新词新知

3D打印柔性可穿戴设备用体温发电

从健康监测、健身追踪器到虚拟现实耳机，可穿戴电子产品已成为日常生活的一部分。美国华盛顿大学研究人员在杂志上发表论文称，他们首创了一种柔性可穿戴热电设备，能将体热转化为电能。该设备具有通常很难结合起来的特性：既柔软又可拉伸，既坚固且高效。

研究人员制造出一种原型设备，即使在30%的应变下进行了15000 多次拉伸循环后，仍保持完整功能，这对可穿戴电子设备和柔性机器人非常理想。与以前的可拉伸热电发电机相比，该设备的功率密度提高了6.5 倍。

研究人员表示，他们可将这种设备打印在可拉伸的纺织面料和曲面上，这表明未来的设备可以应用于服装和其他物体。该研究的一个独特方面是，它涵盖了从材料合成到器件制造和表征的整个范围，这让研究人员可自由地设计新材料并发挥想象力和创造力。

（来源：光明网）

透明涂层材料半小时修复汽车表面划痕

韩国化学技术研究院研究团队开发出一种透明涂层材料，涂抹后暴露在阳光下30 分钟可使汽车表面划痕自我修复。

汽车涂层的优良耐久性是汽车表面保护的首要问题。此外，防护涂层材料应为无色透明，这样才能看到产品的原色。然而，很难在满足所有这些条件的同时提供自我修复功能。具有自由运动分子的材料有着较高的自愈效率，但耐久性较差；而硬度高、耐久性好的材料自愈性能则较差。

新材料满足了上述所有条件，具有与商业防护涂层材料相似的性能。表面划痕暴露在阳光下30分钟即可自愈。为了展示所开发的涂层材料的自愈性能，研究小组用新材料对实验室的汽车模型进行了喷涂。当模型车暴露在正午阳光下约30 分钟时，划痕完全消失，涂层材料表面恢复。汽车划痕自愈现象的原理是，当太阳光被材料吸收时，表面温度会随着光能转化为热能而上升，材料聚合物结构中的化学键就会解离和重组，使表面划痕自我修复成为可能。

（来源：中国科普网）

“数字孪生”正款款走来

“ 数字孪生” 指现实世界事物的虚拟表现，它无疑是目前最热门的技术趋势之一。“ 数字孪生”融合了人工智能、物联网、元宇宙、虚拟现实以及增强现实等技术，致力于创建出真实物体、系统或过程的数字模型。科学家们可以修改这些模型的参数，以研究这些改变对真实物体或系统等方面的影响，而成本仅为在现实世界中进行实验所需成本的一小部分。行业分析师估计，到2026 年，“ 数字孪生” 市场可能达到近500 亿美元。

全球很多企业都致力于在其开发、生产等过程中应用“ 数字孪生” 技术，从复杂设备的工程设计到3D 沉浸式环境，再到精确医疗和数字农业等。近年来，一些真正具有开创性的“ 数字孪生” 范例不断涌现，激励着业界，帮助推动科学、医学、工程、制药、体育等领域的发展。美国《福布斯》 双周刊网站在最近的报道中，列出了目前最有趣以及最具创意的“ 数字孪生” 范例。

人脑：由欧盟资助的“ 神经孪生” 项目旨在模拟患者的脑，以建立模型，预测刺激对治疗神经系统疾病——包括癫痫和阿尔茨海默病的影响，以找到这些疾病的最佳治疗方法。过去也有其他科研团队尝试模拟大脑的各个方面，但“ 神经孪生” 是第一个专注于建模大脑的电磁活动和生理学的项目。

人：2016 年，美国通用电气前首席执行官比尔·鲁赫预测，总有一天，每个人出生时就有一个“ 数字孪生”，当生病时，可用于设计定制治疗方案，还可以模拟生活方式对其长期健康的影响。此外，利用患者独特的基因组，这些“ 数字孪生” 可以预测不同药物的疗效，从而为患者提供最佳治疗方案。这将最大限度地减少因患者的遗传因素而无法奏效的治疗方案，并延长寿命。

城市：中国上海城市运营管理中心为这个拥有2600 万居民的城市建立了“ 数字孪生” 模型，模拟了10 万个要素，从垃圾处理和收集设施，到电动自行车充电基础设施、道路交通以及公寓楼的大小和位置。

交通基础设施：“ 数 字 孪生” 作为一种创建城市虚拟模型并模拟政策情景的新技术，可能会改变城市规划的游戏规则。比如，美国洛杉矶交通部与开放移动基金会合作，创建了该市交通基础设施的“ 数字孪生” 模型。首先，它对微移动解决方案，例如该市的共享自行车和电动滑板车网络的运行情况进行建模，之后，它将扩展到包括共享乘车服务、拼车以及其他可能出现的新的移动解决方案，如自动出租车、无人机等。

体育场：洛杉矶索菲体育场现在也有了自己的“ 数字孪生”。这个“ 数字孪生” 不仅涵盖体育场本身，还包括周围占地300 英亩的好莱坞公园。由于体育场本身正在建设中，它将从公园运营的各个领域实时收集数据，并将其集成到一个平台上，用来回答人们提出的问题，从希望使用该空间的活动组织者到维护和清洁人员，都可以通过“ 应用商店”模式与这个“ 数字孪生” 互动。

（来源：《科技日报》）