè)，代替人員進(jìn)入易燃、易爆、劇毒、放射性等危險環(huán)境中執(zhí)行精細(xì)化的操作任務(wù)，也可進(jìn)行復(fù)雜物品的分揀、搬運、擺放等，大幅提升特種作業(yè)工人的勞動效率50%。

圖文來源：快科技

原標(biāo)題：京東自研可穿戴AI仿生手：0.5秒快速識別肌電信號 準(zhǔn)確率近100%

原作者：隨心

MIT開發(fā)帶觸覺柔性機械手 能靈活操作電線等可變形物體

近日，麻省理工學(xué)院在機器人領(lǐng)域國際頂級會議RSS2020上展示了一對搭載高分辨率觸覺傳感器的機械手，它們能夠靈活操作電纜、電線等可變形物體。研究團隊稱，這是機器人首次在沒有其他機械幫助的情況下實時操作電纜。

論文第一作者麻省理工學(xué)院博士后佘宇介紹，該機械手可以應(yīng)用于任何涉及繩索操作的場景，比如工廠里的纜繩、電纜自動加工和裝配?！皾撛诘膽?yīng)用包括任何含有可變形物體的操作，比如鋪床單、穿衣服、疊衣服。”他透露，下一步研究團隊會進(jìn)行更復(fù)雜繩索的自動化操作，也會開展對更復(fù)雜的可變形物體的自動化操作，比如衣服和床單。這項研究由麻省理工學(xué)院的計算機科學(xué)和人工智能實驗室（CSAIL）與機械工程系合作完成。

雙“手”配合插耳機線

對于機器人來說，實時操作諸如電纜、金屬絲之類的可變形柔性物體是困難的。因為這些柔性物體的形狀會隨著滑動而發(fā)生動態(tài)變化。而機器人的“手指”必須不斷感應(yīng)并調(diào)整物體的位置和運動。

通常，機器人操作電纜需要在有機械約束的條件下進(jìn)行，即通過把繩子放置在桌上等方式，形成準(zhǔn)靜態(tài)結(jié)構(gòu)，降低電纜的自由度后，機器人再進(jìn)行操作。而該團隊的目標(biāo)是在沒有機械約束的條件下實時操作電纜。

他們在公開視頻中演示了這對機械手插耳機線的過程：“左手”輕輕夾住耳機線的尾部，“右手”夾住耳機線一側(cè)并進(jìn)行滑動，在感知到插孔時停止并調(diào)整姿勢，讓耳機線插頭對準(zhǔn)孔位。此時“左手”手指配合松開耳機線，“右手”隨之將耳機插頭插入插孔。

視頻顯示，面對操作過程中人為造成的外力干擾，機械手做出了及時調(diào)整。

隱藏在“指尖”的觸覺傳感器

如何有機地融合機械設(shè)計、觸覺傳感和控制器設(shè)計這三個相對獨立的領(lǐng)域系統(tǒng)也是整個設(shè)計過程中最困難的。因此，團隊在設(shè)計的每一步過程中都不斷結(jié)合、考慮三個領(lǐng)域。比如，在最初進(jìn)行機械設(shè)計的時候，他們就會考慮后續(xù)的傳感和控制設(shè)計問題。

在機械設(shè)計方面，該款機械手主要由一對夾具狀的兩指抓爪和機械臂組成。兩只具有力和位置控制功能的抓爪位置相對，并能夠迅速移動。這對抓爪被安裝在機械臂上，機械臂也能夠移動。

實現(xiàn)機械手實時跟蹤并操作電纜需要滿足多種條件。首先，機械手需控制抓握力以實現(xiàn)電纜在抓爪中平穩(wěn)滑動；其次，機械手需要控制其“抓握姿勢”以防止電纜從抓爪的“指間”掉落。研究團隊通過觸覺傳感和控制器設(shè)計來解決這些問題。

傳統(tǒng)觸覺傳感器的反饋信息非常有限，很難獲取接觸物體的姿態(tài)信息。因此，研究團隊在抓爪的“指尖”安裝了內(nèi)置攝像頭的“Gelsight”觸覺傳感器。這種內(nèi)置攝像頭的觸覺傳感器在工作過程中提供了“非常高維”的反饋信號，包括接觸物體的位置和姿態(tài)信息。同時，能夠有效做到實時反饋。

根據(jù)傳感器的信息，研究團隊設(shè)計了同時運作的兩個控制器，使機械手能夠靈巧操作可變形的物體。一個為電纜夾具控制器，用于調(diào)節(jié)抓力，使電纜能夠在抓爪中平穩(wěn)滑動。另一控制器為電纜姿勢控制器，該控制器能夠保持電纜居于抓爪“手指”的中央。

基于觸覺傳感與控制器設(shè)計，當(dāng)抓爪被安裝在機械臂上時，能夠從最初隨機抓握的位置開始，像人類一樣用“雙手”移動電纜，找到電纜的末端。該感知和控制系統(tǒng)還能夠應(yīng)用于控制其他不同材料、不同剛度和直徑的電纜，也適用于不同的電纜跟蹤與操作速度。

圖文來源：澎湃新聞

原標(biāo)題：MIT開發(fā)出帶觸覺柔性機械手，能靈活操作電線等可變形物體

原記者：張唯、王祎琛（實習(xí)）

俄“生物探測儀”可檢測空氣中新冠病毒

俄羅斯技術(shù)集團史瓦貝公司下屬的克拉斯諾戈爾斯克茲韋列夫工廠與俄衛(wèi)生部加馬列亞流行病學(xué)和微生物學(xué)國家科研中心合作，成功開發(fā)出一種“生物探測儀”，能檢測空氣中是否含有病毒，包括新冠病毒，并在俄羅斯舉辦的“軍隊-2020”論壇上進(jìn)行了首次展示。

茲韋列夫工廠總經(jīng)理諾維科夫表示，“生物探測儀”的工作原理建立在實時聚合酶鏈反應(yīng)和免疫熒光法兩種獨立的檢測方法之上。使用該儀器可以同時查明空氣中多達(dá)86種病毒性和細(xì)菌性傳染病的病原體以及有毒物質(zhì)，包括新冠病毒，能夠?qū)崿F(xiàn)病毒的完全自動化檢測。檢測時間在10分鐘至30分鐘之間，取決于空氣中病原體或其他要素的濃度。

諾維科夫稱，“生物探測儀”既可以民用，也可以用于保障生物安全。既可用于保障集體場所大型活動安全，也可安裝在地鐵、機場、火車站和交通樞紐等場所。他還稱，“生物探測儀”的國家試驗已于6月完成，是獨特的國產(chǎn)研究成果，俄羅斯國內(nèi)市場沒有同類產(chǎn)品，國家認(rèn)證正在辦理中。在不久前俄羅斯舉辦的“軍隊-2020”論壇上是首次展示。

圖文來源：科技日報

原標(biāo)題：俄“生物探測儀”可檢測空氣中新冠病毒

原作者：董映璧

首次證實：低濃度臭氧能滅活新冠病毒

近日，日本藤田醫(yī)科大學(xué)一個研究小組實驗發(fā)現(xiàn)，低濃度（0.05 ppm或0.1 ppm）的臭氧氣體也具有清除新冠病毒的效果。

在醫(yī)療機構(gòu)和公共交通設(shè)施等人員密集的場所，可始終利用臭氧發(fā)生器以人體可接受的濃度預(yù)防新冠病毒感染。藤田醫(yī)科大學(xué)醫(yī)院從9月上旬開始，利用購置的臭氧發(fā)生器來降低醫(yī)院候診區(qū)和病房等地方的感染風(fēng)險。

此次實驗證明，對人體無害的低濃度臭氧氣體具有抑制新冠病毒感染的效果，此外還確認(rèn)在高濕度條件下效果尤其明顯。這是首次研究表明在濕度較高的房間里，即使有人也可以通過持續(xù)低濃度臭氧氣體處理的措施，來降低新冠病毒傳播風(fēng)險。

來源：科技日報

原標(biāo)題：低濃度臭氧能滅活新冠病毒

原作者：陳超

南京發(fā)布首批新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景，涵蓋人工智能、新醫(yī)藥與生命健康等場景

“未來一段時間，南京將關(guān)注8大產(chǎn)業(yè)鏈重大技術(shù)攻關(guān)，營造開放型產(chǎn)業(yè)生態(tài)，實現(xiàn)項目示范性，重點解決難點問題和加速產(chǎn)業(yè)化?！蹦暇┦懈笔虚L沈劍榮近日在南京市首批新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景發(fā)布會上說。

據(jù)了解，南京市首批新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景分為8大產(chǎn)業(yè)鏈和數(shù)字化治理兩大類共17個。從產(chǎn)業(yè)類別上看，涵蓋了軟件和信息服務(wù)、人工智能、新醫(yī)藥與生命健康、智能制造裝備、集成電路、智能電網(wǎng)、軌道交通、新能源汽車等8大產(chǎn)業(yè)和數(shù)字化治理等領(lǐng)域?！斑@是一套推動產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的組合拳，”沈劍榮表示，“希望各類市場主體能夠抓住機遇，積極參與南京應(yīng)用場景建設(shè)。希望所有的項目可復(fù)制、可推廣?！?/p>

“由政府牽頭督辦對中小微企業(yè)是一種提振，我們希望可以在落地上更好地實現(xiàn)”，在發(fā)布會上進(jìn)行展示的南京南郵信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院董事長李定成表示。他帶來的項目是智慧燈桿，由南京市城市管理局進(jìn)行督辦。

“智慧燈桿聚合交通指示、城市管理（如照明）、氣象預(yù)測等功能為一體，牽涉多個政府主管部門，企業(yè)協(xié)調(diào)交流有很大的困難?，F(xiàn)在南京市政府主動提攬，對我們這樣的新研機構(gòu)也是一種鼓勵。”李定成說。

與會代表對南京營造一流營商環(huán)境的前景表示期待。南京鼓樓醫(yī)院影像科主任醫(yī)師張鑫表示，我們醫(yī)院的全流程全系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像人工智能應(yīng)用示范項目正將脫敏的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)共享，開發(fā)和驗證人工智能算法。希望可以與實力突出的人工智能企業(yè)合作，打造全流程全系統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像人工智能平臺。

此外，包括面向城市綜合監(jiān)測需求的5G網(wǎng)聯(lián)無人機行業(yè)應(yīng)用示范基地項目、基于城市公共服務(wù)的低速自動駕駛“芯機聯(lián)動”應(yīng)用平臺項目等，進(jìn)行了現(xiàn)場匯演。

來源：科技日報

原標(biāo)題：南京發(fā)布首批新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景，推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展

原作者：張曄

太赫茲光子學(xué)組件研究獲重大突破，將可應(yīng)用于電信、醫(yī)療等領(lǐng)域

近日，一個來自德國、意大利和英國的研究團隊成功開發(fā)出一種關(guān)鍵的光子組件，實現(xiàn)了半導(dǎo)體量子阱的子帶間躍遷與金屬腔的光子模式超強耦合，有望用可飽和吸收體（SA）來制造廉價的、可引發(fā)短太赫茲脈沖的量子級聯(lián)激光器（QCL）。這將成為太赫茲應(yīng)用道路上的一個重要里程碑。相關(guān)成果發(fā)表在最近的《自然·通訊》上。

太赫茲波是指頻率介于微波與紅外之間的電磁波，由于其性質(zhì)特殊，具有廣泛的應(yīng)用潛力。如機場安全掃描儀、痕量氣體檢測、超高速通信技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)等。但目前商用的太赫茲源還只能以連續(xù)波模式運行。因此研發(fā)廉價的、能產(chǎn)生很少甚至單周期脈沖的緊湊型量子級聯(lián)激光器，替代結(jié)構(gòu)復(fù)雜且昂貴的臺式激光源，將加速帶來太赫茲領(lǐng)域各種激動人心的應(yīng)用。

量子級聯(lián)激光器的發(fā)射過程基于半導(dǎo)體多量子阱（MQW）結(jié)構(gòu)中的子帶間（ISB）躍遷。采用飽和吸收器的被動鎖模是激光器產(chǎn)生超短脈沖的一種方法。該模式需要響應(yīng)時間短且飽和閾值低的可飽和吸收體，但用于太赫茲光譜范圍的可飽和吸收體一直難以實現(xiàn)，而且所需的光強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過量子級聯(lián)激光器的能力。

現(xiàn)在，研究團隊成功開發(fā)出一種由金鏡和金柵格組成的微結(jié)構(gòu)裝置，它們共同構(gòu)成了太赫茲輻射的共振體。它的共振可以與特殊半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)中的電子緊密耦合。通過高精度慢動作相機觀察發(fā)現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)很好地響應(yīng)強太赫茲脈沖的刺激，在飛秒的時間尺度上吸收器就達(dá)到飽和。強烈的光脈沖可以將可飽和吸收體（金柵格）轉(zhuǎn)換成幾乎完美的鏡面。所需光強度比單獨的純半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)低十倍，且反應(yīng)比太赫茲脈沖的單個光振蕩更快。

意大利國家納米科技中心的米瑞安·維迪耶羅教授說：“我們現(xiàn)在掌握了使用飽和吸收體制造超快量子級聯(lián)激光器的所有必要組件?！边@將是人們在太赫茲應(yīng)用道路上的一個重要里程碑。太赫茲在很多領(lǐng)域的重要應(yīng)用將有望變?yōu)楝F(xiàn)實，包括電信、化學(xué)分析和醫(yī)學(xué)診斷等。

來源：科技日報

原標(biāo)題：太赫茲光子學(xué)組件研究獲重大突破，有助實現(xiàn)6G電信連接

原作者：李山

潘云鶴院士：人工智能要瞄準(zhǔn)學(xué)科交叉前沿

近日，中國工程院院士潘云鶴在世界人工智能大會上發(fā)言強調(diào)，人工智能要瞄準(zhǔn)學(xué)科交叉前沿。

潘院士的報告內(nèi)容指出，中國人工智發(fā)展特別迅猛，這也是中國現(xiàn)代發(fā)展的一個重要趨勢。中國人工智能發(fā)展領(lǐng)域非常廣泛，在圖像理解、語音識別、機器翻譯和無人系統(tǒng)（智能自主系統(tǒng)）等領(lǐng)域發(fā)展很快。

但是人工智能發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。第一，從事科學(xué)研究和企業(yè)發(fā)展的人士，應(yīng)該更好貫徹黨中央所提出的“人工智能要‘勇探無人區(qū)’”這一理念。比如醫(yī)療智能領(lǐng)域裝備、智能自主系統(tǒng)、從大數(shù)據(jù)到知識到?jīng)Q策的大數(shù)據(jù)智能以及視覺知識等等，這些都是需要加以投入的研究方向。第二，要以更大力度培養(yǎng)人工智能人才。尤其要加大交叉人才的培養(yǎng)力度，要加大對企業(yè)現(xiàn)有的科技人才的人工智能方面的培訓(xùn)，使得企業(yè)能夠考慮自身怎么向智能化轉(zhuǎn)型，怎么能夠轉(zhuǎn)型更成功。第三，需要對人工智能倫理有一個清醒的認(rèn)識?！扒笳妗焙汀扒笊啤笔侨斯ぶ悄軅惱碇袃蓚€非常根本的標(biāo)準(zhǔn)。保護(hù)隱私等問題可以通過這兩個標(biāo)準(zhǔn)推理出來，從而產(chǎn)生二級標(biāo)準(zhǔn)或者三級標(biāo)準(zhǔn)。

潘院士最后強調(diào)全社會關(guān)注的整個人工智能發(fā)展應(yīng)由一個健康的生態(tài)系統(tǒng)來推動。中國正在形成產(chǎn)、學(xué)、政聯(lián)合有機營造的人工智能生態(tài)系統(tǒng)。一方面政府、產(chǎn)業(yè)、大學(xué)和學(xué)術(shù)研究機構(gòu)要結(jié)合起來，形成一個很好的生態(tài)。另外一個方面是推動人工智能賦能社會的基本元器械、平臺和應(yīng)用等也要構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)。

來源：中國科學(xué)報

原標(biāo)題：潘云鶴院士：人工智能要瞄準(zhǔn)學(xué)科交叉前沿

原記者：崔雪芹

德國推出數(shù)字化戰(zhàn)略新計劃——“值得信賴的電子設(shè)備”

為促進(jìn)德國本土電子制造業(yè)發(fā)展，聯(lián)邦教研部推出旗艦計劃“值得信賴的電子設(shè)備”。德國希望保持自己創(chuàng)新國家的地位，在關(guān)鍵技術(shù)上保持國際競爭力和技術(shù)獨立自主，特別是承擔(dān)了關(guān)鍵安全功能的電子設(shè)備，如醫(yī)療技術(shù)、工業(yè)4.0中的自動化工廠、自動駕駛和移動通訊。在這些領(lǐng)域打造值得信賴的電子設(shè)備。

該旗艦計劃是德國數(shù)字戰(zhàn)略的組成部分，德國希望通過該計劃確切了解電子設(shè)備如何工作，以及它們的制造過程，并能夠?qū)ζ涔δ苓M(jìn)行檢查。以德國凱澤斯勞滕大學(xué)參加的Scale4Edge框架項目為例，該校IT專家研發(fā)了一款數(shù)字追蹤軟件工具，即微芯片安全性分析軟件，用于識別處理器硬件的安全漏洞。近期獲得的150萬歐元資助有助于科研人員將軟件推向市場，將其集成到商業(yè)驗證環(huán)境中。

該計劃的背景是日常生活中消費者對電子設(shè)備的信賴需求不斷上升，如自動駕駛等，德國認(rèn)為需要在這些領(lǐng)域樹立德國和歐洲的數(shù)字化價值觀和目標(biāo)，這要求技術(shù)上的能力和獨立性（也稱為技術(shù)主權(quán)），其中的重點領(lǐng)域是作為數(shù)字系統(tǒng)核心和數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)的微電子。這是德國數(shù)字化戰(zhàn)略中值得信賴電子產(chǎn)品旗艦計劃的源頭，該計劃將支持從設(shè)計、制造到測試各階段的研發(fā)。

來源：科技部

原標(biāo)題：德國推出數(shù)字化戰(zhàn)略新計劃——“值得信賴的電子設(shè)備”

新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)擴至12市一縣

我國新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)迎來新一輪加速擴圍。科技部日前發(fā)函支持廣州、武漢兩個城市建設(shè)國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)。自此，加上先前獲批的北京、上海、合肥、杭州、深圳、天津、濟南、西安、成都、重慶等城市和浙江省德清縣，我國新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)擬將擴容至12市一縣。

根據(jù)科技部的函，對于廣州來說，試驗區(qū)建設(shè)要圍繞國家重大戰(zhàn)略和廣州市經(jīng)濟社會發(fā)展需求，探索新一代人工智能發(fā)展的新路徑新機制，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗，以人工智能激發(fā)廣州“老城市新活力”，示范引領(lǐng)粵港澳大灣區(qū)智能經(jīng)濟和智能社會發(fā)展。

而于武漢而言，試驗區(qū)建設(shè)要圍繞國家重大戰(zhàn)略和武漢市經(jīng)濟社會發(fā)展需求，探索新一代人工智能發(fā)展的新路徑新機制，形成可復(fù)制、可推廣的經(jīng)驗，發(fā)揮人工智能在復(fù)工復(fù)產(chǎn)和提升城市韌性中的重要作用，更好示范帶動中部地區(qū)和長江經(jīng)濟帶高質(zhì)量發(fā)展。

事實上，除人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)不斷擴容之外，此前獲批的試驗區(qū)落地建設(shè)工作也在加速推進(jìn)中。8月25日，天津印發(fā)的《天津市建設(shè)國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)行動計劃》中明確提出，到2024年，人工智能試驗區(qū)建設(shè)將取得顯著階段性成效。8月13日，杭州市召開杭州市人工智能創(chuàng)新發(fā)展區(qū)工作推進(jìn)會，為入選杭州市人工智能創(chuàng)新發(fā)展區(qū)培育名單的余杭區(qū)、蕭山區(qū)、濱江區(qū)和西湖區(qū)進(jìn)行授牌。杭州市科技局還與新一代人工智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。

來源：經(jīng)濟參考報

原標(biāo)題：新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)擴至12市一縣

原作者：鐘源

首個微芯片內(nèi)集成液體冷卻系統(tǒng)問世

英國《自然》雜志日前發(fā)表一項電子學(xué)重磅研究成果，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）研究團隊報告了首個微芯片內(nèi)的集成液體冷卻系統(tǒng)，這種新系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電子冷卻方法相比，表現(xiàn)出了優(yōu)異的冷卻性能。這一成果意味著，通過將液體冷卻直接嵌入電子芯片內(nèi)部來控制電子產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量，將是一種前景可觀、可持續(xù)，并且具有成本效益的方法。

隨著全世界數(shù)據(jù)生成和通信速率不斷提高，以及不斷努力減小工業(yè)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的尺寸和成本，人們對小型設(shè)備的需求與日俱增，這使得電子電路的冷卻變得極具挑戰(zhàn)性。

一般而言，水系統(tǒng)可用于冷卻電子器件，但這種冷卻方式效率低下，而且對環(huán)境的影響越來越大。例如，僅美國的數(shù)據(jù)中心每年就使用24太瓦時的電力和1000億升水進(jìn)行冷卻，這與費城這種規(guī)模的城市的用水量相當(dāng)。

工程師認(rèn)為，將液體冷卻直接嵌入微芯片內(nèi)部，是一種很有前途和吸引力的方法，但目前的設(shè)計包括單獨的芯片制造系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，因而限制了冷卻系統(tǒng)的效率。鑒于此，洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員埃利松·梅提奧里及其同事，描述了一種全新集成冷卻方法，對其中基于微流體的散熱器與電子器件進(jìn)行了共同設(shè)計，并在同一半導(dǎo)體襯底內(nèi)制造。研究人員報告稱，其冷卻功率最高可達(dá)傳統(tǒng)設(shè)計的50倍。

電子電路的冷卻被認(rèn)為是未來電子產(chǎn)品最主要的挑戰(zhàn)之一。團隊總結(jié)稱，一般冷卻時通常會產(chǎn)生巨大的能量和水消耗，對環(huán)境的影響越來越大，而現(xiàn)在人們需要新技術(shù)以更可持續(xù)的方式進(jìn)行冷卻，換句話說，需要更少的水和能源。

對于此次的新成果，研究人員認(rèn)為，這可以使電子設(shè)備進(jìn)一步小型化，有可能擴展摩爾定律并大大降低電子設(shè)備冷卻過程中的能耗。他們表示，通過消除對大型外部散熱器的需求，這種方法還可以使更多的緊湊電子設(shè)備（如電源轉(zhuǎn)換器）集成到一個芯片上。

很多因素都可能限制芯片的性能，但其中最讓人頭疼的就是熱量。摩爾定律一直警告我們：更多的晶體管、更高的切換頻率，必然意味著更多的熱量。多年來，為了冷卻電子器件產(chǎn)生的過多熱量，工程師們已絞盡腦汁。但面對尺寸越來越小的器件，冷卻方法也需要徹底變革，一個好辦法就是整合它們——將散熱器與電子器件集成在一起。這一技術(shù)目前仍然在優(yōu)化中，但其針對冷卻難題給出的新答案，已經(jīng)是一項引人注目的成就。

來源：科技日報

原標(biāo)題：首個微芯片內(nèi)集成液體冷卻系統(tǒng)問世

原作者：張夢然

中美創(chuàng)建微米級元DNA結(jié)構(gòu) 有助設(shè)計更復(fù)雜電路和納米器件

近日，據(jù)美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站報道，上海交通大學(xué)樊春海院士及美國亞利桑那州立大學(xué)顏顥教授等在《自然·化學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，他們創(chuàng)建出一種新型元DNA結(jié)構(gòu)，這些元DNA結(jié)構(gòu)可自我組裝成形狀各異的微米級結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于光電子學(xué)及合成生物學(xué)領(lǐng)域，從而促進(jìn)信息存儲和加密等技術(shù)的發(fā)展。

研究人員解釋，DNA結(jié)構(gòu)的獨特特征使其可用作復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)和設(shè)備的通用組件。借助DNA折疊技術(shù)，長的單鏈DNA（ssDNA）可在數(shù)百條短DNA鏈的幫助下被折成指定形狀。但迄今科學(xué)家一直很難組裝出更大（微米至毫米級）的DNA結(jié)構(gòu)，這限制了DNA折疊技術(shù)的廣泛使用。

為解決這一問題，研究團隊開發(fā)出了一種通用的“元DNA”（M-DNA）策略，研制出了一種新型元DNA結(jié)構(gòu)。這一新型元DNA結(jié)構(gòu)與人頭發(fā)絲的寬度相當(dāng)，直徑是天然DNA納米結(jié)構(gòu)的1000倍。研究人員證明，這一亞微米級的6螺旋束DNA結(jié)構(gòu)可像放大版的單鏈DNA一樣自我組裝。

隨后，研究人員使用這種元DNA構(gòu)建了一系列亞微米到微米級DNA體系結(jié)構(gòu)，包括元多結(jié)、3D多面體以及各種二維/三維晶格等。他們還在元DNA上演示了分層鏈置換反應(yīng)，這一反應(yīng)將DNA的動態(tài)特征轉(zhuǎn)移到元DNA上。此外，僅通過改變單個元DNA的局部柔性及其相互作用，就能構(gòu)建從一維到三維的一系列亞微米或微米級DNA結(jié)構(gòu)，包括四面體、八面體、棱柱和6種緊密堆積的晶格等。

研究人員表示，未來，他們可以使用這些元DNA設(shè)計出更復(fù)雜的電路、分子機器和納米器件，并將其用于與生物傳感和分子計算有關(guān)的應(yīng)用中。而且，這項研究也使創(chuàng)建動態(tài)微米級DNA結(jié)構(gòu)的可行性大大提高。

這種元DNA策略的引入將使DNA納米技術(shù)從納米級躍升至微米以上級別，幫助科學(xué)家在亞微米和微米尺度上創(chuàng)建一系列復(fù)雜的靜態(tài)和動態(tài)結(jié)構(gòu)，從而使許多新應(yīng)用成為可能。以后，這些元DNA能夠成為更復(fù)雜的納米器件和納米機器人的基礎(chǔ)，還能為信息存儲、精準(zhǔn)醫(yī)療等應(yīng)用提供更好支撐。

來源：科技日報

原標(biāo)題：中美創(chuàng)建微米級元DNA結(jié)構(gòu) 有助設(shè)計更復(fù)雜電路和納米器件

原作者：劉霞

新電池解決方案問世 能讓續(xù)航提升3倍

根據(jù)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究團隊的最新研究顯示，未來電池可能擁有兩倍，甚至三倍于當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的功率容量。對于普通用戶來說，這意味著智能手機及其他電子產(chǎn)品的續(xù)航時間可以達(dá)到數(shù)日。更為重要的是，這并不會犧牲電池的使用壽命，而且體積會進(jìn)一步縮小。

該研究團隊發(fā)現(xiàn)，幾種金屬氧化物具有超出理論極限的物理儲能能力。當(dāng)前，電池儲能的標(biāo)準(zhǔn)方法是讓鋰離子在材料中移動，或者轉(zhuǎn)換材料晶體結(jié)構(gòu)。而采用這些金屬氧化物，能量既可以儲存在過渡金屬氧化物內(nèi)，也可以儲存在過渡金屬氧化物L(fēng)IBs低電位放電時形成的已經(jīng)還原的金屬納米顆粒表面。

來自該大學(xué)科克雷爾工程學(xué)院（Cockrell School of Engineering）、沃克機械工程學(xué)院（Walker Department of Mechanical Engineering）的副教授Guihua Yu（音）表示：“這項重要的結(jié)果是物理學(xué)家經(jīng)常使用，但是在電池界很少使用的技術(shù)獲得的。這是物理學(xué)和電化學(xué)結(jié)合的完美展示。”

Yu指出的方法是原位磁力測量，這是最基本的實時磁監(jiān)測系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)，被監(jiān)測材料內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)中磁性的變化，有助于量化材料的電荷容量。該研究表明，某些材料表面的電荷容量才是電池容量超過標(biāo)準(zhǔn)的主要來源。這種附加的表面電容存在于Fe3O4、NiO、FeF2和Fe2N體系中。

圖文來源：cnBeta.COM

原標(biāo)題：科學(xué)家找到新電池解決方案 讓續(xù)航提升3倍

原責(zé)編：study875

科學(xué)家克服硅融入鋰電池難題 可打造輕便、高容量電池

在突破電池瓶頸的研究中科學(xué)家不斷探索著各種替代材料，而硅是受到諸多科學(xué)家認(rèn)可，被認(rèn)為很有前途的一種材料。來自克萊姆森大學(xué)的科研團隊近日提出了一種全新的設(shè)計方案，克服了將這種材料融入鋰離子電池中的一些問題，從而展示出了一種輕巧的多用途設(shè)備。

科學(xué)家長期以來一直在研究硅在鋰離子電池中的潛力，使用這種材料作為陽極組件可以將這些設(shè)備的存儲容量提高10倍。但想要商用化，仍需要解決一些問題。

首先，硅并不具備像石墨一樣的耐用性。在電池充放電時，往往會膨脹、收縮和分解成小塊。這將導(dǎo)致陽極的惡化和電池的失效。過去幾年間，科學(xué)家提出了多種潛在的解決方案，包括硅轉(zhuǎn)變成海綿狀的納米纖維或微小的納米球，然后再將它們集成到設(shè)備中。

來自克萊姆森大學(xué)的科研團隊希望借助名為“Buckypaper”的碳納米管薄片來加強硅的可靠性，這種碳納米管薄片被用于開發(fā)下一代飛機的隔熱罩。這些薄片與微小的、納米級的硅顆粒配對，團隊稱這種排列方式很像一副牌，硅顆粒夾在每層牌之間。

該研究的第一作者Shailendra Chiluwal表示：“獨立的碳納米管片使硅納米粒子之間保持電連接，這些納米管形成了一個準(zhǔn)三維結(jié)構(gòu)，即使在500次循環(huán)之后，也能將硅納米粒子保持在一起，并減輕了納米粒子破裂所產(chǎn)生的電阻”。

該團隊認(rèn)為，這種方法的好處是，即使電池的充放電導(dǎo)致硅顆粒破裂，它們?nèi)匀槐绘i在夾層內(nèi)，能夠發(fā)揮其功能。這意味著從理論上來說，可以讓電池具備更高的容量，能量可以存儲在更輕的電池中，從而降低設(shè)備的整體重量。

科學(xué)家稱，作為一個額外的獎勵，納米管的使用創(chuàng)造了一種緩沖機制，使電池能夠以當(dāng)前迭代速度的四倍進(jìn)行充電。這種輕質(zhì)、支持快充的高容量電池可以實現(xiàn)多種用途，包括電動汽車、太空探索等。目前該研究已發(fā)表在《應(yīng)用材料與界面》雜志上。

來源：cnBeta.COM

原標(biāo)題：科學(xué)家克服硅融入鋰電池難題 可打造輕便、高容量電池

原責(zé)編：study875

一種能用體溫為電子裝置充電的新技術(shù)

俄羅斯國家研究型工藝技術(shù)大學(xué)開發(fā)出一種把熱轉(zhuǎn)化為電能的新熱盒裝置，借助它可利用人體體溫為各種電子裝置充電。相關(guān)研究成果發(fā)表在《可再生能源》雜志上。

利用體溫發(fā)電的想法并不新鮮，但以前的同類裝置都無法為充電裝置提供足夠的電量。俄羅斯學(xué)者們首次開發(fā)出采用氧化金屬電極和含水電解質(zhì)的新型熱盒。這種解決方案有助于提高電流，降低內(nèi)部電阻，與同類產(chǎn)品相比電能大大提高。

該大學(xué)基礎(chǔ)納米系統(tǒng)和高溫材料系研究員伊戈爾·布爾米斯特羅夫解釋說：“我們所設(shè)計的熱盒裝置材料可固定在衣服上，利用體溫和環(huán)境為電子裝置供電。溫度梯度到處都存在，環(huán)繞著我們，這種類型的裝置有助于吸收工業(yè)設(shè)施、建筑物和其他能源所散發(fā)到環(huán)境中的能量?！?/p>

該項技術(shù)將在可穿戴設(shè)備、智慧家庭健康管理等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到促進(jìn)作用。未來，研究人員計劃制造電化學(xué)冷凝器，通過與加熱表面簡單接觸的方式充電，且長時間帶電。

來源：cnBeta.COM

原標(biāo)題：新技術(shù)能用體溫為電子裝置充電

原責(zé)編：Vivian

家用新風(fēng)機安裝規(guī)范、熱交換器和能效等級三項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)啟動制定

2020年8月18-19日，全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處就《家用新風(fēng)機安裝規(guī)范》《家用新風(fēng)機用熱交換器》和《家用新風(fēng)機能效限定值及能效等級》三項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定啟動工作召開了首次會議。標(biāo)準(zhǔn)制定計劃號分別為：2019-0844T-QB、2019-0857T-QB、2019-1571T-QB，工作周期預(yù)計24個月。

會上，全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處李鵬主任介紹了三項行標(biāo)的制定背景、下達(dá)日期和工作周期。中國家用電器研究院健康家電檢測中心郭侃，就本次制定的《家用新風(fēng)機安裝規(guī)范》行標(biāo)的意義和內(nèi)容進(jìn)行了闡述。新風(fēng)機在室內(nèi)場所使用時的通風(fēng)凈化效果很大程度上取決于新風(fēng)機的安裝是否合適。他提出，標(biāo)準(zhǔn)主要通過新風(fēng)機的選型、安裝位置、安裝人員的操作、驗收效果評價等技術(shù)內(nèi)容來規(guī)定新風(fēng)機如何安裝。

中國家用電器研究院健康家電檢測中心王迪，就本次制定的《家用新風(fēng)機用熱交換器》行標(biāo)的目的和內(nèi)容進(jìn)行了分析。目前，行業(yè)內(nèi)只對新風(fēng)機的性能指標(biāo)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而對于其內(nèi)部使用的熱交換器的評價指標(biāo)尚屬空白，其熱交換器的性能與質(zhì)量無法得到保證。本標(biāo)準(zhǔn)制定的目的在于，對家用新風(fēng)機用熱交換器的熱交換效率等重要指標(biāo)提出限制要求，保證了熱交換器在使用過程中的高效性與安全性。他提出，標(biāo)準(zhǔn)主要通過交換效率、阻力、親水性、耐候性能和整機適配性等技術(shù)指標(biāo)評價熱交換器性能。

中國家用電器研究院健康家電檢測中心張維超主任，就本次制定的《家用新風(fēng)機能效限定值及能效等級》行標(biāo)的背景和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了深入的解讀。由于產(chǎn)品的特殊性，家用新風(fēng)機在夏天和冬天使用時，與外界通風(fēng)仍需維持室內(nèi)的溫度，這將會增加室內(nèi)其他家用電器的用電功耗，亟需對家用新風(fēng)機規(guī)定能效限定值并進(jìn)行等級劃分。她提出，標(biāo)準(zhǔn)劃分了常溫、冬季和夏季三個試驗工況分別評價新風(fēng)機能效，通過能效數(shù)值和能效衰減比兩項技術(shù)指標(biāo)考核新風(fēng)機的能效水平。

與會代表和專家就標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了討論，并充分發(fā)表了意見，會議就標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容及總體框架達(dá)成了基本共識，并達(dá)成統(tǒng)一修改意見。全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會就后續(xù)相關(guān)工作進(jìn)行了布置，要求各單位結(jié)合行業(yè)和消費者現(xiàn)狀，在標(biāo)準(zhǔn)總體框架的基礎(chǔ)上，加強技術(shù)領(lǐng)域等方面的研究，進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容。

來源：全國家用電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處

原標(biāo)題：家用新風(fēng)機安裝規(guī)范、熱交換器和能效等級三項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)啟動制定