西门子内部电源模块是PLC的工作电源,即PLC内部电路的工作电源。它的性能好坏直接影响到PLC的可靠性。因此,为了保证PLC的正常工作,对内部电源有较高的要求。一般PLC的内部电源都采用开关式稳压电源或原边带低通滤波器的稳压电源。
在实验中,研究人员减少了LED的输入功率,仅30皮瓦,而测量到输出达69皮瓦的光量,效率高达230%。将相同的物理机制作用于任何LED,在外施电压作用下,电子和空穴有一定的概率产生光子。研究人员并没有像其他的研究一样试图增加这种概率,而是利用发生于设备里原子晶格的振动所散发的少量余热产生更多电力。
这种利用余热发光的过程可使LED稍微冷却,其操作类似一个热电冷却器。虽然在室温条件下,冷却不足以提供实用性的温度,但它有可能被用于设计不产生热量的灯。当作为热泵时,该设备可有助于固态冷却应用程式,甚至是发电机设备。
理论上,这个低压策略能够在低电压下产生任意高效的光子,研究人员希望该技术能提供一种新的测试节能极限电磁波通讯的方法。虽然在科学上这个方法很有趣,但其还不会立即促使效率的LED商业化,因为示范项目仅能用很低的输入功率产生少量的光。
2、机器人绘制大脑图谱,类人脑计算机有望实现
机器人的存在使得人类基因组图谱有望在12年内完成绘制,但在机器人的协助下,由微软联合创始人Paul Allen赞助、上月底完成的大脑图谱项目只花了四年时间。麻省理工学和乔治亚理工学的研究人员现在希望利用机器人绘制大脑组成表和线路图,帮助 IBM这样的公司研发未来的感知计算机。
佐治亚理工学工程教授Craig Forest表示:“通过机器人实现脑内活动自动测量以后,我们现在开始真正理解人脑的运作原理。想象一下,能够模拟脑内的任何细胞、记录它的反应以决定每种神经元的具体电子功能。再想象一下自动测量神经元之间的交流,比如学过程中丘脑和大脑皮层之间的交流,或者手从热炉灶缩回时海马体和皮层之间的交流。”
过去三十年间,大脑科学的进展一直受需要手动方法锁定、记录神经元活动的限制。但新的机器人与智能计算机算法能够实现自动化,根据电子属性为神经元分类。研究人员有望完成大脑器官及其内联方法的类目,并据此打造未来的类人脑计算机。
发展顺利的佐治亚理工学在读博士Suhasa Kodandaramaiah在Forest的实验室工作,与麻省理工教授Ed Boyden合作用机器臂在活体大脑里引导微管。该探测器以两微米的步距接近、触碰神经元,测量电阻抗。
和几乎每次都会在接触中致使神经元破裂的手动方法不同,机器人可以在伤害神经元之前立刻停止。紧接着开始吸气,然后将细小的电子探针插入、在动物依然存活时记录下它的正常电子活动。记录完成后,一组细胞基因构成样本可以被取出以分析基因当前正被激活。研究人员将在大脑各区域重复此流程,以期获得大脑神经器官列表,包括它们的电子属性。接下来研究人员计划采用多探针让机器人同时在多点测量电子活动,从而获得大脑不同区域交互的接线图。

目前我们对西门子只在实验室动物身上进行过实验,但我们终希望能将此技术用于人脑手术,以替代通过试错判断哪些神经元受损、需要移除。”
研究人员希望能够判断多种大脑病变的电子迹象,比如帕金森综合症、自闭症和癫痫。这不只是用来移除病变的神经元,还要帮助发现能够让神经元重归正常的药物。
研究人员还期望微芯片生产商能够使用他们的大脑器官表和接线图辅助类大脑的感知计算机项目,例如美务高级研究项目局(DARPA)的SyNAPSE(神经形态自适应塑料规模可控电子系统)。
这两所实验室希望机械探针方法能够用于AutoPatcher.org提供的自制设备,或者直接从Kodandaramaiah、Forest和Boyden成立的新公司Neuromatic Devices购买完整机器人解决方案。
项目研究资金来自美国卫生研究所(NIH)、科学基金会(NSF)以及麻省理工媒体实验室。项目的其他贡献者还包括麻省理工在读博士Giovanni Talei Franzesi以及麻省理工博士后Brian Chow。
3、MIT制造液态金属电池,可产生可再生能源
据国外媒体报导,美国麻州理工大学(MIT)教授DonaldSadoway及其学生团队,已经地制造了液态金属电池。在将来某,液态金属电池将可以产生像太阳能这样的可再生能源,并建造更可靠的电网。液态金属电池的构造其实很简单,两边为液态金属电极,中间夹着熔盐。
事实上,这一液态金属电池是“借助现有材料,创建更廉价产品”项目的产物。DonaldSadoway带领自己的学生团队参与了这一项目,并决定研发一块巨大的廉价电池。
“拥有一块巨大的电池,我们就可以解决间歇性问题,以现煤、气体和核所使用的方式,保护电网不受风、太阳的影响。”DonaldSadoway在今年年初时曾解释道。液态金属电池的个原型还没有镜头玻璃大,而近的产品足有6英寸宽,电量存储容量上升了200倍。更大的电池,其工作效率终可能会使太阳能电池板和风力涡轮机上的能量存储变得更容易。

300模块石墨烯是只有一层碳原子的世界上薄的材料,英国曼彻斯特大学科学家诺沃肖洛夫和同事因为在世界上早制成石墨烯而荣获2010年诺贝尔物理学奖,有他参与的一个研究小组在新一期英国《纳米通讯》杂志上报告了本次新发现。
为进一步探索石墨烯在电学方面的特性,诺沃肖洛夫等人尝试让石墨烯薄层与金属不断接触,这个过程在石墨烯薄层上造成了许多孔洞。研究人员用电子显微镜观察这些孔洞发现,孔洞中可能会嵌入金属原子,但如果孔洞周围还存在额外的碳原子,这些碳原子会将金属原子“赶”出来,自己嵌入孔洞之中,并与石墨烯薄层中原有的碳原子相连接,使整个石墨烯薄层修复如初。
研究人员认为,这一现象说明石墨烯具有良好的自我修复能力,这将可以提高石墨烯的应用价值,进一步拓宽这种“神奇材料”展示身手的舞台。
5、“时间隐形斗篷”研发,40皮秒仅是开始
据英国每日邮报报道,在诸多科幻电影中曾出现时空穿越的故事,但现实生活中人们是无法穿越时间,让时间消失。然而,美国科学家使用一种非常的高科技技术,能够地做到这一点。
科学家现已研制出一种“暂时隐形”装置可以从视野中隐藏物体的活动过程,演示中通过加速和减速光束的不同部分,可隐藏物体的活动过程40皮秒。光束的不同部分之后反馈在一起,因此任何观测者不能探测到“隐藏时间段”所发生的事情。被隐藏的信息和活动过程不能被读取或者重建。

西门子科学家现研制一种“时间隐形斗篷”,能够从视觉上隐藏事件活动过程。现已示范通过加速和缓慢光束不同部分能够隐藏40皮秒的时间
迄今为止,这项技术仅能隐藏40皮秒的短暂时间。或许未来警察将无事可做,做恶的犯罪分子会巧妙地利用这项技术,将他们做案的过程从时间上隐藏消失。同时,这项技术还可应用于级保密通信。科学家认为这项技术甚至能与近期改进的“光学隐形斗篷”结合在一起,从空间和时间上隐藏事物的活动过程。
美国纽约罗彻斯特大学的罗伯特-博伊德和施志敏(音译)指出,这就好像一个装置能够悄无声息地使一个物体处于隐形状态,研究人员目前证实这个系统能够在时间上将一个事件隐藏起来。由于空间和时间隐形斗篷能在不同物理尺度下(空间和时间)分别生效,没有根本的原因使这两项技术无法结合在一起,未来有望出现一个完全的空间-时间斗篷。

如图,这是美国康乃尔大学提供的一张插图,科学家现已证实一种隐形技术,能够遮掩短暂时间内发生的事件整体经过
尽管如此,博伊德等研究人员现已证实单向暂时隐形装置可投入多项应用,例如:增强光导纤维系统的安全通讯。未来可增大物体的隐形时间,从微秒等级提高至毫秒等级,并建造一种装置能够在不同方向入射光线下实现同步操作。
科学家通过加速和减慢光束的不同部分,能够隐藏40皮秒的时间。从理论上进,在该时间空隙发生的任何事情都将隐形和无法探测,因此它并不存在于我们的时间感知能力。这项装置可以用于级保密通信,或者在科幻情节中,甚至能够与光学隐形装置结合起来,在空间和时间内实现隐形。
这种隐形效应可通过使用分裂时间透镜,将光线分为较慢和较快“部分”,从而建立一个较小的时间间隙。不同于其他隐形装置的折射物体周围光线原理,这种时间隐形装置是使用特殊透镜压缩穿过光缆的光线,从而使光线分成加速部分和减缓部分。这一过程使光线分离,而另一个透镜则将分离的光线部分再次结合在一起,终结果是光缆末端的光线未被改变,意味着两个透镜之间的空间并未发生任何事情。美国康乃尔大学莫蒂-弗雷德曼教授和同事称,从观测者角度,探测光束中隐藏着一个“时间洞”。他们指出,这项基于加速探测光束前端部分和减缓探测光束后端部分的实验,将建立一个在事件活动过程中充分受控的时间间隙,这个探测光束在实验中并未出现任何形式的改变。
之后这个探测光束通过逆向弥散控制存储在它的原始形态中,的来讲,我们完成了个暂时隐形时间斗篷实验,在时间域中地隐藏了一个探测光束的活动过程。我们的实验结果表明现将向获得一种复杂时间和空间隐形斗篷迈出重要的一步,科学家现已发现通过扭曲电磁场和操控一定空间体积周围光线,来实现制造隐形斗篷的途径,终在空间内的任何事物都将消失。
研究人员使用叫做光电调幅器的两个透镜建造这个时间隐形装置,他们发送一束光线穿过透镜,个透镜压缩光线,第二个透镜解压光线,从而在时间域上产生一个短暂的间隙或者洞,从时间上这个短暂间隙并未记录任何事件。对于人类肉眼,来自第二个时间透镜的光线处于不间断状态,就好像未被扭曲变形。
从本质上,当光线穿过两个透镜时,透镜之间将存在着一个空间-时间空隙,能够遮掩这一短暂时间内发生的事件。如果编码信息能够隐藏在这个时间间隙,则很难被解码,从而形成非常安全的保密通信信号。
另一方面,如果像这样的隐藏时间间隙能够脉冲式开启和关闭,则可以用于拦截未被记录的信号数据。研究人员在《自然》杂志撰文指出,未来此项技术有望突破隐形40皮秒的时间,或许未来这种时间隐形斗篷能够隐藏任何事物的活动过程。
目前西门子的大部分光伏系统还采用铅酸电池作为储能装置,但相比而言,磷酸锂铁电池替换能充分发挥其优势,包括提高储能效率,延长使用寿命,降低单位成本等等。该 类型锂电池用作储能装置,可把能源效率提高至95%,远过传统铅酸电池的80%,并且拥有1600次充放电使用寿命。
该项目由REAPsystems赞助,由MSc可持续能源技术的学生岳武(Yue Wu)和他的主管Carlos Ponce de Leon博士,Tom Markvart教授,John Low博士领导。该项目特地研究使用锂电池作为光伏系统的储能装置。
学生岳武说,“铅酸电池是传统用于大多数光伏系统的储能装置。然而,作为储能装置,锂电池,特别是我们使用的LiFePO4电池,拥有更有利的特点。”
这些数据的收集,需要连接磷酸锂铁电池(lithium iron phosphate battery)和光伏系统,光伏系统安装在大学的建筑物上,使用由REAPsystems提供的特别设计的电池管理系统。
岳补充说,“研究表明,这种锂电池有95%的能源效率,而目前常用的铅酸电池,只有80%左右。而锂电池的重量较轻,且有比铅酸电池更长的使用寿命。充放电次数能达到1600个周期,这意味着他们不需要经常更换。”
虽然在投入商业光伏发电系统之前,电池还需要进一步的测试。但研究已经表明,LiFePO4电池有望提高太阳能发电系统的效率,并有助于降低其安装和保养费用。Carlos Ponce de Leon博士和John Low 博士正计划和一群新的学生做进一步项目研究。
REAPsystems 的创始人和南安普敦大学的前研究员Dennis Doerffel博士说:“对于各种能源(可再生或不可再生),储能装置,如电池,在能源利用方面起着重要作用,与传统的铅酸电池相比,LiFePO4电 池具有更高的效率,更长的使用寿命,重量更轻,成本更小。我们有望能看到这种电池被广泛用于光伏系统用,以及其他可再生能源系统。”
7、微软人机交互模式颠覆出世,Kinect将具备读唇“神功”(图)
导语:科技网站TechCrunch 2月6日发表评论文章指出,微软正在开发颠覆性的人机交互模式,希望通过自然用户交互模式来帮助电子产品识别人类用户的各种动作表情,改变传统的电脑输入输出模式。
以下为文章全文:
在西雅图的某个地方,微软研究实验室部门正投入一项创新研发中,希望重塑人机互动方式。虽然该研究还未公开,研究仅停留在原型形式阶段,但该项工作毫无疑问正在大力推进过程中。
上周有消息显示微软正致力于将Kinect植入笔记本电脑上,之后还有可能引入到平板和手机中。此举不仅仅是让产品可以提高游戏体验,还使电子产品具有下一代的识别特性。 iPhone 开创了触摸式智能机的新时代,而微软正致力于开辟下一个新时代,那就是产品能够全方位感知用户的时代。
作为人类的一个个体,你如何体验周围的世界呢?通常是通过观察和听觉,还可以通过触觉、味觉、嗅觉感知环境。但目前的产品却被严重限制在极其有限的触觉识别性能中,它们为什么不能具有人类一样的识别性能呢?
这方面实际上有一个不错的理由,那就是电脑不需要像人类,因为电脑不是人类。多年来人们都是这样认为的。数十年来,电脑的主要作用即是安静地摆放在那里,从事人类无法完成的计算工作,与一部电脑展开的互动完全仅限于输入和输出。
但是手机、触摸屏和笔记本电脑的出现使人类开始改变对电脑的看法,电脑变得更人性化、交互式更强、更强调双向交流。科技的存在使电子产品变得更像人类。
交互颠覆
这与微软的想法不谋而合。尽管在科技发烧友心目中,微软只是一家平庸的大型科技公司,凭借1990年代末、21世纪初的PC大发展一跃而起,但是微软的研发部门却是世界的,一直致力于创新思想的构建及创新产品的研发。但要将创新思想转变成适应微软生态系统的产品并非易事,即使这不难,微软也不具备这样的天赋。
而致力于自然用户交互(NUI)方面的研发前景更广阔。人们通过游戏接受这种概念:Wii开创了这种模式,而 Kinect 将这种模式引入了家庭。虽然这种模式在应用中反应不太灵敏,音控表现欠佳,人们只是对能与内容和产品进行互动的新方式感到好奇。多年来,人们是对互动兴趣不减,在互动实现方面做出了各种尝试,通常以科幻电影和电视的方式。
因此,人们需要互动,而微软想要实现创新的互动,微软也掌握着技术。收购Kinect知识产权是极其聪明的举动,可能比微软想到的更聪明。Wii先是创造了这个新的市场,随后这种模式迅速发展成为一种与电脑交互的全新形式,一种使微软在将来显得与众不同的新方式。