前沿洞察丨有光就可以,太阳能发电的电子皮

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本期前沿洞察为大家带来这些技术:有太阳能发电功能的电子皮肤机械臂;可以为电动车充电的太阳能房车;可以行走、滚动、运输货物的软机器人……

一起看看吧:

带有太阳能发电功能的电子皮肤机械臂

复制人类的触摸感很复杂——电子皮肤需要柔软、可拉伸且对温度、压力和纹理敏感;他们需要能够读取生物数据并提供电子读数。因此,如何为电子皮肤供电以连续实时使用是一个很大的挑战。

为了解决这问题,英国格拉斯哥大学的研究人员开发出一种由微型太阳能电池制成的,无需专用触摸传感器就能产生能量的皮肤。太阳能电池不仅产生自己的能量而且还为触摸和接近感应提供触觉功能。

当带有太阳能发电功能的电子皮肤机械臂暴露在光源下时,皮肤上的太阳能电池会产生能量。如果被附近的物体遮挡,光的强度以及因此产生的能量会降低,当机械臂与物体接触并确认触摸时,其强度会降低至零。在这样的模式下,光强度会告诉您对象相对于单元的距离。用户可以实时比较光强度,并在校准后找出距离。

如果进行电子皮肤研究,真正的行动要在接触后开始。太阳皮肤是向前迈出的一步,因为它会在物体接近时开始起作用,并且有更多时间为行动做准备,这可以有效减少在脑机接口中经常出现的时滞。

该团队的成就使我们更接近可以触摸和“看见”的灵活,自供电,具有成本效益的电子皮肤。但是,目前仍然存在一些挑战,他们正在研究基于纳米线的太阳能电池,希望在能量和传感功能方面实现良好的性能。

超强续航还能为电动车充电的太阳能房车

随着汽车的大量普及,人们对于短途自驾游的兴致也越来越高,一些汽车厂商也瞄准了露营汽车的商业价值,美国一家旅行车制造商就为自家露营车升级了超大容量锂电池,可以不受约束的进行远距离自驾游,更不用担心不够电。

这款豪华露营车不仅配备大容量电池,顶部还装有太阳能电池板,可以持续不断地为其补充电量。

整车长29英寸,宽1英寸,车身侧面安装了可折叠的7英寸长挡板,可以扩容电池,为房车提供更长距离的续航。

值得一提的是,用户还可以用露营车的电池直接为小车或电动单车充电,露营车固定在某一个地点,就可以用电动车围绕着它作短距离骑行,回来后再为电动车补充电量。

内部配置也非常齐全,办公区、生活、玩乐设备一应俱全,做饭、办公,甚至是开个小型派对都可以。

办公桌翻下来就是一张双人床;滚筒洗衣机,一点也不占地方;还有一个小厨房,有各种生活电器,冰箱、电炉、恒温器、烤箱、洗碗机一样不少;对于追求更高享受的客户,还能加装室外花洒,享受大自然中野外沐浴。

露营车有三种不同版本可选,高配版提供高达瓦太阳能充电和瓦时电量储存,瞬间变成可移动的小居室。

可以行走、滚动和运输货物的软机器人

西北大学的研究人员已经开发出一种新材料,可以用作软机器人。他们说,栩栩如生的软机器人可以以人类的速度行走,捡起并将货物运输到新的地点,爬上山坡,甚至不停地松开来释放颗粒。该软机器人按重量计将近90%的水,无需复杂的硬件、液压或电力即可移动。取而代之的是,它被光激活并沿外部旋转磁场的方向行进。

该机器人类似于四足章鱼,在充满水的水箱内工作,非常适合在水生环境中使用。研究人员说,可以定制微型机器人的动作,以帮助催化不同的化学反应,然后抽出有价值的产品。

该软机器人也可分子设计来识别并积极在特定环境下删除不想要的颗粒,或用自己的机械运动和运动精确地提供生物疗法或细胞对特定组织。

这项研究旨在设计模仿海洋生物的“机器人软物质”。在今年早些时候发表的之前的研究中,机器人材料可能会在数分钟的时间范围内弯曲,并且每12小时迈出一步就可以在表面爬行。现在,当前的突破使机器人可以以人类的速度行走-大约每秒一步-并能响应磁场,使这些材料遵循特定的轨迹。

通过耦合对光和磁场的响应,研究人员设计了一个软机器人,该机器人还可以拾取货物,并通过步行或滚动将其运送到目的地。然后,通过颠倒其形状或执行旋转的“霹雳舞”以移动并释放黏性物体,从而将货物放到新位置。

研究人员表示,模仿生物的新材料的设计不仅可以加快响应速度,而且还可以执行更复杂的功能。“我们可以改变形状,为合成生物增加腿部,并赋予这些栩栩如生的材料新的步行步态和更聪明的行为。这使它们具有很高的通用性,可以完成不同的任务。”

研究人员认为这些柔软的机器人材料可能会被用于创建许多应用程序的对象,包括化学生产,对环境重要技术的新工具或作为高度先进医学的智能生物材料。

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