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科技
wanwan(42055)
发表于2021年09月10日 20时10分 星期五
来自平行恋人
为了让粘贴式显示器、智能绷带以及廉价柔性塑料传感器真正走入千家万户,我们必须找到某种能在塑料之上长期存储数据的方法。斯坦福大学电气工程教授 Eric Pop 表示,“在柔性电子产品这一生态系统当中,有没有存储器非常重要。”但目前的非易失性存储器如闪存并不适合。因此 Pop 和他的工程团队决定在塑料上探索一种相变存储器,他们做好了失败的准备。但结果却出乎意料——这种构建在塑料之上的记忆体拥有更好的性能。重置记忆体是此类设备的关键特征,而重置记忆体所需的能量比之前的柔性版本要低一个量级。研究人员在本周的《科学》杂志上报告了他们的发现

相变存储器(PCM)并不明显适合塑料电子产品。这项技术会将比特存储为电阻状态——在结晶相中电阻较低;但当流经设备的电流足够大时,晶体会熔化呈现出电阻更大的非晶相。这种转化过程是可逆的。更重要的是,在实验性神经形态系统当中,PCM 能存储中间能级的电阻,意味着同一设备可以存储高于 1 比特数据。遗憾的是,这项技术在塑料等柔性基材上并不能很好发挥作用。问题在于“编程电流密度(programming current density)”:具体来讲,就是需要考虑向给定区域泵送多大的电流才能将其加热至发生相变的温度。柔性塑料的表面并不平整,因此无法把使用普通塑料材质制成的 PCM 单元做得像芯片上那么小,于是只能靠更大的电流才能达到相同的转换温度。

可以把整个场景设想成把烤箱的门留个小缝,再尝试烤馅饼。烤是能烤,但需要耗费更多时间和能量。Pop 和他的同事的工作就是努力把这只烤箱的门彻底关严实。他们决定尝试一种被称为超晶格的材料。这种晶体由不同材料重复堆叠的纳米厚层制成。Junji Tominaga 以及日本筑波国立应用工业科学与技术研究所的研究人员在 2011 年报告了使用由锗、锑和碲组成的潜在超晶格成果。在研究这些超晶格之后,Pop 和他的同事得到结论,认为其应该拥有良好的隔热能力。这是因为在晶体形式下,各层之间存在着原子级的间隙。这些“范德华式间隙”既限制了电流,也限制了热量的传递。因此当电流被迫通过时,热量并不会迅速从超晶格中流失,意味着各个单元从一种相转换至另一种相时需要的能量会更少。
科技
wanwan(42055)
发表于2021年09月10日 19时03分 星期五
来自大臣号遇难者
受到高强度蛛丝的启发,挪威科技大学的研究人员开发出一种新材料,能克服过去材料只能在韧性与刚度之间二选其一的困境。这种材料是一种弹性体聚合物,具有类似于橡胶材料的弹性。此次新开发的弹性体分子在每个重复单元中具有 8 个氢键,强固的氢键使得应力在材料上分布得更为均匀、从而大大提高了材料耐用性。挪威科技大学结构工程系力学与材料学教授 Zhiliang Zhang 表示,“这 8 个氢键正是非凡机构性能的来源。”这种材料由挪威科技大学 NanoLab 开发,并由挪威研究委员会提供部分资助。添加更多氢键的想法源自大自然。在博士与博后期间参与这一新材料开发的 Yizhi Zhuo 表示,“蛛丝中包含相同的结构,我们知道它一定会产生非常特殊的属性。”科学家此前曾意识到,蜘蛛丝——特别是作为蜘蛛网辐条及外缘的拉索丝——拥有极高的硬度与韧性。刚性与韧性属于工程领域的两种不同属性,而且往往相互冲突。坚硬的材料在变形之前可以承受更大的应力,而柔韧的材料则在断裂之前可以吸引更多能量。
人工智能
wanwan(42055)
发表于2021年09月10日 17时53分 星期五
来自火星之剑
机器人吸尘器对养宠物的用户来说是一笔合算的投资,它就能自动帮我们清除掉污垢与宠物散落一地的毛发。但这种扫地机器人运行声音较大,如果主人有其他事情要忙,很可能会放它自己清扫、自己出门办事。如果您也这么干过,那最好是对宠物的排泄习惯抱有坚定的信心。如果宠物没能忍住,那么就会跟扫地机器人上演了一场“便便风暴”。iRobot 将使用新的Roomba j7+ Robt Vacuum 解决这种危机。它采用了新的“Genius 3.0”障碍检测系统、一个新的前置摄像头外加 AI 支持软件。对于新一代机器人,便便也会被认定为障碍物。如果您的心理承受能力不强,千万别上网乱搜“便便+扫地机器人(poop+Roomba)”。但大家应该可以想象,扫地机器人上有很多活动部件,例如轮子和旋转刷。整个过程就像是开车碾过泥地,机器人在遇到这团“小柔软”后,自己的旋转刷会很快变成油漆滚筒。之后机器人在房间里继续行进,这些热腾腾的油漆也就铺上了每一寸地面。