新詞新知

3D打印柔性可穿戴設(shè)備用體溫發(fā)電

從健康監(jiān)測、健身追蹤器到虛擬現(xiàn)實耳機(jī)，可穿戴電子產(chǎn)品已成為日常生活的一部分。美國華盛頓大學(xué)研究人員在雜志上發(fā)表論文稱，他們首創(chuàng)了一種柔性可穿戴熱電設(shè)備，能將體熱轉(zhuǎn)化為電能。該設(shè)備具有通常很難結(jié)合起來的特性：既柔軟又可拉伸，既堅固且高效。

研究人員制造出一種原型設(shè)備，即使在30%的應(yīng)變下進(jìn)行了15000 多次拉伸循環(huán)后，仍保持完整功能，這對可穿戴電子設(shè)備和柔性機(jī)器人非常理想。與以前的可拉伸熱電發(fā)電機(jī)相比，該設(shè)備的功率密度提高了6.5 倍。

研究人員表示，他們可將這種設(shè)備打印在可拉伸的紡織面料和曲面上，這表明未來的設(shè)備可以應(yīng)用于服裝和其他物體。該研究的一個獨(dú)特方面是，它涵蓋了從材料合成到器件制造和表征的整個范圍，這讓研究人員可自由地設(shè)計新材料并發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。

（來源：光明網(wǎng)）

透明涂層材料半小時修復(fù)汽車表面劃痕

韓國化學(xué)技術(shù)研究院研究團(tuán)隊開發(fā)出一種透明涂層材料，涂抹后暴露在陽光下30 分鐘可使汽車表面劃痕自我修復(fù)。

汽車涂層的優(yōu)良耐久性是汽車表面保護(hù)的首要問題。此外，防護(hù)涂層材料應(yīng)為無色透明，這樣才能看到產(chǎn)品的原色。然而，很難在滿足所有這些條件的同時提供自我修復(fù)功能。具有自由運(yùn)動分子的材料有著較高的自愈效率，但耐久性較差；而硬度高、耐久性好的材料自愈性能則較差。

新材料滿足了上述所有條件，具有與商業(yè)防護(hù)涂層材料相似的性能。表面劃痕暴露在陽光下30分鐘即可自愈。為了展示所開發(fā)的涂層材料的自愈性能，研究小組用新材料對實驗室的汽車模型進(jìn)行了噴涂。當(dāng)模型車暴露在正午陽光下約30 分鐘時，劃痕完全消失，涂層材料表面恢復(fù)。汽車劃痕自愈現(xiàn)象的原理是，當(dāng)太陽光被材料吸收時，表面溫度會隨著光能轉(zhuǎn)化為熱能而上升，材料聚合物結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵就會解離和重組，使表面劃痕自我修復(fù)成為可能。

（來源：中國科普網(wǎng)）

“數(shù)字孿生”正款款走來

“ 數(shù)字孿生” 指現(xiàn)實世界事物的虛擬表現(xiàn)，它無疑是目前最熱門的技術(shù)趨勢之一?！?數(shù)字孿生”融合了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、虛擬現(xiàn)實以及增強(qiáng)現(xiàn)實等技術(shù)，致力于創(chuàng)建出真實物體、系統(tǒng)或過程的數(shù)字模型?？茖W(xué)家們可以修改這些模型的參數(shù)，以研究這些改變對真實物體或系統(tǒng)等方面的影響，而成本僅為在現(xiàn)實世界中進(jìn)行實驗所需成本的一小部分。行業(yè)分析師估計，到2026 年，“ 數(shù)字孿生” 市場可能達(dá)到近500 億美元。

全球很多企業(yè)都致力于在其開發(fā)、生產(chǎn)等過程中應(yīng)用“ 數(shù)字孿生” 技術(shù)，從復(fù)雜設(shè)備的工程設(shè)計到3D 沉浸式環(huán)境，再到精確醫(yī)療和數(shù)字農(nóng)業(yè)等。近年來，一些真正具有開創(chuàng)性的“ 數(shù)字孿生” 范例不斷涌現(xiàn)，激勵著業(yè)界，幫助推動科學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程、制藥、體育等領(lǐng)域的發(fā)展。美國《福布斯》 雙周刊網(wǎng)站在最近的報道中，列出了目前最有趣以及最具創(chuàng)意的“ 數(shù)字孿生” 范例。

人腦：由歐盟資助的“ 神經(jīng)孿生” 項目旨在模擬患者的腦，以建立模型，預(yù)測刺激對治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病——包括癲癇和阿爾茨海默病的影響，以找到這些疾病的最佳治療方法。過去也有其他科研團(tuán)隊嘗試模擬大腦的各個方面，但“ 神經(jīng)孿生” 是第一個專注于建模大腦的電磁活動和生理學(xué)的項目。

人：2016 年，美國通用電氣前首席執(zhí)行官比爾·魯赫預(yù)測，總有一天，每個人出生時就有一個“ 數(shù)字孿生”，當(dāng)生病時，可用于設(shè)計定制治療方案，還可以模擬生活方式對其長期健康的影響。此外，利用患者獨(dú)特的基因組，這些“ 數(shù)字孿生” 可以預(yù)測不同藥物的療效，從而為患者提供最佳治療方案。這將最大限度地減少因患者的遺傳因素而無法奏效的治療方案，并延長壽命。

城市：中國上海城市運(yùn)營管理中心為這個擁有2600 萬居民的城市建立了“ 數(shù)字孿生” 模型，模擬了10 萬個要素，從垃圾處理和收集設(shè)施，到電動自行車充電基礎(chǔ)設(shè)施、道路交通以及公寓樓的大小和位置。

交通基礎(chǔ)設(shè)施：“ 數(shù) 字 孿生” 作為一種創(chuàng)建城市虛擬模型并模擬政策情景的新技術(shù)，可能會改變城市規(guī)劃的游戲規(guī)則。比如，美國洛杉磯交通部與開放移動基金會合作，創(chuàng)建了該市交通基礎(chǔ)設(shè)施的“ 數(shù)字孿生” 模型。首先，它對微移動解決方案，例如該市的共享自行車和電動滑板車網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn)行建模，之后，它將擴(kuò)展到包括共享乘車服務(wù)、拼車以及其他可能出現(xiàn)的新的移動解決方案，如自動出租車、無人機(jī)等。

體育場：洛杉磯索菲體育場現(xiàn)在也有了自己的“ 數(shù)字孿生”。這個“ 數(shù)字孿生” 不僅涵蓋體育場本身，還包括周圍占地300 英畝的好萊塢公園。由于體育場本身正在建設(shè)中，它將從公園運(yùn)營的各個領(lǐng)域?qū)崟r收集數(shù)據(jù)，并將其集成到一個平臺上，用來回答人們提出的問題，從希望使用該空間的活動組織者到維護(hù)和清潔人員，都可以通過“ 應(yīng)用商店”模式與這個“ 數(shù)字孿生” 互動。

（來源：《科技日報》）