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新品新知

2023-11-01本刊综合

发明与创新 2023年31期
关键词:热学霓虹假肢

会“排队”防堵的鱼

图1 聚集成群的霓虹脂鲤(图/《科学报告》)

科学家发现霓虹脂鲤不但会自觉“排队”撤出狭窄区域,还能避免堵塞或碰撞。这种鱼在通过较大开口的速度快于较小开口,但它们倾向以恒定的速度撤出各种大小的开口,这表明霓虹脂鲤在通过狭窄开口之前会等待或排队,以维系其偏好的社交距离,避免堵塞。霓虹脂鲤的行为不仅可用于未来为集群机器人开发提供信息,也可用于人群和自动驾驶汽车的交通管理方法。

电子元器件穿上“热隐衣”

图1 深度学习赋能的热学超材料智能设计示意图(图/长江日报大武汉客户端)

根据华中科技大学高亮教授团队关于热学超材料拓扑优化设计的最新研究成果,突破热学超材料智能设计技术瓶颈设计的“热隐衣”,不仅可用于屏蔽外部温度场对器件内部物体的干扰,还能实现主动隔热,用于热敏元器件的热防护。

该理论为热学超材料的智能设计提供了新思路,可灵活实现不同背景材料、自由形状和不同热功能的热学超材料的快速设计,解决传统热学超材料设计中大规模有限元计算与反复优化迭代带来的计算效率低的难题。

助力截肢者恢复“感知”的设备

图1 一名假肢测试员使用新设备确定哪一罐可乐最冷(图/约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室)

这款可穿戴式薄膜热电制冷器(TFTEC)是世界上最小、强度最大、速度最快的制冷设备之一,可用来帮助截肢者通过幻肢感知温度。TFTEC 厚度约1 毫米,质量仅为0.05 克,类似一条胶带,可在不到1 秒的时间内提供高强度冷却。这为各种应用提供了新的可能,例如改进假肢、增强现实中的触觉模式、用于疼痛管理的热疗法以及收集卫星上的能量等。

驾驶员“防睡”系统

图1 “防睡”系统是2023 年俄罗斯国际创新工业展展品之一(图/俄罗斯国际通讯社北京分社官方账号)

“防睡”系统是一款基于人工智能、计算机视觉和“深度卷积神经网络”,可对驾驶员状态进行实时监控的系统。该系统具有高识别精度,可收集车流的数据,监控道路车辆、路况和车内情况,即使在最恶劣的天气条件下,也可实现离线工作。目前,该“防睡”系统被应用于商用卡车、列车、公共汽车等大型车辆。

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