科学家用木纤维做出软电池

2015-08-24 07:30
大众科学 2015年7期
关键词:外源路由器分子

科学家们已经研发出一种新型的高性能存储设备,它使用树纤维中的气凝胶材料制作而成。同如今的电池不同,它能被当做3D打印的材料,也能被做成衣服或汽车车身这类形状。这项研究成果已发表在《自然》杂志上。

为了得到气凝胶,研发团队首次分解了木纤维,使其体积缩小了一百万倍,接着他们溶解了纳米纤维素并冻干了它,这样水分蒸发时该材料不需经历液体状态,待材料中的分子不再分解后,它就稳定了下来。结果显示,材料非常坚固、轻且柔软,它看上去像床垫中的泡沫,但它要硬得多、轻得多且更透气,你的触摸不会令它碎掉。

然后,研究人员将能导电的特制墨水涂在了这种气凝胶的外面,让这一材料具备电池所需的电属性。该团队利用这种材料和碳纤维纳米管电极创造出了3D超级电容器和一个混合电池。它们在被压缩75%的情况下能正常工作,在经历400次充电周期后超级电容器还能稳定工作。

现在研究仍处于早期阶段,不过将来它们能被用在当前电池无法适用的领域,它们还能用在服装上,帮助研发可穿戴电子设备,比如能替你手机充电的T恤。(来源:煎蛋网2015年6月3日)

最近,德国卡尔斯鲁厄技术研究所等多家机构研究人员第一次证明,根据脑波能重新构建持续讲话中的基本单位——单词和完整的句子,还能生成相应的文本,且该成果已在《神经科学前沿》发表。

研究人员记录的脑活动来自7名癫痫病患者,他们的大脑皮层表面因治疗需要放有电极阵列(ECoG)。当患者朗读例文时,研究人员以高分辨率记录下ECoG信号。随后,研究人员对数据进行分析并开发出了“脑-文本”系统。这一成果除对基础科学方面有所贡献,帮人们理解大脑中复杂的讲话过程外,还有助于将来开发新的语言通讯工具,并可固定在病人身上帮助他们交流。(来源:《科技日报》2015年6月17日)

中国科学技术大学教授金帆与美国加州大学洛杉矶分校教授Gerard Wong合作,研究发现了导致自身性免疫疾病中,免疫系统如何被外源或内源分子激活的统一分子机制。该研究成果已发表在《自然·材料》上。

研究人员利用高精度的小角同步辐射散射的方法,率先表征确定了一系列可激发免疫反应的外源或内源分子与DNA所生产复合体的空间结构,发现了激活免疫受体蛋白TLR9的分子机制,即TLR9是否被激活严格取决于外源或内源分子与DNA所生产复合体的空间结构,只有当DNA分子被外源或内源分子压缩到一特定空间距离时,免疫受体蛋白TLR9才可被激活。他们与瑞士的Michel Gilliet教授合作完成了对这一系列DNA复合体对免疫系统激活的测试,从而在实验上确定了是什么样的空间结构可令免疫系统激活,最后与剑桥大学教授Jure Dobnikar的合作,利用计算模拟的方法证明了所发现的实验规律,从而最终阐明了其分子机制。这一突破性进展将帮助人们找到新的方法去治疗这一类疾病。(来源:中国科学技术大学网站2015年6月11日)

美国的工程师最近开发出一项技术“Ambient Backscatter”,据说能把WiFi信号转化成电力,现在已经做出了一个路由器原型,首席工程师Shyam Gollakota在最近的EmTech Digital会议上展示了路由器雏形。

Ambient Backscatter也被称为WiFi背向反射技术,这个技术的基础就是让两个没有电池的无线射频设备通过反向散射让双方无线信号通信。无线射频供电的电脑是一个实现计算和交流的小型设备,能只靠从无线射频捕获的信号供电使用。

实验中使用的路由器会发出无线电波然后被转换成直流电设备整流器中,类似于太阳能电池板,把光能转换成电能,然后又用电压转换器增加信号的电压电平来满足传感器或微控制器的需求。在实验过程中,路由器能供一个没有电池的相机的电能,最远距离是5米,使用频率为每35分钟拍张照,还能带动一个没有装电池的温度感应器。

Gollakota的技术并不是首次试图从周边环境中捕获无线信号使用的技术,但是这是第一次不需要专用网关来连接到网络的。(来源:煎蛋网2015年6月4日)

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