3D打印柔性可穿戴設備用體溫發(fā)電

從健康監(jiān)測、健身追蹤器到虛擬現(xiàn)實耳機，可穿戴電子產品已成為日常生活的一部分。美國華盛頓大學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備，能將體熱轉化為電能。該設備具有通常很難結合起來的特性：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備，即使在30%的應變下進行了15000 多次拉伸循環(huán)后，仍保持完整功能，這對可穿戴電子設備和柔性機器人非常理想。與以前的可拉伸熱電發(fā)電機相比，該設備的功率密度提高了6.5 倍。

研究人員表示，他們可將這種設備打印在可拉伸的紡織面料和曲面上，這表明未來的設備可以應用于服裝和其他物體。該研究的一個獨特方面是，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計新材料并發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。

（來源：光明網）

透明涂層材料半小時修復汽車表面劃痕

韓國化學技術研究院研究團隊開發(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。

汽車涂層的優(yōu)良耐久性是汽車表面保護的首要問題。此外，防護涂層材料應為無色透明，這樣才能看到產品的原色。然而，很難在滿足所有這些條件的同時提供自我修復功能。具有自由運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行了噴涂。當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。汽車劃痕自愈現(xiàn)象的原理是，當太陽光被材料吸收時，表面溫度會隨著光能轉化為熱能而上升，材料聚合物結構中的化學鍵就會解離和重組，使表面劃痕自我修復成為可能。

（來源：中國科普網）

“數字孿生”正款款走來

“ 數字孿生” 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趨勢之一?！?數字孿生”融合了人工智能、物聯(lián)網、元宇宙、虛擬現(xiàn)實以及增強現(xiàn)實等技術，致力于創(chuàng)建出真實物體、系統(tǒng)或過程的數字模型?？茖W家們可以修改這些模型的參數，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)實世界中進行實驗所需成本的一小部分。行業(yè)分析師估計，到2026 年，“ 數字孿生” 市場可能達到近500 億美元。

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

人腦：由歐盟資助的“ 神經孿生” 項目旨在模擬患者的腦，以建立模型，預測刺激對治療神經系統(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隊嘗試模擬大腦的各個方面，但“ 神經孿生” 是第一個專注于建模大腦的電磁活動和生理學的項目。

人：2016 年，美國通用電氣前首席執(zhí)行官比爾·魯赫預測，總有一天，每個人出生時就有一個“ 數字孿生”，當生病時，可用于設計定制治療方案，還可以模擬生活方式對其長期健康的影響。此外，利用患者獨特的基因組，這些“ 數字孿生” 可以預測不同藥物的療效，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：中國上海城市運營管理中心為這個擁有2600 萬居民的城市建立了“ 數字孿生” 模型，模擬了10 萬個要素，從垃圾處理和收集設施，到電動自行車充電基礎設施、道路交通以及公寓樓的大小和位置。

交通基礎設施：“ 數 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，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)建了該市交通基礎設施的“ 數字孿生” 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絡的運行情況進行建模，之后，它將擴展到包括共享乘車服務、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、無人機等。

體育場：洛杉磯索菲體育場現(xiàn)在也有了自己的“ 數字孿生”。這個“ 數字孿生” 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中，它將從公園運營的各個領域實時收集數據，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和清潔人員，都可以通過“ 應用商店”模式與這個“ 數字孿生” 互動。

（來源：《科技日報》）