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诚美科技简报 第十期——科技创新及应用介绍

2018-06-08

      1、麻省理工研究高效算法:可减三成城市出租车
      IT之家5月27日消息,麻省理工学院的研究人员在《自然》杂志上发表了一篇新论文,描述了一种超高效的调度算法,表示可以将城市的出租车队规模缩减30%。科学家们为此设计了一种基于网络的方法。在其中,他们根据一天中城市的行程时间等信息,创建一个由多个节点和链接组成的大型网络。由此,他们可以为车队安排详细的行程计划,以寻找一个黄金数字。
他们使用了真实的纽约市曼哈顿道路网络,以及基于GPS的真实的出租车行程数据集来计算出行时间。结果显示,按照具有接近最佳服务水平的方法可将所需车队规模缩小30%。
      研究人员表示,新算法只涉及出租车的调配优化,只需一个手机App就能完成,并将在此后随着自动驾驶汽车的普及而日趋成熟。(资料来源:IT之家)
      
      2、空中出租车Volocopter迪拜试飞成功
      IT之家5月25日消息,号称能飞在空中的出租车Volocopter最近在迪拜试飞成功。这款世界上第一架纯电动两座直升机Volocopter于今年英特尔CES会展上首次亮相,Volocopter从本质上来讲更像是一款飞行汽车,其被设想、设计和制造成首批无人空中出租车之一。
      Volocopter采用了白色蛛网设计,18个旋翼装置的新型纯电动私人直升机。相比普通直升机而言,新型直升机飞行性能更加稳定,安全系数更高,机上操纵杆和驾驶舱软件也容易操作。Volocopter并非使用传统模式的燃料驱动引擎,而是由安装在机身后部的蓄电池组和顶部的18个旋翼。由于这种非传统设计打破常规,德国政府不得不针对该机,划定一种新的飞机类目,以便人们考飞行驾照。(资料来源:IT之家)
      
      3、工信部:五大新政推动VR发展
      IT之家5月21日消息,在“2018年世界VR产业大会新闻发布会”上,工信部表示将组织制定《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》政策文件,通过五大方面推动VR产业的健康快速发展:
      一是从战略高度规划虚拟现实产业的发展目标、发展路径和重点任务;
      二是支持虚拟现实核心关键技术及产品研发,加强产学研用协同合作,推动基础理论、共性技术和应用技术研究,加快虚拟现实整机设备、感知交互设备等产品的研发及产业化;
      三是推进虚拟现实技术与其他行业融合发展,实施“VR+”战略,推广实用性强、示范性好的虚拟现实技术、产品在重点行业、特色领域的渗透应用;
      四是面向虚拟现实产业发展需要,支持建设公共服务平台,提供技术攻关、成果转化、测试推广、信息交流、创新孵化等服务,优化产业发展环境;
      五是发挥标准对产业的引导支撑作用,加强标准体系顶层设计,着力做好基础性、公益性、关键性技术和产品的国家/行业标准制修订工作,有效支撑和服务产业发展。(资料来源:IT之家)
 
      4、科学家利用摩擦发电,让传统玩具转型成无需电池的智能电子玩具
      Technews科技新报5月26日消息,韩国济州大学材料科学家 Sang-Jae Kim 团队正在开发不需电池供电的儿童电子玩具,利用 TENGs 收集机械振动时产生的能量(电荷),类似头发与气球摩擦时形成的静电,再将之储存转化为可用形式。研究人员将由铝电极制成的 TENGs 夹在环保硅胶薄膜之间,结合至橡胶小鸭和拍手玩具,接着透过挤压或摇动方式让电极与薄膜接触产生电荷,TENGs 可从中收集足够能量为玩具 LED 灯供电,比如眼睛部位。
      韩国团队透过新的设计能更有效利用 TENGs,让传统玩具转型为智能供电玩具的前途更加明朗化,并且有机会进一步应用在医疗感测器上。(资料来源:Technews科技新报)
 
      5、两个自由度实现惊艳后空翻,迪士尼杂技机器人献拿手好戏
      Technews科技新报5月23日消息,一款名字称为Stickman的“火柴”杂技机器人在迪士尼研究院的精心设计研发后腾空而出。它仅仅需要两个自由度便可在空中实现几周后空翻,可称得上机器人中的杂技表演。      据了解,它拥有两个自由度和一个钟摆,用于在绳索上摆动之后再向空中发射。机器人能够在空中自行折叠,随后翻筋斗,最后轻盈降落在垫子上,呈现“平躺”姿势。
      Stickman能够自由折叠与准确无误地翻跟斗,归功于它内置的激光测距仪和六轴惯性测量单元(组合陀螺仪/加速度计),这两样配置帮助Stickman准确计算其飞行位置并相应地调整定位。(资料来源:Technews科技新报)
 
      6、精准喷洒机器人来了,除草剂用量或少 20 倍
      Technews科技新报5月23日消息,瑞士机器人业者ecoRobotix研发出太阳能板供电的除草机器人,外型像在桌子下加装了4个轮子。此种机器人会逐一检视作物生长情况,辨识杂草、再喷洒农药。ecoRobotix表示,该公司机器人能让除草剂用量减少20倍,预估明年上市。(资料来源:Technews科技新报)
 
      7、自组装3D螺旋结构电池,可在数秒内为设备充饱电
      5月23日,Technews科技新报消息,美国康乃尔大学研究人员设计出一种新的电池架构,阳极与阴极不再分站两侧,而是交织在一个自组装的 3D 螺旋结构中,不只能实现现今人人追求的闪电般快速充电,还能拥有更大储能容量。
      康乃尔大学材料科学与工程学教授 Ulrich Wiesner团队将阳极和阴极交织在一个自组装的 3D 螺旋结构中,由碳薄膜构成的阳极包含数千个只有 40 纳米宽的孔隙,表面被一层 10 纳米厚的绝缘层覆盖,接着再添加硫阴极,但硫可以接收电子却不导电,所以最后用名为聚二氧乙基噻吩(PEDOT)的导电高分子材料填满孔隙。
      每个孔隙都储存了可观能量,使它们几乎自成小电池,扩展到螺旋状表面后还可以提供比传统电池设计更高的功率密度,也就是说,当你将充电线接上插座那一刻起,充电速度将变快到几秒钟内就能为电子设备充饱电。
      不过新设计在电池充放电时,硫阴极会膨胀,但 PEDOT 层不会,所以后者会随时间推移磨损。(资料来源:Technews科技新报)
 
      8、阿迪达斯年底前要推出10万双3D打印鞋,3D打印产品大众化将成为现实
      5月23日消息,阿迪达斯计划在今年年底之前推出10万双3D打印鞋子,其塑料鞋底由硅谷创业公司Carbon全新的3D技术制造而成。阿迪达斯品牌战略副总裁James Carnes表示,在未来几年里,阿迪达斯还将把产量提高到数百万双。这项技术还将缩短产品周期,并创建“按需”模式,以降低库存。(国泰君安)
   
      9、我国科学钻探井入地7018米:已到达恐龙时代
      5月27日消息,根据人民日报报道,在黑龙江省安达市,松辽盆地大陆深部科学钻探工程即松科二井超额完成预定目标,胜利完井。松科二井于2014年4月13日开钻,历时4年多时间,完钻井深7018米,成为亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井。工程取得了地质科技四项重大突破与进展。这是全球首个钻穿白垩纪陆相地层的科学钻探井,标志着我们已经到达了恐龙时代。
      松科二井工程首席工程师士王成善表示,这是全球首次实现了对白垩纪(距今1.45亿到0.65亿年)最完整、最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,发现了大规模火山爆发排放二氧化碳引发陆相气候剧烈波动的重要信息。(资料来源:IT之家)
 
      10、科学家:冥王星可能是由十亿颗彗星组成的
      5月26日消息,根据外媒报道,来自美国克罗拉多州SwRI研究所的两位科学家近日的一项发现揭示了冥王星的形成原理,他们称之为冥王星形成的巨型彗星化学模型。这两位科学家利用新视野号观测得到的冥王星数据,并于此前罗塞塔号卫星传回的数据比较,发现冥王星一个区域的冰层富含氮元素,该冰层中的氮含量估计与十亿颗彗星总量差不多。
      他们的研究显示,冥王星的化学元素构成大部分可能都是由彗星带来的。冥王星地表下极有可能存在液态水。(资料来源:IT之家)
      11、德团队用全新 3D 扫描平台,为昆虫制作数字标本
      5月26日消息,Newatlas报导指出,德国达姆施塔特工业大学和达姆施塔特应用科大的联合团队运用四年的时间,开发出一台专门用来替昆虫进行 3D 成像的自动化扫描机「DISC 3D」。
      在扫描器中心放置一个任意大小的固定昆虫后,两个半球形光源会所有方向照亮标本,接着在电动滑轨上的相机便会来回移动开始连续拍照,同时步进马达会让中央的昆虫围绕两个轴旋转,让相机能够从各个角度进行拍摄。在这样的过程中,DISC 3D会从400个不同的空间方向拍下近 25,000 张照片,最终并将其组合起来形成昆虫的高分辨率3D模型,并在表面纹理应用真实色彩,在电脑上观看模型的人可以旋转放大细节,或是测量其中一部分得尺寸,甚至是用3D打印机创造一个放大的物理模型。
      由于扫描机建立的模型是数字的,世界各地的科学家或昆虫迷都可以透过网络来查看这些资讯。(资料来源:Technews科技新报)
 
      12、破解蓝绿藻光合作用之谜,用以提升太阳能电池效率
      Technews科技新报5月27日消息,为了更了解光合作用过程与其复杂反应,美国乔治亚州立大学物理与天文系生质学家 Gary Hastings 团队利用红外光谱分析红外光与物质如何相互作用,希望可以提升人工太阳能电池效率与打造更简单的太阳光捕获系统。
      团队通过研究蓝绿藻的分支集胞藻(Synechocystis)发现只要将集胞藻中的叶绿醌色素嵌入蛋白质中,其相互作用便会产生特殊性质。Hastings 指出,团队的研究可指引太阳能电池新方向,像是全新的太阳能制氢方式;且电子转移、色素和蛋白质关系等知识也可以应用到其他领域,因为这些都是生物化学的核心。
      而除了用于提升太阳能设备效率,团队也致力于研究如何将该藻类用于其他用途,例如制成生物燃料,藻类细胞生长时会产生脂类(lipids),可从细胞中萃取脂类并转化为柴油燃料。
      Hastings 表示,未来该研究也或许能用于检测藻华,避免越来越多水池优养化与污染。藻类大量堆积可能会导致饮用水污染、藻类毒素透过食物链影响人体健康,而团队目标是使用光谱检测藻华并预测其是否会再次大量生长。(资料来源:Technews科技新报)
 
      13、室温下保持高载流子移动率,稀有元素碲或可成为高效芯片祕方
      Technews科技新报5月27日消息,美国普渡大学研究人员发现一种衍生自稀有元素碲(tellurium)的极薄二维材料,可大幅提升芯片电晶体运行效率,进而提高电子设备(如手机、电脑)处理讯息的速度,也能增强诸如红外线感测器的技术。
      在做为半导体材料方面,普渡大学指出,诸如石墨烯、黑磷或硅烯等二维材料,不是在室温下缺乏稳定性、就是在高频高功率设备中还没有找到能量产高效电晶体的方法,但普渡大学电子与资讯工程学教授 Mary Jo Schwartz 领导的团队,从碲元素中制造的二维薄膜能在室温下实现稳定片状电晶体结构,允许载流子(carrier)快速移动。使用其他电晶体材料通常必须在较低温或真空环境中才能获得良好稳定性,因此,能在室温下保持高载流子移动率的碲电晶体更具成本效益,片状结构则代表电子移动障碍更少,就像一张纸,能让快速移动的载流子在更大表面积上传输更多电流。
      不过碲矿资源分布稀散,且本地壳含量不高,加上对碲的需求上升引发另类环境污染问题(某些形式的碲有毒),这种新电晶体材料能否顺利诞生还要持续观望。(资料来源:Technews科技新报)
 
      14、美研究团队开发出自动化系统,能大幅加速「类器官」培养
      Technews科技新报5月24日消息,华盛顿大学医学院的研究人员开发了一种使用机器人的自动化系统,可以将干细胞培养成类器官(organoids)的过程自动化,这项进步有望大幅扩展类器官在基础研究和药物研发上的应用。
      由于类器官与基本器官在许多方面都表现相似,成为相关生医研究的理想选择,但过去因为培养的困难性,在大规模生产上总是面临挑战,未来透过自动化的协助,生产速度与成本将有望大幅改善。研究人员还训练机器人运用单细胞 RNA 测序(scRNA-Seq)来辨识、筛选产生的类器官,研究人员认为,这个系统让人们能够更好的了解这些器官的性质,并提供一个可以改善的基准,如今研究人员可以随时运用各种方式改变步骤,并迅速察觉到哪些变化产生了更好的结果。除此之外,团队也利用了这项新技术来寻找可能影响疾病的药物。
      这是首次成功运用自动化系统从多功能干细胞中制造出类器官,由于多功能干细胞可以成为任何类型的器官,不仅仅是团队关注的肾脏疾病,未来各种类器官的大规模培育都有望进行。(资料来源:Technews科技新报)
 
      15、科学家从茶叶提取物制出量子点,并惊喜发现可抑制肺癌细胞生长
      Technews科技新报5月24日消息,由英国斯旺西大学与印度 K. S. Rangasamy 理工学院组成的国际团队新研究表明,我们可以利用废弃茶叶制造出量子点,过程更加无毒且简单,同时发现,量子点还在实验中抑制了肺癌细胞生长。
      量子点是一种极微小的纳米粒子(宽度小于10纳米),只有人类头发宽度的四千分之一,由于表现出特殊光学特质而具有广泛商业应用,从感测器、太阳能电池、电视到手机充电器无一不可,甚至在医疗领域中也大展身手,其荧光性质可用来帮助医师准确「照亮」肿瘤。
      研究人员将量子点应用于肺癌细胞成像发现,从茶叶提取物制出的量子点可成为化学品制出的量子点的无毒替代品,两者具有同样优异的荧光性质;同时,他们没有预料到这些量子点竟然还抑制了肺癌细胞生长,原因是量子点渗透进癌细胞纳米孔隙中,导致 80% 癌细胞死亡。
      与使用化学品制成的量子点相比,从茶叶提取物制造量子点是一种更简单、便宜、毒性更小的方法,《BBC》报导,化学合成的量子点成本落在每微克 250~500 英镑,但有机量子点成本每微克只要 10 英镑,而且还意外兼具抑制癌细胞的功用,应用在医疗领域时也不用担心毒害健康细胞。(资料来源:Technews科技新报)
 
      16、清华青藤链盟发布创新实验平台“青藤链”
      Bianews 5月27日消息,清华大学区块链教育与产业联盟成立“青藤链盟”,并发布中国首个区块链创新实验平台“青藤链”
      青藤链是基于以太坊底层代码重新开发的主链,致力于为高校培养区块链技术人才,为区块链提供开放服务,探索未来教育和科研体系的方向和模式。
      青藤链将在共建院校建立节点,形成高校分布式计算网络,并建立科研矿池,搭建区块链网络实验室,分布式应用体验中心,为学生、科研院所、企业、政府提供区块链技术的学习、体验、科研、应用等服务。(资料来源:Bianews)
 
      17、曼谷银行加入R3贸易融资区块链计划
      Bianews 5月26日消息,曼谷银行加入了由区块链软件创业公司R3和贸易融资技术公司TradeIX开发的马可·波罗贸易融资计划,希望将分布式账本技术(DLT)应用于“解决贸易融资的复杂性和低效率”。
      马可波罗平台旨在使贸易融资更简单、更无风险,使用区块链技术代替手工、纸制的流程,并已拥有包括BNP、Commerzbank和ING在内的主要金融机构。
该解决方案提供了一个交易事务参与者之间的端到端、实时连接,并有助于消除数据流中的低效和差异。在TradeIX的TIX开放平台上,由R3的DLT产品Corda建立,马可波罗目前在贸易金融的三个领域:风险缓解,应付款金融和应收账款融资。(资料来源:Bianews)