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2024年03月28日 星期四 10:10:06
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Tag: 科学技术

人工智能会有意识吗?我们迫切需要答案

  【星岛都市网】人工智能会有意识吗?目前没有人知道,数学意识科学协会(AMCS)的三位科学家对相关问题缺乏调查研究表示担忧。 AMCS三位领导人呼吁提供更多资金来支持意识和人工智能的研究。他们表示,法律和安全问题使理解人工智能意识变得至关重要。例如,如果人工智能发展出意识,是否应该允许人们在使用后简单地关闭它们? AMCS董事会成员乔纳森·梅森(Jonathan Mason)是英国牛津的数学家,也是评论的作者之一,他说,最近关于人工智能安全的讨论,比如备受瞩目的英国人工智能安全峰会,大多没有这种担忧。梅森指出,美国总统拜登寻求负责任地开发人工智能技术,他的行政命令也没有解决有意识的人工智能系统提出的问题。 梅森说:“随着人工智能的发展,不可避免地会有其他邻近的科学领域需要迎头赶上。意识就是其中之一”。 另两个评论的作者是AMCS主席莱诺尔·布卢姆(Lenore Blum),他是宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学的理论计算机科学家,以及董事会主席约翰内斯·克莱纳(Johannes Kleiner),他是德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学研究意识的数学家。 科学界还不知道是否存在或将永远存在有意识的人工智能系统。梅森说,哪怕只是知道是否也将是一个挑战,因为研究人员还没有创造出科学验证的方法来评估机器中的意识。 这样的担忧不再只是科幻小说。包括创建聊天机器人ChatGPT的OpenAI公司在内的公司正致力于开发通用人工智能,这是一种经过训练的深度学习系统,可以执行与人类类似的各种智力任务。一些研究人员预测,这将在5到20年内实现。梅森说,即便如此,意识研究领域还是“支持不足”。他指出,据他所知,2023年还没有一笔资助来研究这一主题。 AMCS的研究人员表示,了解什么可以使人工智能有意识,对于评估有意识的人工智能系统对社会的影响,包括其可能的危险,是必要的。人类需要评估这些系统是否具有人类的价值观和利益。否则,它们可能会给人们带来风险。 AMCS的评论中提出的一些问题是法律问题,以强调意识问题的重要性:有意识的人工智能系统是否应该对故意的不当行为负责?它是否应该被赋予与人民相同的权利?该联盟写道,答案可能需要对法规和法律进行修改。 此外,科学家还需要教育其他人。梅森说,随着公司设计出越来越强大的人工智能系统,公众会怀疑这些系统是否有意识,科学家需要有足够的知识来提供指导。 其他意识研究者对此表示赞同。位于博卡拉顿的佛罗里达大西洋大学未来思维中心主任、哲学家苏珊·施奈德(Susan Schneider)表示,像ChatGPT这样的聊天机器人的行为看起来非常像人类,人们有理由对此感到困惑。如果没有科学家的深入分析,一些人可能会得出结论,认为这些系统是有意识的,而其他公众可能会忽视甚至嘲笑对人工智能意识的担忧。 为了减轻风险,AMCS的评论呼吁政府和私营部门资助更多关于人工智能意识的研究。推进这一领域不需要太多资金。(都市网Rick编译,图片来源pixabay) (ref:https://www.nature.com/articles/d41586-023-04047-6)

这可能会永远改变食物! 科学家成功打印出了一块蛋糕!

  【加拿大都市网】哥伦比亚大学的一组科学家已经成功地进行了3D打印蛋糕的实验,它可能永远地革新食品科学。 任何尝试过在家里烘烤蛋糕的人都知道这涉及到一个棘手的平衡。因此,当这群研究人员决定用科学方法试一试时,他们知道这不容易。 该小组于周二在一篇题为 "软件控制烹饪未来"的开放性文章中发表了其观点。 在他们的实验中,科学家们创造了七种成分的蛋糕。科学家们写道:"据我们所知,这是单一打印食品中成分数量的创纪录之举。” 这个蛋糕中使用的所有成分都是在纽约的一家便利店买的。其中包括Skippy花生酱、Smucker果酱、Nutella巧克力酱、Betty Crocker糖霜、Krasdale樱桃酱,以及一个手工捣碎的香蕉,以便于从喷嘴中喷出。 "随着数字技术的不断发展,激光烹饪、3D食品打印可能会带来营养丰富、方便、成本低廉的烹饪,"报告的摘要写道。 这项技术不会消除对厨师的需求,起码目前还没有。然而,从事这项实验的科学家们认为,使用软件来组合和烹饪食材可以让厨师更快地控制膳食的营养成分,从而更容易创造出健康的膳食选择。 更少的食物处理也意味着污染和疾病传播的风险更低。此外,数字烹饪可能很快成为常态,研究人员预测这些烹饪设备有可能在将来进入餐厅和家庭。 好的,坏的,丑陋的 当它在20世纪80年代出现时,3D打印技术主要只用于某些特定材料的打印,如金属、塑料、橡胶和混凝土等东西。但几十年来,3D打印技术已经蓬勃发展。 哥伦比亚大学关于数字烹饪的论文指出,对3D打印的其他潜在用途的研究正在迅速增长,包括定制药品甚至人体器官。 但使用激光创造的食物将不得不被归类为"加工食品"。消费者越来越倾向于更透明、更自然、更注重气候的饮食。然而,科学家说,加工食品留下了相当大的碳足迹,特别是在包装和运输阶段。 你会吃经过激光烹饪的3D打印甜点吗?(都市网Rick编译,图片来源社交网络) (ref:https://dailyhive.com/canada/scientists-3d-print-slice-of-cake)

亚马逊为什么想要”杀死”条形码?

  【加拿大都市网】机器人可能是未来的趋势,但机械臂显然不擅长使用条形码。条形码很难找到,而且可以贴在形状怪异的产品上,机器人不能很好地解决这个问题。 亚马逊周五表示,它有一个“杀死”条形码的计划。 这家电子商务巨头利用亚马逊仓库中的物品图片来训练计算机模型,开发了一个摄像系统,可以监控物品在传送带上逐一流动,以确保它们与图像相符。最终,亚马逊的人工智能专家和机器人专家希望将该技术与机器人结合起来,机器人可以在捡起和翻转物品时识别物品。 “解决这个问题,让机器人能够拿起物品并进行处理,而不需要寻找和扫描条形码,这是根本,”亚马逊位于柏林的计算机视觉集团(computer vision group)的应用科学经理侬塔斯·安托纳科斯(Nontas Antonakos)说。“它将帮助我们更快、更准确地将包裹送到客户手中。” 这个被称为多模式识别的系统并不打算很快完全取代条形码。只要制造和运输产品的外部公司仍然依靠条形码来识别和跟踪库存,亚马逊仓库里的产品就需要有条形码。亚马逊的新系统目前正在西班牙巴塞罗那和德国汉堡的设施中使用,该公司说,它已经加快了那里处理包裹的时间。这项技术将在亚马逊的所有业务中共享,因此有可能有一天你会在全食超市或其他亚马逊旗下的连锁店看到这套系统。 亚马逊已经在其他产品中建立了计算机视觉。你可以问亚马逊生产的Echo Show智能显示屏:“Alexa,我拿的是什么?”以获得对房子周围物体的识别帮助。这项功能被称为“展示和讲述”,是为视力障碍者设计的。智能手机制造商和社交媒体公司也在相机和照片应用程序中加入了人工智能功能,例如,自动对照片进行分类。 亚马逊的人工智能专家要从建立一个产品图像库开始,这是该公司在这个项目之前没有理由创建的东西。图像本身以及关于产品尺寸的数据为算法的最早版本提供了依据,而相机则不断捕捉新的商品图像来训练模型。 该算法首次使用时的准确率在75%至80%之间,亚马逊认为这是一个有希望的开始。该公司表示,现在的准确率为99%。该系统最初面临一个小插曲,即它未能捕捉到颜色差异。在Prime Day促销期间,该系统无法区分两种不同颜色的Echo Dots。包装之间的唯一区别是一个蓝色或灰色的小点。经过一些调整,识别系统现在可以为其评级分配置信度分数,这些评级只标记它非常确定不正确的项目。 亚马逊的人工智能团队说,微调多模态识别系统以评估人们正在处理的产品将是一个挑战,这就是为什么最终目标是让机器人来处理产品。(都市网Rick编译,图片来源星岛资料图) (ref:https://www.cnet.com/tech/services-and-software/heres-why-amazon-wants-to-kill-the-barcode/)

3D打印和牛牛肉 品质能超过天然和牛

  【加拿大都市网】虽然和牛(Waygu)以其丰富的大理石纹理和口感而闻名,但它仍然来自于屠宰的牛,这一事实让很多人感到不舒服。不过,Steakholder食品公司正在开发一种替代产品,其形式是3D打印的Omakase(厨司发办)牛肉小食。 以MeaTech 3D而闻名的以色列公司Steakholder,刚刚创造了一种一次性的“栽培牛排”。这块3.67安士(104克) 的生物打印肉是由实验室培养的牛肉肌肉和脂肪细胞混合而成的,这些细胞来自牛的干细胞。 Omakase牛肉片同样由这种细胞制成,但它们不是被“旋转”在一起,而是被印在肌肉和脂肪细胞生物墨水的交替层中。通过调整这些层的厚度、模式和比例,可以根据需要调整饼干的多汁性、肉质和营养成分。 事实上,该公司声称,Omakase牛肉片有可能超过天然和牛的大理石纹理要求。此外,这些标准可以在整个生产过程中持续保持。更重要的是,尽管成品目前是小方块的形式,但据说它可以印成任何尺寸或形状。 该公司一位公关表示,Omakase牛肉还没有商业化,但是一旦生产成本降低,Steakholder希望以与传统肉类相当的价格出售。 首席执行官Arik Kaufman说:“这个产品标志着我们和整个养殖肉品领域的重大突破。它是大量艰苦工作的结果,也是我们希望通过生物打印和细胞培养过程达到最高标准的肉类的结果。” 实际上,这些小吃在进入市场时可能会面临一些竞争,因为日本大阪大学的科学家最近也创造了实验室培育的和牛。 图片:Steakholder Foods T09

输入文字就能生成对应图像 人工智能工具百万人大测试

  【加拿大都市网】法新社报道,人工智能工具 DALL·E,是一种理解文字描述并产生图像的尖端软体,OpenAI正在对DALL·E进行大规模Beta测试。 尽管AI的到来让人们担心,从客户服务到新闻业等领域,人类会被机器取代,但科技爱好者更将这项技术视为机遇而非威胁。 OpenAI官网上的影片显示,DALL·E生成了北极熊弹吉他的图像、无尾熊灌篮的照片,以及名画“蒙娜丽莎”,但发型变成只留头顶中间头发的莫霍克(mohawk)发型。 OpenAI表示:“我们已经看到人们使用DALL·E为年轻的癌症患者制作音乐影片、杂志封面,并将新颖的概念带入生活。”OpenAI指出,将在未来几周内发送邀请给等待名单上的100万人,以试用这项工具的最新版本。 由于担心DALL·E和类似工具可能遭滥用在散布假讯息,OpenAI提到,已经跟研究人员和开发人员合作建立保护措施,以遏制DALL·E被滥用于欺骗等行径。OpenAI表示:“我们拒绝上传含有真实脸孔的图像,并试图创造公众人物的肖像,包括名人和杰出的政治人物。” OpenAI又指出,DALL·E内建的过滤器可阻止其政策禁止的暴力、政治、色情或其他内容,且该系统也避免做出对种族或性别的假设。 图片:Future T09

瑞士3D打印技术大突破 20秒就能打印出小摆件

  【加拿大都市网】洛桑联邦理工学(EPFL)的研究人员展示了一种基于光的3D打印方法,该方法比传统的制造方法快约30倍,由于使用了光固化树脂,可以在20秒内创造出通常需要10分钟的物体。 普通的3D打印都是在基体上粘贴材料,并允许(或导致)它凝固,而EPFL的光基工艺,早在2017年就已开创,采取了完全不同的方法,速度快得多。 “我们将树脂倒入一个容器,然后旋转,”EPFL应用光子设备实验室教授Christophe Moser说。“然后我们以不同的角度对容器进行照射,在树脂中积累的能量超过某一特定水平的地方使树脂固化。这是一种非常精确的方法,能够以与现有3D打印技术相同的解像度生产物体。” 用这种方式制造东西是非常快的,几十秒而不是几分钟。另一个优点是,你可以打印具有复杂中空部分的形状,而不需要用平板打印机的那种支撑结构。 到目前为止,这项技术的问题是,它只可能使用透明树脂,因为任何带有一点颜色的东西,例如用于制造生物医学工业中的人工动脉的不透明树脂,都会在光线透过时发生弯曲和扭曲,导致解像度急剧下降和一些看起来相当失望的打印物体。 但是在本周发布的新研究中,Moser和他的团队展示了一种允许使用不透明树脂的技术,通过使用树脂后面的摄像机来计算光线通过树脂的路径。在分析了通过的光线后,该团队能够创建一个失真校正算法,并在机器运行时将其应用于打印指令,以便使正确的能量到达每个点。 该团队说,由此产生的不透明树脂印刷品,制作速度仍然非常快,该团队在大约20秒内制作了一个小的印刷品尤达(Yoda)。它们的解像度也几乎与透明树脂相同,约为十分之一毫米。该团队现在正在努力将该解像度提高100倍,目标是达到微米级的精度程度。 图片:EPFL T09

【视频】人工智能仓库机械人 每小时能搬800个重箱子

【加拿大都市网】随着新冠病毒给全球供应链带来压力,物流业正寻求自动化。但不少的仓库操作并不适合传统的自动化,流程中何谓输入何谓输出并不清晰,并且不能被完全掌控。灵活性高的新一代人工智能机械人,可以从容地应对各种变化。最典型的例子就是来自波士顿动力公司(Boston Dynamics)的新机械人Stretch,它可以像有经验的仓库工人一样快速移动沉重的箱子。 Stretch的设计与波士顿动力最著名的类人四足机器人(如Atlas和Spot)有些不同。藉单一巨大的手臂,抓手装满传感器和吸盘,以及一个全方为移动基座,Stretch可以搬动盒子重达50磅(23公斤),并且从一辆卡车搬至输送带的速度是每小时800箱。一个有经验的人类工人可以以类似的速度搬移箱子,但不是一整天,而Stretch可以在充电前工作16个小时。 波士顿动力表示,卡车卸货是仓库中最困难的工作之一,这也是他们用Stretch的原因之一。Stretch并不是要完全取代人类,多个Stretch机弑人可以使人类工人的效率提高一个数量级。看到一辆装满箱子的拖车,它就会自主地开始工作,把每个箱子一个一个地放在传送带上,直到拖车被清空,人类员工仍然在那里确保一切顺利进行,如果Stretch遇到它无法处理的事情,他们可以介入,但他们的全职工作变成了监督机器人,而不是整天提着沉重的箱子。 用Stretch实现这种水平的可靠自主性,花费了波士顿动力多年努力,使用了几十年开发强大、快速和敏捷的机械人的经验。除了建造高性能机械臂的挑战,该公司还必须解决一些人们认为微不足道但对机器人来说却很困难的问题,比如看着一墙密密麻麻的啡色盒子,并能分辨出哪里是停止,哪里是开始。 安全也是一个重点,Stretch遵循美国国家标准协会和机械人工业协会为移动工业机械人制定的标准。机器人在卡车或拖车内操作,也有助于将Stretch与附近工作的人安全隔离开来,Stretch被优化用于移动箱子,这是整个仓库都需要的任务。 波士顿动力希望,从长远来看,该机械人可以在任何需要的地方使用它的搬箱专长。除了卸载卡车,Stretch还有可能从托盘上卸下箱子,把箱子放,在货架上,从仓库的不同地方用多个箱子建立订单,并最终把箱子装到卡车上,由于需要计划和精确,这个问题比卸载要困难得多。 图片:Boston Dynamics T09

新发明:可清洗的柔性电池 更安全更便宜

【加拿大都市网】编织在织物上的电子产品有望开辟各种有趣的可能性,从监测肌肉活动和跟踪呼吸的服装,到可以相互“交谈”的服装。开发柔韧的电源与电池跟织物一起使用是同样重要的研究领域,英属哥伦比亚大学的科学家提出了一个特别令人印象深刻的解决方案,他们说这可能是有史以来第一个既灵活又可清洗的电池。 过去几年,我们看到了各种为可穿戴动力设备的可伸缩储能解决方案,从像“创可贴”胶布一样在皮肤上伸展的毫米级电池,到从汗水中获取能量的织物状电池。现在,英属哥伦比亚大学的研究小组利用了一些工程上的改进,研发了可能是有史以来第一个既灵活又可清洗的电池。 “可穿戴电子产品是一个巨大的市场,可伸缩电池对它们的发展至关重要,”研究作者Nguyen Nguyen博士说:“然而,到目前为止,可伸缩电池还不能清洗,未能符合日常生活使用上的要求。” 为了开发具有这些功能的电池,科学家们重新构想了这些设备的组装方式。该团队没有使用坚硬的外部材料来形成锂离子电池,而是转向了一种替代化学物质——锌和二氧化锰,这种化学物质既成本低而且安全,它们被磨成小块,并嵌入到聚合物中,形成超薄且可拉伸层,其中几个层堆积起来,并包裹在同一聚合物中,以密封成品。 Nguyen说;“我们使用锌锰是因为对于佩戴在皮肤旁边的设备来说,它是一种比锂离子电池更安全的化学物质,而锂离子电池在破裂时会产生有毒化合物。” 由此硏发的电池具有灵活性,可以拉伸到正常长度的两倍,具有160 mAh g-1的特定容量,并在500次充放电循环中保持75%的容量。令人印象深刻的是,研究小组发现,到目前为止,密封装置的性能表现很好,电池可以经受39次洗涤循环。 团队成员之一的Bahar Iranpour说,“我们在家用和商用洗衣机中进行了实际的洗衣循环。它们完好无损,功能齐全,这就是为什么我们知道这种电池是真正有弹性的。” 该团队目前正在努力提高电池的输出功率和寿命,并表示这种发明已经吸引了商业兴趣,预计其成本将与标准的可充电电池类似。他们设想将其应用于测量生命体征的手表,以及类似功能的智能服装。 “所使用的材料成本低得令人难以置信,所以如果大量生产,成本会更低,”负责领导这项研究的电子和电脑工程教授约马登博士(Dr. John Madden)说:“可穿戴设备需要电源,通过创造一种柔软、可拉伸和可清洗的电池,我们让可穿戴电源变得舒适和方便。” 这项研究发表在《先进能源材料》(Advanced Energy)期刊上。 图片:Advanced Energy Materials T09

这项新技术可拯救数百万人的生命!

【加拿大都市网】据估计,世界上有多达三分之一的人口无法获得清洁饮用水,到2025年,将有一半人口生活在水源短缺的地区。找到这个问题的解决方案,可以拯救和改善数百万人的生命,这是全球科学家和工程师的当务之急。 德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)的科学家和工程师们发明了一种水凝胶片(hydrogel tablet),可以迅速净化被污染的水,一片可以一小时或更短的时间内消毒一升水至适合饮用。 “我们的多功能水凝胶可以产生很大的作用,以缓解全球水资源短缺问题,因为它易用、高效和潜在的大规模生产范模,”负责这项研究的Cockrell工程学院助理教授 Guihua Yu说。Yu和他的团队最近在《先进材料》杂志上发表了他们的发现。 今天,净水的主要方法是煮沸或巴斯德消毒法。但这需要使用能源,也要大量时间和工作,对没有这些资源的地方的人来说是不现实的。 这种特殊的水凝胶产生的过氧化氢(双氧水)可以中和细菌,效率超过99.999%。过氧化氢与活性炭颗粒一起可以攻击细菌的基本细胞成分,扰乱它们的新陈代谢。 这个过程不需要能量输入,也不会产生有害的副产品。水凝胶很容易被去除,不会留下任何残留。 除了自身净化水外,水凝胶还可以改进太阳筋蒸馏法,即利用阳光通过汽化将水与有害污染物分离。 太阳能蒸馏系统经常遇到生物污垢的问题,即微生物在设备上的积累导致设备故障,能够杀死细菌的水凝胶可以防止这种情况发生。 研究人员说,大量生产水凝胶十分简单,制造它们的材料很便宜,合成过程也很简单,而且在大规模情况下仍然如此。他们可以很容易地控制水凝胶的形状和大小,使它们可以灵活地用于不同类型的用途。   图片:University of Texas at Austin T09

【视频】测汗液可知血糖水平 糖尿病患者无须再扎手指 

【加拿大都市网】宾夕法尼亚州立大学的科学家们开发了一种可穿戴的非入侵性血糖监测器,可以实时测量汗液中的葡萄糖水平。这种低成本传感器由激光诱导的石墨烯和镍金合金组成,可以在不使用酵素的情况下检测出汗液中极低水平的葡萄糖。 测量血糖水平是一件痛苦的事情。从传统的拮手指测试,到植入监测器,这些方法都带入侵性因素。由于糖尿病患者需要经常测量血糖水平,这些创伤至少目前是不可避免的。 一种无痛的替代方案,可以包括利用含有葡萄糖的自身排泄体液,为血糖检测提供一种非入侵性的替代方法。这种液体就是汗液,虽然能够可靠地测量其中微量葡萄糖含量的技术还没有商业化,但研究人员希望能改变这一现状。   宾夕法尼亚州立大学的研究小组确信,汗液中发现的微量葡萄糖水平可以提供与血液中发现的量有具意义的相关性,因此设计了一种测量汗液中葡萄糖水平的设备。这项技术包括将汗液吸入微流控室,葡萄糖与碱性溶液反应形成一种化合物,这种化合物可以对设备中存在的镍金合金产生反应。这个反应会产生一个电信号,可以显示出汗液中葡萄糖的含量。 与另一种需要酵素来检测葡萄糖的传感器相比,这种设备有许多优点。参与这项研究的研究员在一份新闻稿中说:“传感器必须保持在一定的温度和pH值,酵素不能长期存储。另一方面,无论这些变化如何,非酵素葡萄糖传感器都具有稳定的性能和葡萄糖敏感性。” 该设备只有四分之一美元硬币大小,到目前为止,研究人员已经对一些志愿者进行了测试,发现它可以成功地跟踪餐前和餐后的血糖变化。 研究员说:“这种葡萄糖传感器是一个基础性的例子,表明我们可以提高对极低浓度汗液中的生物标志物的检测。” 图片:Penn State University T09

美国研制5倍超音速客机 纽约飞伦敦只要90分钟

【加拿大都市网】自协和式(Concorde)飞机退役近二十年来,人们对快速旅行的兴趣越来越大,一些高速飞机正在开发中。航空公司似乎对此感兴趣,美国联合航空已经承诺最早在2029年提供超音速(supersonic)航线。 但“超高音速”(hypersonic)飞行呢?它是音速的5倍,甚至更高。这样一来,从纽约到伦敦的飞机只需要90分钟,普通客机需要6至7个小时,即使协和式飞机也需要3个小时。 总部位于美国亚特兰大、以研发超高音速飞机为目标的创科公司Hermeus认为,答案是肯定的。该公司已经在测试一种新型发动机,称其最终能够达到5马赫(超过3000英里/小时)。该引擎是为Hermeus目前为美国空军制造的小型无人超高音速飞机设计的,但如果将其放大,它将能够为一架民航客机提供动力。 实现民航客机飞行,还有很长的路要走——Hermeus希望2029年它可以在空中首次试飞。 起步时,它将比现有的客机,甚至是可容纳100名乘客的协和式客机要小得多。 “为了帮助我们确定飞机的尺寸,我们基本上建立了一个航空公司的商业模式,”Hermeus首席执行官AJ Piplica说:“我们关注的是商务舱和头等舱的乘客,然后考虑了一些参数,比如速度和运营成本,得出的数据是,客舱大约可容纳20位乘客。”这与一架大型商务机的容量相差无几,这意味着只有一种级别。 图片:Hermeus T09

日本硏新能源 从水中分离出高纯度氢成本大降

【加拿大都市网】日本东京大学成功利用阳光照射从水中分解出氢与氧的“光触媒”作用,在100平方公尺大范围实验中,成功安全地分离出高纯度氢,盼有助大量提供便宜的氢。 日本放送协会(NHK)指像这次这种大范围的实验前所未见,被期待能有助大量且低成本地制造氢的技术。氢作为下世代能源,一直以来都受到关注。 据中央社报道,成功完成这项实验的研究团队,由日本“新能源产业技术综合开发机构”(NEDO)及东京都大学、信州大学等组成,今年8月已将实验成果发表在国际科学期刊“自然”(Nature)。 研究团队致力于活用吸收太阳光造成物质出现化学反应的“光触媒”作用、把水分解为氢与氧所使用的物质的技术研发。 这次所进行的实验是把附着这项物质的面板设置在户外并注水,从太阳光照射产生混有氢与氧的气体中仅分离出氢。据悉,这项实验已进行约两年。 氢跟氧结合碰到火就会燃烧或爆炸,是很难处理的气体,但这次实验能从产生的逾7成氢中,安全分离出约94%的高纯度氢。 研究团队表示,在100平方公尺的大范围成功分离出氢是全球首例,期待有助能大量且低成本制造氢的技术;另一方面,能更有效率分离氢的新物质研发实用化已成课题。 研究团队成员、东京大学特别教授堂免一成说,像这么大规模的实验因为具爆炸危险性,全球没有先例,但他们考量了如何安全进行的方式,并研发出实验装置,“希望能早日实用化,向全球大量提供便宜的氢”。 报道指出,全球目前提供的氢大多从天然气等化石燃料所提炼出来,但这种方式在过程中会产生二氧化碳,为了不排碳,必须配合使用回收排碳再埋入地底的技术等。因此,未来使用可再生能源制造出不排碳的氢技术很重要。 目前被认为可行的技术是研发利用“电解”分离氢的“水电解装置”,日本及全球都持续进行技术开发。 图片:nedo.go.jp T09

新技术!火星空气转化成燃料  太空飞行将更便宜

【加拿大都市网】科学家声称已经开发出一种技术,可以将火星上的空气转化为火箭燃料,而且这种技术非常高效,以致太空船在回程时毋须携带任何额外的燃料。 根据早前发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项研究,使用新型化学催化剂的反应堆可以有效地将二氧化碳转化为甲烷和乙烯,本质上是将温室气体转化为燃料、能源储存和塑料的有用构件。 有趣的是,甲烷反应与国际太空站将不能呼吸的空气转化为燃料的技术相同,但研究主事人、辛辛那提大学化学工程师吴景杰(Jingjie Wu)有更宏伟的目标,他说:“该反应堆可以将火星上含二氧化碳的大气层转化为火箭燃料,要么用于太空船的返程,要么帮助他们有更远途的旅程。” “这就像火星上的加油站,”吴说:“你可以很容易地将二氧化碳泵入这个反应堆,然后为火箭生产甲烷。” 吴说,前往火星的旅程只需要携带一半的燃料,这大大减少了太空船的重量,使星际太空飞行既便宜又高效。 但他补充,这个系统即使在地球上也有重要的用途。 他指从大气中去除二氧化碳的方法,有助缓解气候变化问题,并将其更好地用作一种更清洁的能源或化学成分。他认为,二氧化碳到甲烷的转化,甚至可以作为一种化学电池,使太阳能和风能等再生能源更加可靠。 吴补充:“以前我们有多余的绿色能源只是把它们扔掉,现在我们可以将这些多余的可再生能源储存在化学物质中。” 图片: UC Creative、路透社 T09

科学家造出世界上最白油漆 以后可能不再需要空调!

【加拿大都市网】美国普渡大学(Purdue University)的一个实验室研制出了世界上最白的油漆。科学家称,这种油漆非常白,最终可以减少甚至消除人们对空调的需求。 这种油漆现在已经作为有史以来最白的油漆被列入吉尼斯世界纪录。 那么,科学家们为什么要创造这样一种涂料呢?事实上,打破世界纪录并不是研究人员的目标。遏制全球变暖才是。 普渡大学机械工程系教授阮秀林(Xiulin Ruan,音译)在一份声明中说:“大约七年前我们开始这个项目时,我们的想法是节能和应对气候变化。” 研究人员说,他们的想法是制造一种能将阳光从建筑物上反射出去的涂料。 根据普渡大学的研究,使这种涂料真正具有反射性,也使其真正变白。这种涂料在反射98.1%的太阳辐射的同时,也释放出红外线的热量。由于这种涂料从太阳吸收的热量比它发出的热量少,所以涂有这种涂料的表面被冷却到低于周围的温度,而不会消耗电力。 使用这种新涂料来覆盖一个大约1000平方英尺的屋顶,可以产生10千瓦的冷却功率。阮秀林:“这比大多数家庭使用的空调更强大。” 典型的商业白漆会变暖而不是变冷。市面上的防热涂料只能反射80%至90%的阳光,而且不能使表面比周围环境更冷。 普渡大学的科学家说,有两个特点使这种油漆变得超白:一是它含有浓度非常高的一种叫做硫酸钡的化合物,这种化合物也用于相纸和化妆品中。二是这种颜料中硫酸钡的颗粒大小不同。 根据一份新闻稿,普渡大学的研究人员已经与一家公司合作,准备将这种超白涂料推向市场。(都市网Rick编译,图片来源pixabay) (ref:https://www.usatoday.com/story/news/nation/2021/09/17/whitest-paint-created-global-warming/8378579002/)

神奇!科学家研发出比玻璃更坚固的透明木材

(在一块透明材料后面可以看到一朵花,Qinqin Xia, University of Maryland/Science Advances) 马里兰大学的研究人员将普通的木板变成了透明的材料,这种材料几乎和玻璃一样透明,但强度更高,隔热性能更好。它在未来可能成为一种节能建筑材料。 木材是由两种基本成分组成的:纤维素,这是一种微小的纤维,而木质素则将这些纤维粘合在一起,使其具有强度。 将一张纸巾撕成两半,沿着边缘仔细观察。你会看到小小的纤维素纤维伸出来。木质素是一种类似胶水的材料,能将纤维粘合在一起,有点像玻璃纤维或碳纤维中的塑料树脂。木质素还含有称为色团的分子,使木材呈现棕色,并防止光线通过。 早期尝试制造透明木材的方法是去除木质素,但这涉及到危险化学品、高温和大量时间,使得产品昂贵且有些脆。新技术非常便宜和简单,几乎可以在后院完成。 科学家们从一米长、一毫米厚的木板开始,用普通的油漆刷简单地刷上过氧化氢溶液。在阳光下或紫外线灯下放置一个小时左右,过氧化氢就会漂白棕色的色料,但木质素却完好无损,所以木头变成了白色。 接下来,他们在木材中注入了一种专为海洋用途设计的坚韧透明的环氧树脂,这种环氧树脂填充了木材中的空间和孔隙,然后硬化。这样一来,白色的木头就变得透明了。 你可以拿同一块纸巾,将其中一半浸在水中,然后放在有图案的表面上,就能看到类似的效果。白色纸巾会随着光线穿过水和纤维素纤维而变得半透明,而不会因为折射而散射。 木材中的环氧树脂做得更好,可以让90%的可见光通过。其结果是一块长长的看起来像玻璃的东西,却具有木材的强度和灵活性。 作为窗户材料,它的抗意外破损能力会更强。清木比玻璃更轻,隔热性能更好,这一点很重要,因为窗户是建筑中热量损失的主要来源。由于不涉及高温,制造透明木也可能需要更少的能源。 透明木可以成为节能建筑中玻璃的替代品,或者在恶劣的环境中成为太阳能板的覆盖物。其用途可能永无止境。 许多不同类型的木材,从巴沙木到橡木,都可以做成透明的,而且不管是沿着纹理还是逆着纹理切割。如果把透明木头做得更厚一点,它就会足够坚固,成为建筑物结构的一部分,所以可以有整个透明的木墙。 虽然这项技术还没有推广到工业化水平,但研究人员表示,作为一种新型建筑材料,它有着巨大的潜力。事实上,他们说,理论上,一整栋房子都可以做成透明的。目前还不清楚为什么会有人想住在透明的房子里,但对于住在透明房子里的人来说,扔石头是可以的... ... (搜狐新闻,原文来源CBC,图片来源马里兰大学)

胶囊式高铁首次载人试运行 时速可达1000公里!

英国维珍集团的未来概念客运工具——高速胶囊Virgin Hyperloop上周日首次载客试运行。它的成功代表了技术上的重大突破。乘客进入小舱室,在真空管里高速移动,每小时已达1000公里。 该技术的支持者认为它可能会改变未来旅行的方式。 维珍航空说,Hyperloop最高每小时1080公里,预计从洛杉矶到旧金山仅仅需要45分钟,并且不会产生碳排放。 这一技术设想最早由美国古怪的科技巨头埃隆·马斯克(Elon Musk)于2012年提出,直到上周,一直未经过载人测试。 维珍的两名员工——首席技术官和乘客体验高管——在内华达州沙漠上,短短15秒内完成了500米的路程。 乘客萨拉·卢奇安(Sara Luchian)告诉英国广播公司,她认为这段经历“在心理上和身体上都令人振奋”,并没有感到不适。 一旦投入使用,胶囊能够一次运送28人,同时可开发出更大型号,用于货运。 https://youtu.be/_w2lo5h3D5E Hyperloop项目筹集了超过4亿美元,主要来自公司首席执行官Richard Branson和由迪拜政府控股的物流公司DP World。维珍集团是最坚决的主导企业。 但是,尽管布兰森(Branson)周日赞扬了Hyperloop“开创性” 的成功,但其他开发人员对安全性感到担忧。 瑞典皇家技术学院的一位研究人员认为,高速运动的风险难以回避。(煎蛋,,图片来源网络)