科技前沿

科学家发明世界首台以光为动力的清洁机器人

近日，英国和荷兰的科学家开发出了一款可以像毛毛虫一样爬行的机器人，而它的动力来源只是一束单一恒定光源。这个设计理念非常巧妙：他们将较长的高分子材料安装在较短的框架上后会产生凸起，当紫色的LED灯照到凸起前方的材料时，这部分将会收缩，从而将另一部分材料暴露在LED光源下。

如此循环，这个小框架就可以不断运动。团队成员表示，这项发明可以把小物品运到狭窄的地方，或者用它来清洁太阳能电池表面。

这一技术依赖于一种光敏液晶材料，它可以在光的作用下迅速改变形状。研究人员将其进一步改造，使其在LED光下几乎瞬间变形，而当光线消失时则又恢复原状。

虽然这款高分子材料看起来是透明的，但是它能够完全阻挡紫色光线，所以背对着LED光的一侧不会受到影响。如果把它倒置，这个框架就会往反方向移动。尽管之前我们见过利用激光、太阳能等作为动力的设备，但是这款机器人是第一个用光驱动的装置。

太阳能自动调色的未来智能玻璃

最近来自普林斯顿的科研团队们宣传正在打造一套自供电的智能窗户系统，将通过透明的太阳能电池从阳光中直接吸取紫外线获取能源。

这套智能窗户由电致变色材料构成，在微电流的作用下，窗玻璃将会从透明变为深蓝色，而通过吸收特定的光波，智能窗的太阳能电池将会实现供电作用，整个系统可以被整合成一个纤薄、透明的薄膜，然后安装在普通的玻璃窗户上。

研发人员表示，“这项新技术的运用实际上也是一套智能光谱管理系统，通过用紫外线来为智能窗供电意味着其中的太阳能电池必须实现透明化，在相同的光谱范围内和美学设计的限制下仍然能够保持功能的有效发挥。”之前一些系统还尝试过吸收红外线光谱发电，不过由于红外线同时也容易给室内带来不必要的热量，这也成为了一个不好解决的问题。

在实验中，普林斯顿团队的系统能够屏蔽超过80%的可见光，不过其未来的应用前景仍然非常巨大，或许以后可以研发一种智能薄膜，让用户可以通过其智能手机来更换智能窗户的颜色，然后这项技术也可以继而运用推广到车窗系统和其他智能应用上。

斯坦福大学研发新型搜救机器人 形态像蛇

不管是工厂机器人还是家庭服务性机器人，它们不一定都拥有贴近人类的外观，但大多都拥有“钢筋铁骨”的内核。而斯坦福大学一群研究员最近研发的一款搜索救援机器人，和机械臂或钢铁心都无关，是条可以蜷曲伸展的充气管子。和我们以往所见的机器人不太一样，它长得有些怪异，长72米，像一条灵活柔软的蛇。

不过，研究员并不是从蛇身上寻找到灵感，因为它并不像真正的蛇一样在身体内部拥有灵活的骨节，而是一个中空充气的双层塑料软管。这意味着它的形状可以任意变化，也可以向任意方向蜷曲舒展，并以32千米/小时的速度前行。

软体机器人模拟的是植物的生长状态：植物不是通过运动，而是通过尖端延伸向着某处生长，并且能从狭缝中钻出来。它也用了同样的原理：“当材料延展开来，它的身体部分会在一端变长，但剩余部分并不移动”。

赖斯大学打造纳米光电太阳能薄膜蒸馏系统

据报道，虽然地球表面大部分由水组成，但不幸的是它们大部分都是无法饮用的盐水。虽然海水淡化技术可以让盐水变成可口的可饮用水，但由于该技术消耗的能源过大所以它算不上什么实用的解决方案。不过现在倒是出现了一种能够解决这一问题的技术，其通过纳米粒子利用来自太阳的能源完成盐水蒸馏。

这套诞生于赖斯大学的纳米技术水处理中心(NEWT)的系统基于膜蒸馏法打造。膜蒸馏法让水蒸气通过薄膜然后以纯净水的形式回收，不过在这个过程中却有大量的能量流失。

为了提高效果，科研人员利用他们所称的“纳米光电太阳能薄膜蒸馏(NESMD)”系统吸收并使用太阳能。在这个薄膜中，科研人员嵌入了炭黑纳米粒子，这样能够大大加大对阳光的吸收。获悉，这种材料能够吸收照射在其表面的80%的太阳光，而这能加快水的蒸发、减少系统对外部能源的需求。

眼下，这套系统还处在概念验证阶段。据了解，科研人员使用的薄膜只有几毫米厚、大小约为3张邮票大小。不过另外，NEWT团队还打造了一个70厘米x25厘米的版本，实验结果显示，该系统扩展性非常好、吸收以及利用阳光的效率也都非常具有优势。