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科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月31日 17时20分 星期五
来自光环:新斯巴达
MIT 航空航天工程师正在测试一种利用月球自然电荷悬浮漫游车的新概念。由于缺乏大气层,月球和小行星等无空气的天体可通过直接暴露于太阳和周围等离子体构建电场。在月球,这种表面电荷强到足以让灰尘悬浮在地面之上 1 米多的地方,就像静电会让人的头发竖起来。NASA 等机构的工程师建议利用这种自然表面电荷让带有聚酯薄膜制成的机翼的滑翔机悬浮起来,这种材料自然带有与无空气天体表面相同的电荷。他们推断,带有同种电荷的表面应该相互排斥,产生的斥力将滑翔机抬离地面。但是这种设计可能仅限于小行星,因为较大的行星体将产生较强的引力,抵消掉这种斥力。

MIT 团队的悬浮漫游车可能会突破这种尺寸限制。该概念类似于复古风格的圆盘形飞碟,使用微小的离子束为车辆充电并增加表面的自然电荷。设计的整体思路是以一种只需要很少能量的方式,在车辆和地面之间产生相对较大的斥力。在最初的可行性研究中,研究人员证明离子增强的效果强到足以让一个两磅重的小型飞行器悬浮在月球和 Psyche 这样的大型小行星上。该团队预测,一个重约 2 磅的小型漫游车可使用 10 千瓦的离子源,在 Psyche 等大型小行星上实现离地面约 1 厘米的悬浮。要想在月球上实现类似的悬浮,漫游车需要 50 千瓦的离子源。论文合作者 Paulo Lozano 解释说:“这种离子设计使用很小的功率产生很高的电压。所需的能量是如此少,几乎可以忽略不计。”
科技
WinterIsComing(31822)
发表于2021年12月31日 15时46分 星期五
来自黑珍珠魔咒
波士顿动力的新机器 人Stretch 每小时可以搬运大约 800 个重箱子。Stretch 的设计与其最著名的类人机器人 Atlas 和四足机器人 Spot 有些不同。凭借其巨大的单臂、装有传感器和吸盘阵列的抓手以及全方位移动底座,Stretch 能以每小时 800 箱的速度,将重达 23 公斤的箱子从卡车后部搬运到传送带上。有经验的人类工人也可以以类似的速度搬运箱子,但不能持续一整天,而 Stretch 可以工作 16 小时才需要再次充电。这种类型的工作对人体来说是一桩苦差事,尤其是当必须从靠近车厢天花板或地板的位置移动沉重的箱子时更是如此。波士顿动力的仓库机器人高级副总裁 Kevin Blankespoor 表示:“卡车卸货是仓库里最艰苦的工作之一,这也是我们设计 Stretch 的一个原因。”Blankespoor 解释说,Stretch 并不是要完全取代人。他们的设想是多个 Stretch 机器人可使人类工人的效率提高一个数量级。“通常情况下,每辆卡车都需要两名工人卸货。我们希望用 Stretch 作为工具,让一个人能同时为四到五辆卡车卸货。”只需要向 Stretch 展示装满箱子的卡车的背面,它就会自动地开始工作,将箱子一个一个地搬到传送带上,直至将车厢搬空。仍然需要人类员工在场确保一切顺利,如果 Stretch 遇到了它无法处理的事情,人类可以介入,他们的全职工作变成了机器人监工,而不是整天搬运沉重的箱子。

Stretch 针对搬运箱子进行了优化,这是仓库需要完成的一项任务。波士顿动力希望该机器人未来变得更灵活,可将搬运箱子的专业技能用于任何需要的地方。除了卡车卸货之外,Stretch 还可以从货盘上卸下箱子,将箱子放到货架上,按照订单从仓库的不同地方取出多个箱子并最终将箱子搬运到卡车上,由于需要进行规划和精度要求,这个问题比卸货困难得多。在 2021 年的大部分时间里,波士顿动力都在将 Stretch 从基本上是用 Atlas 和 Spot 设计的零部件组装出的原型变成成熟的产品系统,该系统将在 2022 年向特定客户群出货,预计将在 2023 年进行更广泛的销售。对于 Blankespoor 来说,这个里程碑只是一个开始。他认为此类机器人有望对物流行业产生巨大的影响。
人工智能
wanwan(42055)
发表于2021年12月29日 18时19分 星期三
来自森林送信人
2020 年 6 月,旧金山独立人工智能研究实验室 OpenAI 发布了 GPT-3——第三代海量生成式预训练语言转换模型,它可写出从计算机代码到诗歌在内的一切内容。一年后清华大学北京智源人工智能研究院低调发布了一个更大的模型,即悟道2.0,参数数量增加 10 倍——参数是编码信息的神经网络值。GPT-3 号称拥有 1750 亿个参数,而悟道2.0 的创造者声称它拥有高达 1.75 万亿个参数。而且该模型不仅能像 GPT-3 那样生成文本,还能和 OpenAI 的 120 亿参数的 DALL-E模型一样根据文本描述生成图像,具有与 Google 的 1.6 万亿参数的 Switch Transformer 模型类似的缩放策略。

负责悟道项目的清华大学教授唐杰最近在接受采访时表示,该团队在 6 月份构建了一个更大的、100 万亿参数的模型,不过它还没被训练至“收敛”,即模型停止提升的点。唐教授表示:“我们只是想证明我们有能力做到这一点。”这不是简单的一较高下。一方面,这是研究进步的方式。但另一方面,它标志着两大科技超级大国之间的竞争日趋激烈。无论研究人员喜欢与否,他们的政府都渴望将人工智能的每一项进步应用到国家安全基础设施和军事能力之中。这很重要,因为技术的主导地位意味着在任何未来的战争中都有可能取得胜利。更重要的是,拥有这种优势的政府可能会在长期执政和全球影响力方面得到保障。具有讽刺意味的是,中国是美国自己培养出来的竞争对手。众所周知,美国的消费市场为中国的出口引擎提供了动力,中国配备了美国的机器,成为自 1980 年代以来世界上增长最快的经济体。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月29日 17时21分 星期三
来自无敌号
魔术贴是一种巧妙的钩环紧固件,灵感来自大自然——具体而言是苍耳。现在意大利理工学院的科学家回报大自然了。根据 11 月发表在《通讯材料》期刊上的一篇论文,他们受到了攀缘植物的启发,创造出首款可生物降解的魔术贴,用它制造小型设备,帮助监测作物的健康状况,并根据需要提供杀虫剂和药物。论文合作者者 Isabella Fiorello 和同事对开发创新性的新技术在原位监测植物疾病并为植物输送不同的物质感兴趣。然而很少有这样的装置可以直接附着到植物的叶片而又不会损坏它们。目前最好的选择是用化学胶水或者夹子固定传感器。还有正在开发的基于微针的贴片能穿透叶片进行疾病检测。Fiorello 等人在常见的猪殃殃草(猪殃属原拉拉藤)身上找到灵感。它可以在地面上长成密集、缠结的一大片,虽然这种植物可长到六英尺长,但不能自己站立,必须利用其他植物作为支撑。作者写道,为此猪殃殃草依靠“独特的寄生性棘齿状锚定机制攀爬寄主植物,使用微型钩子和叶片互锁。”

这个意大利的团队仔细研究了这种微钩结构,然后使用高分辨率 3D 打印机创建出人造版本,使用各种材料——包括由被称为异麦芽酮糖醇的类糖物质制成的光敏和可生物降解材料。他们的人工复制品被证明能很好地附着在很多不同的植物物种上,就像自然版本一样。作为最初的应用,该团队设计了一种能以最小侵入性穿透植物表皮的装置,能在必要时对植物进行监测和治疗。异麦芽酮糖醇微钩附着在叶片的维管系统上,然后溶解在里面,因为异麦芽酮糖醇是可溶的。Fiorello 等人的实验表明,他们的人造微钩可作为粘结剂使用,将杀虫剂、杀菌剂或药物定向、受控地释放到叶片上。这将大大减少广泛使用农药的需求。而且由于该粘结剂一经涂抹之后就会溶解,因此不会产生额外的废弃物。

该团队还打印了由光敏树脂制成的挂钩,并将它们与光线、温度和湿度传感器组装在一起,制成智能夹子,以实现对植物健康状况的无线监控。这些夹子附着在单独的叶片上,通过定制计算机软件无线传输数据。原型被证明可抵抗大风条件,能进行长达 50 天的实时测量。这些设备可用于小规模的植物应用,也可以扩大规模使用。作者表示,农民可分散安装许多此类设备,以更好映射并监控广阔的种植区域。Fiorello 等人最后还开发了一种微型机器人系统,能使用微步在叶片表面上移动,复制猪殃殃草的棘齿状运动。斯坦福大学的 SpinyBot 和加州大学伯克利分校的 CLASH 机器人都曾使用过类似驱动机制:前者脚上有微型刺阵列,能爬上坚硬平坦的表面;后者能爬上松散悬挂着的织物(如窗帘)表面。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月28日 18时26分 星期二
来自沉船岛
托卡马克装置(Tokamaks)使用磁体约束高温等离子体,让原子核聚合并释放能量,由于超导磁体的巨大进步,它在最近几个月引起关注。尽管有这些成就,但传统磁约束聚变距离实现核聚变产生大量无碳电力的承诺还有数年的时间。托卡马克装置不是获得聚变能的唯一途径。位于西雅图的 Zap Energy 的 FuZE-Q 反应堆计划于 2022 年年中完工,无需昂贵且复杂的磁线圈。取而代之的是,该机器沿着高导电等离子体柱发送电流脉冲,产生一个能同时限制、压缩和加热电离气体的磁场。这种 Z-pinch 方法——之所以如此命名是因为电流沿三维网格的第三轴或Z轴收束等离子体——可能会在比大型托卡马克装置或今天正开发的激光聚变机器更简单、更小、更便宜的设备中产生能量。

Z-pinched 等离子体历来受到不稳定性的困扰。如果挤压不完全均匀,等离子体会在几十纳秒之内起皱、扭结并分解——时间太短因而无法产生有用的电量。Zap Energy 的方法(被称为剪切流稳定)通过改变等离子体沿柱的流动来驯服这种不稳定性。该设计用流动速度更快的等离子体将等离子体包裹在柱的中心轴附近——想象一下汽车在高速公路的中心车道上川流不息地行驶,但由于两侧的车流呼啸而过而无法改变车道。这种布置使聚变反应等离子体的聚集和压缩时间比以往的 Z-pinch 配置更长。Zap Energy 研发总监 Ben Levitt 表示:“我们认为我们的反应堆是最便宜、最紧凑、最可扩展的解决方案,是商业可行性路径最短的聚变能。”Levitt 预测 Zap 将在 2023 年年中达到 Q=1,即科学盈亏平衡点— —聚合原子释放的能量等于为聚合创造条件所需的能量,这将使其成为第一个到达该点的聚变项目。

鉴于聚变能研究在食言方面有着悠久的历史,这种说法值得怀疑。但是 Zap 在攀登令人望而生畏的陡峭技术曲线上迅速且印象深刻。这家初创公司成立于 2017 年,是华盛顿大学 FuZE(Fusion Z-pinch Experiment)研究团队的拆分公司。该公司在成立的第二年就进行了第一次聚变反应。在成立之前,大学团队曾与劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员合作。他们赢得了美国能源部的一系列拨款,能在逐渐提高的能量水平上测试剪切流方法。迄今为止,该公司已筹集到超过 4000 万美元。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月27日 17时19分 星期一
来自哈特拉斯船长历险记
福特将从 2023 年起,在其乘用车和卡车上预装 Google Maps、Assistant 和 Play Store。在宣布这一消息时,福特首席执行官 Jim Farley 将其与搜索巨头之间的合作称为“重新发明”汽车的机会——汽车成为轮子上的办公室,连接性超过手机和笔记本电脑。Farley 表示:“每一年我们都会投资数以亿计的资金跟上基本的通用体验,这并不是与手机进行竞争。”他宣布将与 Google 展开为期六年的合作。但是科技行业的监管机构则对于未来的福特-Google 汽车有不同观点。他们担心科技公司会把在手机上的做法带到汽车领域故技重施:将专属操作系统同特定产品捆绑在一起,迫使竞争对手出局,并主导全球经济一个重要领域。

事实上,智能手机大战已经结束,Google 和苹果赢了。现在它们与亚马逊争夺在汽车内的操作方式。这三家公司都将汽车视为触及美国消费者的下一个绝佳机会,除了家和工作场所,美国消费者在驾驶座位上花费的时间比任何地方都多。汽车制造商多年来努力自行将尖端技术融入汽车却一直磕磕绊绊,它们日益渴望得到硅谷的帮助,希望采用硅谷的技术和利润丰厚的商业模式——消费者按月为持续服务付费,而不是一次性购买整个产品。政策执行者和监管机构曾在科技巨头垄断智能手机市场的过程中错失良机,现在其中部分人相信,联网汽车之战代表了在潜在的垄断形成之前防患于未然的机会。

2020 年起诉 Google 垄断在线搜索的州检察长在联邦反垄断诉讼中强调了对该公司进入自动驾驶汽车领域的担忧。与此同时欧盟竞争管理机构针对 Google 关于联网汽车合同展开调查。硅谷和汽车制造商对联网和自动驾驶汽车的未来感到兴奋,监管机构和隐私权倡导者可就没那么高兴了。数字公民自由权利组织电子前沿基金会(Electronic Frontier Foundation)的 Katharine Trendacosta 表示:“这些公司拥有大量他们不应该拥有的、关于我们的数据,而且他们有以不负责任的方式使用这些数据的历史。”“他们有违背对这些数据做出的承诺的历史。”
超级电脑
wanwan(42055)
发表于2021年12月24日 18时28分 星期五
来自我们祖先的祖先
2018 年美国田纳西州橡树岭国家实验室(ORNL)安装了名为 Summit 的新超算。它的理论峰值性能接近 200petaflops。根据 TOP 500 排行榜,它是当时世界最强大的超算,以显著优势轻松击败之前的纪录保持者中国的神威.太湖之光。Summit 后来被名为 Fugaku 的日本超算超越,目前排名第二。

短短四年内,ORNL 对超算服务的需求超过了这台巨大机器能提供的能力。负责 ORNL 计算设施的Justin Whitt 表示:“Summit 被超额预订了四至五倍。”“限制了使用它的研究项目的数量。”显而易见的解决之道是获得更快的超级计算机。这正是该实验室在做的事情。正在组装的新超算名为 Frontier。组装完成后,它将有超过 1.5 exaflops 的峰值理论性能

Frontier 的非凡之处并不在于它的性能是 Summit 的七倍以上,这一数字令人惊叹。它的非凡之处在于它的能耗只是后者的两倍。这个能耗仍然很大——Frontier 的能耗预计将是 29 兆瓦。但这是一个好处理的数值,无论是从当地电网的供应能力还是电费方面看都是如此。

Whitt 表示:“效率来自在越来越小的空间里放置更多的计算机硬件。每一个(电脑)机柜都和全尺寸皮卡一样重。”这是因为它们装满了ORNL 规格表描述的“高密度计算刀片,由 HPC 或 AI 优化的 AMD EPYC 处理器和专为满足 Exaflops 计算需求构建的 Radeon Instinct GPU 加速器驱动。”

建造一台具有这种能力的超算已够难了。在疫情期间完成这项工作更具挑战性。Whitt 表示:“供应链的问题很广。”很多不是专门针对构建高性能超级计算机的东西也短缺。“可能只是金属板或者螺丝钉。”供应问题造成了 Frontier 将于 2022 年先于另一台计划中的超算 Aurora 投入运行,后者将安装在伊利诺伊州的阿贡国家实验室。Aurora 本来应该先投入运行,但由于英特尔在建造这台机器需要的处理器和 GPU 供应方面遇到了困难,建造工作被推迟。
科技
1
wanwan(42055)
发表于2021年12月17日 17时57分 星期五
来自秘密团伙
IBM 和三星声称他们在半导体设计方面取得突破。在旧金山举行的 IEDM(国际电子器件会议)的第一天,两家公司公布了一种在芯片上垂直堆叠晶体管的新设计。对当前的处理器和 SoC 而言,晶体管平铺在硅的表面上,电流从一侧流向另一侧。垂直传输场效应晶体管 (VTFET) 彼此垂直,电流也垂直流动。IBM 和三星称,这种设计有两个优点。首先它将允许绕过许多性能限制,将摩尔定律扩展到 IBM 现在的纳米片技术之外。更重要的是,由于电流更大,该设计减少了能源浪费。他们估计 VTFET 将使处理器的速度比采用 FinFET 晶体管设计的芯片快两倍或功耗降低 85%。IBM 和三星宣称,有朝一日,这一工艺可能会让手机充上一次电就能用整整一周。他们表示,它还可以使某些能源密集型任务(包括加密货币挖矿)更加节能,因此减少对环境的影响。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月15日 18时38分 星期三
来自喀迈拉空间
最近研究人员在 Google 量子处理器上测试纠错时,注意到一个奇怪的现象,即整个纠错方案偶尔会严重失败。他们将此归咎于背景辐射,即宇宙射线和放射性同位素偶尔自然发生的衰变产生的辐射。当时这似乎有点有趣——Google 意外地支付了极其昂贵的宇宙射线探测器的费用。但是处理器背后的人非常认真地对待这个问题,并发表新论文,详细介绍辐射如何影响量子比特。他们得出结论,除非我们能找到一种方法限制射线的影响,否则宇宙射线引起的问题出现的频率高到足以妨碍量子计算纠错。宇宙射线和放射性也会给经典计算硬件带来问题。那是因为经典计算机依赖移动和存储电荷,宇宙射线在撞击材料时会产生电荷。而量子比特以物体量子态的形式存储信息——就 Google 的处理器而言,是连接到谐振器的超导线环。宇宙射线也会影响它,但机制完全不同。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月14日 19时55分 星期二
来自泰山归林
俄勒冈州立大学研究人员开发出一种新催化剂,能高效低成本清洁制氢,这是目前现有商业催化剂无法做到的。催化剂是一种能提高化学反应速度而自身不会发生任何永久性化学变化的物质。俄勒冈州立大学工程学院的化学工程教授冯振兴(Zhenxing Feng)表示:发现意义重大,因为氢气的生产对“我们生活的许多方面都很重要,例如汽车燃料电池和氨等许多有用化学品的制造。它还被用于精炼金属、生产塑料等人造材料以及一系列其他用途。”冯教授表示,通过电化学催化过程分解水,用这种方法生产氢气比通过二氧化碳的生产过程(被称为甲烷蒸汽重整)从天然气中提取氢气的传统方法更清洁,也更可持续。但是环保技术的成本一直是市场的障碍。
科技
WinterIsComing(31822)
发表于2021年12月08日 22时23分 星期三
来自少年地球护卫队:决战外星人
为了更有效的与 SpaceX 竞争,法国财政部长 Bruno Le Maire 宣布将加速研发可重复使用火箭,弥补十年前的战略选择错误。新计划要求火箭公司 ArianeGrou 在 2026 年前研发出可重复使用的小型运载火箭 Maïa,比欧洲航天局 ESA 的计划提前四年,ESA 的计划更雄心勃勃,目标火箭更大。Maïa 不是欧洲的 Falcon 9,它的低地球轨道运载能力为 1 吨,使用一台燃料为甲烷和液氧的火箭引擎 Prometheus,其推力相当于 Falcon 9 使用的 Merlin 1D 引擎,但 Falcon 9 使用了 9 台 Merlin 1D 引擎,在完全可重复使用模式下提升力 15 倍于 Maïa。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月06日 19时35分 星期一
来自时间的地图
量子计算机不会明显超越经典硬件的单一时刻。我们可能会首先看到它对一组狭窄的问题有用,然后逐渐扩大到越来越多的计算范围。问题现在转变成了首先出现实际应用的地方在哪里。量子计算初创公司 Rigetti 发布了一份白皮书,至少从理论上确认量子计算机应该在一个用例上更有优势。它实际上很有用:替换用于分析天气数据的神经网络。Rigetti 的员工研究的问题涉及获取部分天气数据并推断其余数据。地球很多地区缺乏良好的覆盖,因此我们只能得到当地情况的部分信息。如果有商用飞机之类经过上述偏远地区,我们通常会想要更全面地了解那里的情况。为了解决该问题,我们对拥有更完整天气数据的地区训练神经网络。经过训练之后,可给系统部分数据,让系统推断出其余部分可能是什么。例如经过训练的系统可使用卫星云图和雷击数据等内容创建可能的天气雷达图。这正是神经网络擅长的事情:识别模式和推断相关性。引起 Rigetti 团队注意的是,此类神经网络能很好地映射到量子处理器上。在典型的神经网络中,一层“神经元”在将其结果发送给下一层之前执行操作。网络通过改变不同层的单元之间的连接强度来“学习”。在量子处理器上,每个量子比特都可以执行等效的操作。量子比特之间也共享连接,连接的强度可以调整。因此可以在量子处理器上实现和训练神经网络。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年12月06日 19时32分 星期一
来自时间的地图
量子计算机不会有明显超越经典计算机的单一时刻。我们可能会看到它们对一组狭窄的问题有用,然后逐渐扩大到越来越多的计算范围。问题变成了首先出现实际应用的地方在哪里。量子计算初创公司 Rigetti 发布一份白皮书,至少从理论上确认了量子硬件应该在一个用例上更有优势。它实际上很有用:替换用于分析天气数据的神经网络。Rigetti 的员工研究的问题涉及获取部分天气数据并推断其余数据。地球上很多地区都缺乏良好的覆盖,因此我们只能得到当地情况的部分信息。如果有商用飞机经过上述偏远地区,我们通常会想要更全面地了解当地情况。为了解决这个问题,首先对拥有更完整天气数据的地区训练神经网络。训练之后,可以给系统部分数据,让系统推断出其余部分可能是什么。例如经过训练的系统可以使用卫星云图和雷击数据等内容创建可能的天气雷达图。这正是神经网络擅长的事情:识别模式和推断相关性。引起 Rigetti 团队注意的是,此类神经网络也能很好地映射到量子处理器上。在典型的神经网络中,一层“神经元”在将其结果发送给下一层之前执行操作。网络通过改变不同层的单元之间的连接强度来“学习”。在量子处理器上,每个量子比特都可以执行等效的操作。量子比特之间也共享连接,连接的强度可以调整。因此可以在量子处理器上实现和训练神经网络。
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wanwan(42055)
发表于2021年12月03日 19时47分 星期五
来自人猿泰山之米甸探险
超出眼睛可见红色范围的光难以检测到,因为与室温下的环境热量相比,红外光携带的能量非常少。这会遮蔽红外光,除非将专门的探测器冷却到非常低的温度,而此举的成本昂贵又很耗费能量。现在剑桥大学领导的研究团队提出了一种红外光检测的新概念,展示了如何将红外光转换为易于检测的可见光。研究团队与英国、西班牙和比利时的同事合作,使用单层分子将中红外光吸收到其振动的化学键内。这些振动分子可将能量贡献给遇到的可见光,将其升频转换为更接近光谱蓝色端的光波,从而能被现代可见光相机检测到。这项发表在《科学》期刊上的研究成果为污染物感知、癌症追踪、气体混合物检查和外部宇宙远程感知开辟了低成本的新方式。研究人员面临的挑战是确保振动分子能足够快地遇到可见光。
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wanwan(42055)
发表于2021年12月02日 16时34分 星期四
来自盲点
伦敦 Moorfields 眼科医院表示,一名英国男子成为世界首位装上 3D 打印义眼的患者。现年 47 岁的 Steve Verze 是一名来自伦敦东部哈克尼的工程师,在周四装上左眼,本月早些时候他试过了该义眼的大小。Moorfields 眼科医院在一份新闻稿中表示,该假体是为首个患者打造的全数字义眼。该医院表示,比替代品更逼真,设计有“更清晰边界和真实深度的瞳孔”。其他的义眼使用的是手绘在圆盘上的虹膜,然后将其嵌入眼窝。医院在新闻稿中补充说,他们的设计可防止光线进入眼睛的“全部深度”。除了看起来更逼真外,该手术被认为侵入性更小。安装传统义眼需要对眼窝进行模具制作,而在 3D 义眼开发中,是对眼窝进行数字扫描以创建详细图像。Verze 好的右眼也接受了扫描,以确保两只眼睛看起来一样。
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WinterIsComing(31822)
发表于2021年12月01日 14时10分 星期三
来自超能第七感·碰撞
普林斯顿和华盛顿大学的研究人员将相机缩小到米粒大小,能拍摄高清全彩图像。研究报告发表在《Nature Communications》期刊上。如此小的镜头在医疗等领域有广泛的用途。传统相机使用一系列弯曲玻璃聚焦光,而新的系统依赖于名为元表面(metasurface)的技术,其生产类似计算机芯片,只有半毫米宽,布满了 160 万圆柱体,这些圆柱体大小与 HIV 病毒相当。每个圆柱体都有一个独特的几何形状,其功能类似光学天线。在机器学习算法的帮助下,这些圆柱体与光的相互作用创造出能产生最高质量图像和最宽视场的全彩元表面相机。
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wanwan(42055)
发表于2021年11月29日 21时53分 星期一
来自繁星若尘
微生物墨水在压力下流动类似牙膏,可被 3D 打印成各种细小形状——圆形、方形和圆锥形——这些形状可以保持。研究人员在发表在《自然通讯》期刊上的一篇论文中描述了可编程微生物墨水的配方。材料还在开发中,论文作者认为微生物墨水能成为一种重要的可再生建造材料,能自我生长和自愈,是在地球和太空建造可持续住宅的理想选择。微生物墨水不含附加聚合物;它完全由经过基因改造的大肠杆菌产生。研究人员诱导细菌培养物生长出墨水,墨水也是由活的细菌细胞组成。当墨水从液体培养物中收获时,它变得像明胶一样坚固,可以接入3D打印机并打印成活的结构,这些结构不会进一步生长会保持被打印的样子。东北大学合成生物学家、论文作者 Neel Joshi 表示,微生物墨水之类材料有着更远大的目标。与混凝土或塑料浇筑的结构不同,活系统将是自主的,能适应环境因素并能再生——至少这是一个理想的目标。“想象一下建造能自我修复的建筑。”普林斯顿大学的化学和生物工程师 Sujit Datta 表示。以地球卫星月球为例,那里没有森林可采伐木材,也没有简单的方法运送大批建筑材料过去。这种墨水可能会被用作一种自我再生的物质,以帮助在其他行星以及地球上建造居所。
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wanwan(42055)
发表于2021年11月29日 20时09分 星期一
来自火星战士
加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的一位博士生演示了一种经济实惠且简单的硅激光器——这是科学家长期追逐但之前被认为不可能的事情。这一成就可能会对 SiP(硅光子学)产生巨大影响。集成光学是先进电信网络的一项关键技术,在量子研究和设备中也越来越重要,如 QKD(量子密钥分发)和各种纠缠类型实验(涉及量子计算)。在麦克马斯特大学的一份声明中,工程物理学系助理教授 Jonathan Bradley(也是该学生的共同导师)表示:“这是光子学的圣杯,用硅制造激光器一直是一项长期挑战。”Bradley 指出,Miarabbas Kiani 的成就不仅在于在硅芯片上演示了可工作的激光器,而且还在于它简单经济实惠的方式,这种方式与现有的全球制造设施兼容。兼容性是必不可少的,因为它允许以低成本进行批量生产。Bradley 表示:“成本太高就无法批量生产。”
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wanwan(42055)
发表于2021年11月26日 21时38分 星期五
来自挽救计划
电动自行车,也就是熟知的 e-bikes,已以惊人的速度从新奇事物变成主流。疫情期间,对于辛勤工作的快递骑手(以及他们不耐烦的客户)和不介意在到达时汗流浃背的通勤者来说,它们是一种福音。虽然围绕着这种骑行的“纯洁性”有许多嘲讽之声——电动自行车骑手在某种程度上是懒惰的骗子——电动辅助实际上是在吸引人们离开沙发进行健康锻炼。它特别受年长或者荒疏已久的骑手(这是很大的一个群体)欢迎,如果没有电动自行车,他们可能就会被令人生畏的山丘或者更远的距离阻碍,完全避免骑自行车。

据一项估计,2020 年仅在美国就售出了 500,000 辆电动自行车,而插电式汽车售出了 210,000 辆。据市场研究公司 NPD Group 的数据,从 2019 年到 2020 年,疫情推动电动自行车的销量增长了 145%,是传统自行车增长的两倍多。行业分析师预计,电动自行车的采用率将继续上升。Business Research Company 的一份报告显示,全球电动自行车市场将从去年的 325 亿美元增长到 2025 年的 530 亿美元,年复合增长率为 9.9%。即使在自行车饱和的欧洲,2019 年电动自行车的销量也增长了 23%。德勤预计,到 2023 年,全球街道上将有 3 亿辆电动自行车。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年11月26日 19时10分 星期五
来自十二魔
以色列政府将允许本国安全公司出售监视和攻击性黑客工具的国家名单缩减近三分之二,将官方网络出口清单从 102 个国家减少到 37 个国家。以色列商业报纸 Calcalist 获得的新名单只包括那些已证明民主的国家,例如来自欧洲和五眼联盟的国家:澳大利亚、奥地利、比利时、保加利亚、加拿大、克罗地亚、塞浦路斯、捷克共和国、丹麦、爱沙尼亚、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、印度、爱尔兰、意大利、日本、拉脱维亚、列支敦士登、立陶宛、卢森堡、马耳他、新西兰、挪威、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、韩国、西班牙、瑞典、瑞士、荷兰、英国和美国。该清单删除了专制政权,以色列公司经常向这些国家提供监视工具。近年来由 Candiru 和 NSO Group 等以色列公司开发的间谍软件与数十个国家的侵犯人权行为有关,当地政府使用这些工具监视记者、活动家、持不同政见者和政治对手。