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设计改变一切 这个精灵有意思
  1. 2017-01-10 10:14
    【科技迷】无线充电不只有Qi,详解WiTricity的突围武器

    无线充电,WiTricity,磁共振
    图1

    对于无线充电,大家了解得最多的应该是WPC推动的Qi标准,另外还有来自A4WP和PMA的相关标准,然而这几大联盟虽然能够实现无线充电,但由于都是采用电磁感应实现电力传输,因此有着各种各样的制肘。就拿应用最广的Qi标准来说,在实施无线充电的时候,不但对手机的摆放距离有要求,同时在手机的摆放位置上要求都比较苛刻。就方便应用来说,这种充电方式未免能够吸引更多的消费者的兴趣。

    而美国WiTricity公司早前推出的无线充电技术则可以完全解决这些问题,由于采用了磁共振的无线充电技术,它允许手机离开充电器的一段距离充电,同时对位置要求要没那么严格,同时还可以同时为多款设备充电。而它能做到的不仅仅是充电。难道这才是无线充电的未来?

    无线充电,WiTricity,磁共振
    图2

    Witricity的前世今生

    代号为“Witricity”的技术最早是由美国MIT助理教授Marin Soljacic发明的,他并在前几年的美国物理研究所举行的工业物理论坛上介绍了这一成果,据之前的展示,他们可以达成了透过无线充电的方式点亮两公尺外的60W灯泡的初步目标。之后该技术相关团队就从MIT独立出来成立了同名的Witricity公司。

    不同于Qi等标准的电磁感应式充电,Witricity是以磁场共振的方式来实现无线供电。而实现无线传输电力的关键在于磁场耦合共振器(Magnetically Coupled Resonator),也就是图2中左右两端的线圈装置,同种的共振器是一对用6毫米铜线缠绕5.25圈,具备电感电容(LC)特性的线圈型天线,其LC共振频率为9.90MHz。

    这个技术的关键在于非辐射性磁耦合的使用。“两个相同频率的谐振物体将会产生很强的相互耦合,而只有与远离谐振环境的物体有较弱的交互,” Soljacic表示,“正是物理原理实现了非辐射性无线能量的传输。”

    目前,磁耦合被用于短距离范围,以对电池进行充电,如在电子牙刷中,但它要求正在充电的设备非常靠近感应线圈,这是因为磁场能量随着距离变大会迅速丢失。在传统的磁感应中,距离只能通过增加磁场强度来增加。

    另一方面,WiTricity使用匹配的谐振天线,可使磁耦合在几英尺的距离内发生,而不需要增强磁场强度。其它组织则演示了较长距离的射频无线功率传输,但传输的功率只有几微瓦到几毫瓦。

    图1演示装置包括直径约为3英尺的匹配的铜线圈,以及与电源相连的工作频率在兆赫范围的传输线圈。接收线圈在非辐射性磁场内部发生谐振,并以相同的频率振荡,然后有效地利用磁感应来点亮灯泡。

    Soljacic在灯泡演示中让他的整个设计团队成员站在发送和接收天线之间,这表明谐振天线甚至其间有有物理存在时也能保持耦合。灯泡继续发光,而不受障碍物的影响。该团队声称,如果没有匹配天线产生的谐振,那么将会有一百万多倍的能量被用在传输线圈中,以实现传统的非辐射性磁感应。

     


    吴婷对话 WiTricity CEO《无线充电的无限可能》

     

    MIT的实验配置如下:

    一对半径30公分的LC共振器,彼此距离两公尺,以及在接收端上配置的60瓦灯泡(图7)。首先,从Colpitts共振器利用电磁诱导将电力送到传送器的线圈,然后因磁场共振,将电力传送到接收器的线圈,之后再利用电磁诱导提供电力给电灯而发亮。乍看之下整个系统似乎找不到电容器,但其实是分布于导线中的静电容量就是电容器。实验系统的共振频率约为10MHz,与利用Maxwell方程式所解出来的理论值相当一致。唯一还须进一步说明的是纯铜的Q值为2,300,而系统的实际测定值为1,000。目前研究团队认为这是导线表面氧化所造成的。因为10MHz的高频将对导线造成集肤效应(Skin Effect),使电流仅在导线表面10微米薄层流过。

    为什么是电磁共振方式?

    其实电力的无线传输是一个很古老的选题,号称爱迪生一辈子对手的尼古拉特斯拉就穷其一生经历去研究这项技术,神秘的“通古斯大爆炸”传言就是特斯拉的实验灾难。

    而我们想进行数公尺到数十公尺的距离内传送数据,利用最普及的无线网络是最方便的方法,也曾经有人尝试过。然而事实证明电磁波并不适合来载送能量或电力。

    以广播接收为例,射频广播台的基地台以数十或数百千瓦(kW)大功率朝360度方向发射广播讯号,但与发射机的功率相比,接收机所能接收到只能用微乎其微来形容,其能量传输效率实在太低。

    利用指向性的天线或雷射使电磁波集中朝同一方向发射是一个理论上可行做法,实际上也有人在1968年就提出轨道太阳能发电站(Solar Power Station)的构想,企图将搭载有巨大太阳能发电系统的人造卫星,以微波的方法传送到地球的构想。但由于卫星上的传送器必须不停的追随接收器,因此实际应用上受到太多局限。

    而MIT选用的方法是共振现象。共振是自然界极为平常的现象,种类繁多。乐器有音响共振,小孩荡秋千的机械共振,电磁场的共振,核磁气的共振等。这一些共振共通的特征,即是能量交换只会发生在振动频率一样的两个物体之间。

     

    立方照片分享

     

    频率不一致的两个物体间则不传递能量。例如以音响共振来说,假设在房间中置放一百个酒杯,个别注入些许不同数量的液体,使每个不同酒杯有其固定的振动频率。当有个歌剧的歌手大声练习发声的时候,与其声调相同,也就是振动频率相同的酒杯,将出现强烈的共鸣,但其它振动频率不同的酒杯则什么事也不会发生。

    MIT所运用的方式乃是电磁场共振。具体来说是利用所谓「Evanescent Tail」近接场作为两个物体间能量传送的媒介。Evanescent Tail可以视为一种随着距离急速衰减的电磁场。

    要利用电磁共振理论来进行能量传送,传送效率、有效传送距离、障碍物对于能量传输的影响,尤其重要的是对于人类身体是否有不良的影响等等,都须要详细的实验与评估。

    MIT的传送系统,有传送器与接收器,各自安装上共振体,并对传送器注入能量。当传送器与接收器开始共鸣时,传送器的能量递减,接收器逐渐累积。等到传送器端的能量用尽时,共振也随之停止。这些能量可以用来驱动机械或对电池充电。

    而为了提高能量的传送效率,MIT研究小组采用「强耦合区域」这种在自然界也会出现的共振现象。强耦合区域是一种能让κ/Γ值远大于一的场合。简单言之,κ与Γ是决定能量传送效率的关键参数。具体来说,κ定量表示结合强度,Γ是电磁波放射或吸收引起系统能量损失大小的比例量。总之,κ/Γ远大于一成立的强结合区域,能量传送速度远高于损失速度,换句话说,能量的传送效率就比较高。

    κ的计算式子可以运用耦合模式理论(Coupled-Mode Theory, CMT)来求得近似值。结合模式理论Q值接近于ω/2Γ。

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    κ值越大结合强度越高,能量交换越高。能量损失小就表示Γ值小,也就是说Q值大。Q值与Γ值成反比。

    接着来看传送距离。κ/Γ远大于1是MIT团队的实验重点,而引发强耦合区域则是实现高能量传送效率的物理根据。κ/Γ除了是传送效率的函数,其本身也是距离的函数。当共鸣的两个物体逐渐拉开距离时,结合度越弱。依据实验显示,当κ/Γ小于1时,能量损失将变得非常大。

     

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    κ值与距离的关系

     

    若是考虑实际应用情境,在进行系统设计时必须花费一番功夫,特别是在传送器的大小与形状上,要善加思考。

    其次,来看实际应用时障碍物的影响。此点可以利用Maxwell方程式来解得数值。利用耦合模式理论也可以获得近似值。

    根据数据计算的结果,即使将传送器或是接收器等振动体移近墙壁,Q值仅有减少一点,也就是说对于能量损失的影响并不大。即使将传送器埋入墙壁中间,Q值也仅减少约一半。

    在实际的生活环境当中,障碍物的比介电率的实数值多半很小。比如说,混凝土约为4.5、木材为1.2~5、石英玻璃为4,因此所造成的介电损失非常小。不过也有例外,水就是明显一例。当传送器相当接近水时,共鸣的Q值就滑落到正常数值的三分之一左右。但即使如此,就实用的角度来看还是勉强可以接受。

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    Witricity的发展现状

    由于WiTricity的自身特性,其应用领域十分广泛。比如各种家庭用途或军事用途机器装置,电动车、可携式装置、医疗仪器、感应器、电气毛毯或具备暖房功能之装置等等均有可能。

    而在年初的CES 2013上,WiTricity公司试制并出了使用该公司磁场共振技术的多款无线供电产品,下面让我们了解一下这个技术的具体应用:

    首先看一下智能手机方面,WiTricity开发了小型薄膜状共振器,展示了将其内置在智能手机的电池盖及机壳中的示例。为了实现共振器的小型化以用在智能手机中,WiTricity将供电用频率设定为6.78MHz。共振器为薄膜状,因此还可轻松嵌入带有曲面的机壳中,此次该公司展示了在小型蓝牙耳机中嵌入共振器的试制机。

    另外,该公司此次还新开发了可同时为支持业界团体“WPC(wireless power consortium)”推进的标准“Qi”、采用以色列Powermat公司的充电技术、以及配备WiTricity公司技术的3种智能手机充电的充电座。用1台充电座实现基于三种不同标准的充电还属首次。WiTricity公司负责人表示:“将来,多种无线供电标准并存的可能性较高。希望到那时用1台充电座即可对采用这些标准的各种设备充电。”

     

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    据称可同时为Qi标准、Powermat技术及WiTricity技术3种技术的智能手机充电。

    而在电视机方面,WiTricity利用其开发的系统为三星电子的电视机供电、驱动其工作,使用的是250kHz这一更低的频率。该试制机送电侧与受电侧的距离为50cm 左右,但可通过改变共振器的尺寸进一步延长传输距离。

     

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    试制的电视机无线充电系统。从下部无线供电,驱动了电视机。

     

    此外,WiTricity还展示了在5号电池中嵌入薄膜状共振器进行充电的概念产品。

     

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    试制的能够为5号电池无线供电的概念产品。

     

    另外还有只需将数码相机及遥控器等多种便携终端放入其中即可为其充电的“充电箱”。这两款概念产品使用的频率也是250kHz。

     

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    展示了同时为电池、遥控器及数码相机进行非接触充电的“充电箱”概念产品。

    另外还有WiTricity和日本阿尔卑斯电气的最新合作的无线供电系统,这是由一个使用大线圈的送电装置和两个手掌大小的受电装置构成的系统,可同时向两个受电装置供电。

    阿尔卑斯电气介绍称,“从受电装置可离开送电装置这一点来看,磁共振方式大幅扩大了无线电力传输的应用范围”。

     

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    向机器人的机械臂供电。送、受电线圈相隔80mm以上。正在供应5W的电力。

     

    写在最后:

    关于无线充电,需要考虑的不仅仅是充电效率和范围的问题,有时候还得考虑所谓的无线充电是否会对人生造成伤害的问题,而团队当时也做过相关实验。

    团队领导者利用在他办公室内负责整理书籍的机器人来模拟人体。在这个实验中,MIT团队依然是以高介电体的磁盘来当作传送接收器。传送器安置在天花板的中央位置,接收器安装在机器人上,机器人会来回走动。房间是立方体,床、墙壁与天花板都是相同的材质。传送器的形状与输出,制约少弹性大,传送器内部的能量损失暂不考虑,重点在接收端的能量损失。

    首先,利用电磁波主体对机器人传送电力,结果发现机器人相对于办公室来说小很多,仅能接收微小部分。利用高介电体的磁盘间的共振,机器人走到房间中央时,距离最短,接收电力最大,而机器人走到房间角落时,接收电力较小。若将机器人当成人类来计算模拟时,人类所吸收的能量非常微小,只会造成些许微温,这是电场在人类皮肤表面引起的焦耳热。

     

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    使用LC共振器的无线电力传送系统

     

    然而,即使温度再如何微小,都有潜在性的危险,也因此才必须采用磁场共振系统,例如LC共振器,而非高介电体磁盘来实现无线电力传输(图6)。使用LC线圈的最大好处就在于在LC线圈的外部的能量几乎全是磁场能量,而磁场在人类的生活空间中随处可见,对人体造成影响程度很小。例如医学上所使用的核磁共振摄影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)检查装置,对人类身体的所发射的磁场强度就非常强,其它还有线性马达、甚至是磁力漂浮式的床等等,也都会在人类的生活环境中造成强烈的磁场,但事实证明这些磁场对人体并不会造成健康上的疑虑。

    利用数值计算磁场共振的结果,该LC共振器的Q值在回路半径30公分的场合约4,000。共振的频率为9MHz,换算成波长为33公尺。当两者距离1.5公尺时,能量传送效率达90%。若是3公尺远,传送效率达45%,κ/Γ大于1。

    若是将LC共振器使用于前述模拟的办公室房间时,假设传送器使用的LC共振器半径为1公尺,并安置在离床3公尺高的天花板上,接上10MHz的交流电源。而接收端侧的共振器半径则为30公分,Q值为1,000左右。在此状况下,电力的传送效率与使用高介电率的碟盘相同的程度,但人体的吸收能量几乎是零,因此对人类而言安全许多。

    因此,我们期待着无线充电的又一次新突破,那么在这块上的大范围推广就指日可待了。

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  2. 2017-01-05 14:18
    【科技迷】戴森马达:永不消失的动力,造访戴森新加坡West Park数码马达制造基地!

    十年前,英国著名科技公司戴森在马来西亚设厂,为戴森本地团队以及与之合作的本地制造企业提供生产运营支持。2012年,戴森公司投资5000万英镑于新加坡设立戴森新加坡West Park高级马达制造基地,彰显其不断深入和持续的对亚洲市场的承诺。

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    关于戴森高级马达制造工厂

    戴森数码马达制造基地地址位于新加坡的West Park,占地约4200平方米,于2012年8月全面投入使用。新工厂配备领先的自动化生产线,通过50个机器人将22种不同的零件准确组装成一台台戴森高科技数码马达。如全线启动,每周可生产多达80000台数码马达,马达生产速度与原有工厂相比提升了整整一倍。这一自动生产线耗时一年建成,各项设计均符合日本标准,并采用来自日本、新加坡、德国、意大利和美国等地的优质部件打造而成。

     

     

    生产区域的布局和配置都遵循精益制造的原则。整条生产线分为多个独立的区域,如果其中的某个部分需要维修或因故障停工,仍能使用其余部分完成生产工作。

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    戴森马达工程师在马达生产线上告诉我们,戴森数码马达使用粘合剂将不同的部件组装到一起,完全没有使用螺丝、螺母或螺栓等装配零件,粘合部位的强度足以承受一辆Mini Cooper汽车的重量。

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    戴森工厂的自动化水平非常高,在这里可以看到生产装配线上都是机器人在进行组装,50个机器人辛勤地将22种不同的零件准确组装成一台台戴森高科技数码马达。当一个个设计精湛的零部件组装成一个完整的数码马达时,会经过严格测试并被运送到全球的制造工厂。

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    除了戴森West Park外,戴森还在新加坡亚历山大科技园设有研发基地。戴森新加坡研发基地共有129名工程师,负责开发无叶风扇、烘手机和其它创新生产技术。戴森新加坡工程师团队始终与总团队保持紧密合作,总团队位于英国马尔默斯伯里(Malmesbury, UK),负责开发戴森全系产品的总部研究、设计与开发。

     

    戴森数码马达是怎样工作的

    戴森数码马达是戴森手持式吸尘器和戴森AirbladeTM烘手机的核心动力来源。最新一代数码马达为我们带来了前所未有的强劲动力,第六代戴森数码马达V6的转速高达每分钟110000转,输出功率亦增至350瓦,带来每秒15升强劲气流。戴森马达开发部负责人马修?契尔德(Matthew Childe)解释说:“第六代戴森数码马达的构造设计与第二代戴森数码马达相似,却融合了第四代戴森数码马达的超强技术,这意味着它不仅轻盈小巧,还能带来更高的输出功率。”

    传统马达需要使用碳刷,并确保其始终与旋转的转向器保持电接触,形成极性转换和制造扭矩所必需的闭合电路。这种以移动部件的相互接触为基础的机械切换方式,是传统碳刷马达的一大设计缺陷。戴森数码马达(Dyson digital motor)摒弃了传统的碳刷设计,并不依赖于穿过转向器的闭合电路。马达的转子并不与任何物体产生接触,其动力源于定子内部所产生的强劲磁场;磁场的极性依靠机载电源电子线路上的微处理器进行数码切换。

    传统马达通常需要采用大型电容器来克服电压波动的影响,确保电压的相对稳定。戴森工程师对戴森数码马达内部的电子元件进行了巧妙地整合,最终带来了一款体积小巧、威力强劲的新型智能马达。这款马达采用复杂精密的控制运算法,促使其不断调整定时角度(每秒调整6000次)。

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    戴森新一代无绳真空吸尘器

    最新戴森Dyson Digital Slim DC62无绳真空吸尘器不仅是一款轻盈灵巧的无绳真空吸尘器,更重要的是,它拥有丝毫不亚于常规机型的强劲动力。只需单手即可轻松掌控的戴森DC62能带来持续20分钟的强劲吸力,无论高低,还是难以触及的卫生死角,它都能帮您轻松搞定。四处寻找电源插座或担心自己被电线绊倒的时代就此结束,只需将吸尘器从扩充底座上取下,即可启动持续强劲的非凡性能。戴森DC62无绳真空吸尘器同时采用电力更强劲、更持久的新一代电池,能在不影响持续运行时间的基础上,显著提升吸尘性能。“随着功率密度的提升,及时、有效地冷却马达也显得尤为重要,以确保吸尘器不会在使用过程中出现轴承过热的现象。因此,这款吸尘器中安装了特殊的散热装置,通过在运转时吸入凉爽气流来为这些关键的部位降温。”

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    戴森DC62无绳真空吸尘器剖面图,采用一体化马达技术,动力提升1.5倍以上;双层多圆锥气旋带来持久强劲的离心力与卓越的尘垢分离效率;全新电动吸头能高效锁定和捕捉任何表面上的灰尘与污垢。

     

     

    对话戴森工程师 艾德里安诺·尼罗(马达工程部总监)

    DGBest:为什么会选择在新加坡建立研发基地和马达工厂?

    艾德里安诺·尼罗:目前,我们早已经在亚洲有了研发基地,现在又在新加坡设立全新的制造基地,是一个自然而合理的选择。新加坡在精密制造和马达开发等领域拥有卓越的专业技术,还有许多顶尖的学府能为我们提供源源不断的人才储备;新基地所在地区更是与我们的供应链网络相毗邻(靠近马来西亚工厂),能帮助我们有效提升供应链的效率,满足亚洲及海外市场对戴森产品的需求增长。

     

    DGBest:戴森的吸尘器产品以吸力永不减退著称,但就一次使用过程为例,例如DC62的续航能力为20分钟,这20分钟内吸力是否会衰减呢?未来是否会在续航能力上有更多的提高?

    艾德里安诺·尼罗:在20分钟之内我们通过软件调节马达的运行状况,是不会出现吸力衰减的情况。另外在续航上面,我们跟电池供应商进行了缜密的合作,未来会通过提高功率密度来提高吸尘的时间。

     

    DGBest:真空吸尘器和无叶风扇是戴森的招牌产品,为什么会选择这两样产品作为主要开发对象?在未来的产品规划中会不会出现洗衣机之类的其他白电产品?

    艾德里安诺·尼罗:戴森第一个产品是吸尘器,而且非常专业于吸尘器的研发,然而我们第二个产品是“干手机”,在开发干手机的过程中我们研究了空气的运行原理,故而发明了无叶风扇。戴森一直专注于新的产品研发和设计,事实上戴森曾经研发过一款洗衣机——ContrarotatorTM洗衣机是世界上首款双筒洗衣机。而在英国,戴森有个神秘部门叫做“innovation”,里面的工程师每天都在研究很多不同的产品,没有人知道他们在研究什么,只有在技术和产品真正能完美服务大众的时候戴森才会真正把新产品推向市场,所以在产品丰富性这一点上完全不用担心,一切都在掌握之中。

     

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  3. 2016-12-23 19:45
    【车迷】沃尔沃汽车发布便携充气式概念儿童安全座椅

    儿童座椅,充气座椅

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    这款座椅采用在造船业和充气式飞机中被广泛应用的高强度“漏针”纤维制成,内部安装有一个新型气泵装置,工作时没有噪音,最多40秒就可以将座椅充好。尤其值得一提的是,这款座椅可以联接智能设备,利用蓝牙实现例如远程充气控制等功能。

    作为世界产销第一的汽车大国,我国儿童交通安全现状形势严峻。每年有超过3.5万名14岁以下的儿童在道路交通事故中伤亡,其中超过1.85万个生命在交通事故中消逝。儿童因交通事故的死亡率是欧洲的2.5倍,美国的2.6倍。这背后一个让人痛心的事实是:儿童安全座椅在中国使用率不足0.1%,且相关立法也不尽完善。

     

    近日,沃尔沃汽车和中国汽车技术研究中心达成战略合作,全程参与《中国儿童乘车安全暨中国强制使用儿童乘员约束系统可行性研究》项目。这一项目由公安部道路交通安全研究中心联合中国汽车技术研究中心组成《道路交通安全法》研究工作组,会同各领域专家和行业标杆企业共同开展儿童乘车安全相关法规和内容研究工作。

     

    沃尔沃汽车作为汽车安全技术的领军者,积极发挥其在道路交通安全及儿童乘车安全方面的优势,义不容辞地参与到本次研究项目当中,为该项目提供研究数据、成熟经验等技术手段支持,以此推动儿童在车内强制使用安全座椅的立法,并为完善相应配套的法规标准体系提供科学决策支持和建议。

     

    50年安全座椅创新再迎突破,自1964年沃尔沃发明全球第一款后向式儿童安全座椅至今,沃尔沃汽车在儿童乘车安全领域已耕耘了50载。凭借对“安全”这一最高原则的执着追求,50年来沃尔沃汽车通过技术研发不断推陈出新,并根据儿童不同年龄、身高、体型提出更有针对性的安全解决方案,为孩子创造最安全的车内保障。

     

    统计显示,正确使用后向式儿童安全座椅可降低90%的事故伤亡率。在瑞典,使用后向式儿童安全座椅在交通事故中的死亡案例为零。然而传统安全座椅体积笨重,携带困难的弊病也一直困扰着使用者。沃尔沃汽车新近发布了一款概念产品——便携充气式儿童安全座椅完美地解决了这一问题。

     

    便携充气式儿童安全座椅的创新之处在于突破了对单一环境的依赖。座椅总重不超过5kg,仅为现有安全座椅重量的一半,可折叠装在背包中。不管是自驾车、乘坐出租车或公交车还是飞机轮船等任何交通工具,都能方便地使用。对于那些照看孩子的爷爷奶奶们,这款座椅的轻便性无疑为他们解决了大问题。

     

    一直以来,沃尔沃汽车都把儿童安全视为一项重要工作,除了在技术产品上精研细作外,更大力普及汽车安全教育,不遗余力地推广儿童安全座椅在国内的普及。迄今为止,沃尔沃汽车已经连续三年举办了以“儿童安全与健康”为主题的公益活动,让万千家庭因此受益。从今年5月份起,这一主题活动仍将继续,并在分布于全国各地的共128家沃尔沃汽车经销店中展开。

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  4. 2016-12-23 19:20
    【车迷】奔驰车型 S-Class ESF安全概念车的智能充气座椅

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    视频第56秒的位置,展示了车辆转弯时座椅两侧瞬间充气、放气调节身体稳定。

     

    奔驰S600座椅的乘坐感非常宽厚舒适,在COMMAND菜单里面隐藏了一个好玩的东西——动态可调座椅(Dynamic multicontour seat),它是奔驰设法兼顾乘坐舒适和驾驶需求的法子。奔驰已经将这种充气座椅的功能发挥到极至了,藏在座椅各个部位的11个气囊通过充气和放气,可以将两张前座从宽大平坦的沙发形状变成动态贴身的桶型座椅——实在太神奇了。过弯时都外侧的动态充气功能则比以前有更快的反应,每每方向盘才转了一点微小角度,车头尚未入弯,座椅弯外的一侧就已经完成了充气。在连续的山路上,这种座椅实在太舒服了,年轻人会觉得它爽呆了,年长者则肯定有助于腰部的保健。引入中国的S级全部是长轴距版,如图所见,后座空间之宽裕完全不用担心。后座椅当然可以调节角度,甚至也有自己的一套COMMAND系统,用来控制影音、空调等装备。同级车的后座装备都已经很厉害,但坐在S级的后座中,从座椅造型、车厢隔音、按钮设置等细节上,能够感受到一种强烈的“奔驰后座”氛围,这是一种很特别的身价感。

     

    安全座椅,智能充气

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  5. 2016-12-01 14:07
    【材料迷】用衣服给手机充电? 美国科学家制造出太阳能衣服!

    在X-Men系列电影的启发下,美国中佛罗里达大学(UCF)纳米科学技术中心副教授Jayan Thomas和他的团队制造出了一件能够吸收和储存太阳能的衣服。

     

    材料,科技

     

    Jayan Thomas教授一直致力于利用纳米技术研发高密度的超级电容器。1989年的电影《回到未来2》中,主角马丁有一双可以自动系鞋带的耐克鞋。Thomas受此启发,在新的研究中尝试利用纳米技术制造太阳能驱动的衣物。他在新闻稿中称:“这部电影启发了我。我想,如果在衣物中加入自动充电装置,便可以实现电影里的场景,这会相当酷。”

     

    材料,科技

     

    在这篇发表在Nature Communications的研究中,Thomas和他的同事通过纳米技术制造出了一个被称为“铜带”的带状材料,这种“铜带”薄而柔软,可以嵌入到衣物中,并且能够同时吸收和储存太阳能。每一块“铜带”由共享电极的一个太阳能电池板和一块能储存能量的超级电容器组成,用纱线可以将这些“铜带”编织在一起,从而实现可穿戴。

     

    据了解,现有的便携太阳能电池板通常无法储存能量,因此电池板吸收的太阳能如果无法立即连接到用电设备,便需要额外的体积较大的蓄电池来存储能量。Thomas的这一创造性研究大大提高了太阳能电池的便携性。因此,除了用来制造自动系鞋带的耐克鞋,或是让衣服给手机充电之外,这一研究成果将在电子科技甚至军事领域得到更大的应用。

     

    在战场上作战的士兵由于行军中没有电力来源,常常需要随身携带重达十几公斤的电池设备。穿在身上的“太阳能衣”能使他们在行军过程中自动收集和储存太阳能。此外,便携太阳能技术也可能在未来应用于无人机和电动汽车的制造。

     

    关于眼前“太阳能衣物”的这一构想,Thomas和他的团队也在进一步研究如何更好地调整“铜带”里电池和电容器的组合结构,使其更灵活。目前它还不能实现很好的弯折,同时作为一件衣服怎么去清洗也会是一件麻烦事。看来,要想真正把太阳能电池穿上身,我们还得等上一段时间。

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  6. 2016-12-01 14:07
    【材料迷】石墨烯将打造智能服装,柔软不贵还支持机洗!

    智能服装是一个很有发展前途的市场,就连健康监控器和LED显示屏的技术都可以被集成到智能服装上。然而,如今的大多数智能纺织品过于僵硬和昂贵,不适合制作成实用性强的可穿戴服装。

     

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    据国外媒体报道,剑桥石墨中心(CGC)和江南大学的一项新研究可能会改变这种情况。科学家们已经开发出含有石墨烯的导电织物,能够解决智能服装不够柔软的问题,价格也不昂贵。

     

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    科学家们通过化学方式改变石墨烯内部结构,开发出了这种和棉织物没什么区别的石墨烯絮片,并通过一个可穿戴运动传感器将成果展示出来。经过测试,这种可穿戴智能织物能够在洗衣机里转500圈而毫发无损。

     

     

    目前,研究人员已经研发了带有石墨烯压力传感器和心率传感器的智能服装,它们可以采集人体的心率、血氧等生理健康数据。未来我们的衣服将会和手机之间通过蓝牙连接,不需要其他智能穿戴设备就能收集自己的健康情况。

     

     

    石墨烯最重要的特点是它的导热、导电性。现在市面上已经出现了一些能够“发电”的衣物。这种智能纺织品中带有光伏材料或者运动发电装置,当我们的手机需要充电时,衣服就能充当移动电源补给电力。而石墨烯的导热性还能够为人体提供红外理疗功能,有了它,在冬天你就不必穿得那么厚了。

     

     

    石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的、具有单层原子厚度的二维晶体。石墨烯以碳元素为基础,在各个领域都拥有非常大的潜力,比如电池技术、计算机芯片、电动汽车、飞艇制造等等。由于它只有纳米厚度,非常柔软,易弯曲,而且导热性能好,结实,这些特征都使得石墨烯成为未来可穿戴设备实现突破的关键。

     

     

    2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫发现了石墨烯,并凭此获得2010年诺贝尔奖。自此石墨烯成为了21世纪最受媒体追捧的新材料之一,还有了“黑金”、“新材料之王”等等名号,甚至有人认为石墨烯会成为硅的替代品。而石墨烯织物真的会是可穿戴设备的未来吗?

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  7. 2016-11-30 18:56
    【材料迷】新型电池材料储能超普通10倍,充电速度超快

    美国西北大学的研究人员们认为他们已经打造出了一种适用于电池和超级电容的绝佳新材料,有助于提升电动汽车的续航里程和充电速度。 将该材料称作“共价有机框架”(COF),这是一种适合储存能量、有许多气孔的有机晶体结构。化学家William Dichtel及其团队为之补充进了导电聚合物,结果就是一个“改性氧化还原COF”。Dichtel相信它同时有益于电池和超级电容,而这两者对于电动汽车都非常重要。

     

    电池,材料

     

    研究人员声称,他们的材料能够稳定经受万次充放电循环。其储能是非改性COF电能源的10倍、同时充电速度提升了10-15倍——可以说是两全其美。在实际应用中,电池能够在缓慢放电下储存大量的能量;而超级电容虽然充电非常快、但能吸纳的能量却很少。

     

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    这项研究的论文标题为《导电聚合物改性共价有机框架带来的优越储能与能量密度》(Superior Charge Storage and Power Density of a Conducting Polymer-Modified Covalent Organic Framework),其已经在近日出版的《美国化学学会核心科学》(ACS Central Science)期刊上发表。电池,材料
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  8. 2016-11-30 18:55
    【情趣谜】石墨烯最新用途:做出超薄无束缚的避孕套!

    这么多年来,杜蕾斯一直占领着套套界领先地位,但是即便出了各种新玩意儿,套套还是那个套套,跟你爷爷当年用的好像也没太大区别。

     

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    想不到就在最近,杜蕾斯终于遇到了强劲对手。号称情趣用品行业的苹果公司「LELO」推出的LELO HEX™ 套套发起了大招,这款憋了70年才腾空出世的全球最颠覆性安全套,被各大科技、两性媒体誉为「安全套的重新发明」。它的包装长这样,纸质手感顺畅,关键时候一扯即开,拒绝手忙脚乱的悲剧。

     

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    充满科技感的外形,像婴儿的奶嘴,有种甜蜜可口的感觉。近距离观察你会发现许多六角型蜂窝晶格图案。这种设计并不是只为了好看,除了基本的避孕和预防性疾病功能外,还能让薄如空气般的套套增强薄韧度,不容易撕破,甚至拿针戳也戳!不!裂!

     

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    当你和爱人情到浓时,套套破了简直就是场噩梦。LELO HEX™ 的制作原料是石墨烯,是科学界中最强最薄的物质,也正是因为它的六角分子结构将压力分散到六个方向,才能让套套针扎不破,破了也不裂,绝不会出现破开一个大窟窿的情况。

     

     

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    据说,这种六角晶体薄膜厚度仅有 0.335 纳米,是一根头发厚度的 20 万分之一,制作成套套后大约有 0.55mm厚度。戴上它,仿佛什么也没套上的感觉,让你的小didi完全处于最舒服无束缚状态。

     

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    而这 350 个六角结构是设计在套套内壁的,贴合不同佩戴者的尺寸和形状需要,因此不会轻易脱落。内壁凸起的地方还有一点小吸力,这种感觉就好像被章鱼爪吸附住一样,以增加与伴侣之间的欢愉感,尽情享受身体被掏空的快感。别说老司机不带你上车,一盒 LELO HEX™(共 12 个)才卖 132 软妹币,也就比冈本贵一丢丢。现在还打折了只要92 软妹币,你说买呢还是买呢?

     

    拒绝男票喜当爹,那就给他买一盒咯。想靠 OOXX 套住男人,刺穿它也没有用。

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  9. 2016-11-22 10:59
    【空间迷】来自汉诺森设计机构的COCO-MAT 睡眠体验中心

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    项目名称:COCO-MAT 睡眠体验中心
    项目客户:希腊COCO-MAT
    设计公司:汉诺森设计机构
    主要材料:欧洲白橡实木
    项目地址:深圳
    完成时间:2009年

    空间设计,睡眠体验

     

     

    来自希腊雅典COCO-MAT 品牌最初以制作纯天然材料的床垫为主,荣获了EFQM(欧洲质量管理基金会)颁发的金奖。HALLUCINATE汉诺森设计机构为其完成了 “睡眠体验中心”这一商业空间设计项目。

     

    基于 COCO-MAT 提供的这个独特的空间设计需求的出发点,HALLUCINATE汉诺森团队在常态的长方形内部空间设计出一个“仓”的半开放式空间,在商业场所内创造了一个更具私密性的室内空间环境。在展示空间设计上,从床品等陈列的功能考究出发,汉诺森削减了所有刻意陈设,归整的条形实木阶梯与弧度落地天花相糅合,使整个环境弥漫着温暖的感觉,放松而包容。 空间中设计的介入让使用者改变了对于日常睡眠的空间感受,除了对产品本身外,更多的关注于对睡眠空间本身进行思考,使我们对空间更进一步的探索。

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    最初我们创造了空间,后来空间改造了我们。

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  10. 2016-11-21 10:22
    【产品迷】松下推出一款扩音器,可自动将日语翻成三国语言!

    如今随着越来越多的游客和商务人士开始涌入日本,对语言翻译的需求也是与日俱增。松下公司于昨日宣布,将于 12 月开始推出一款扩音器,能够自动将用户的日语语音翻译成英语、中文和韩语等三种语言,以应对越来越多的游客涌入日本所带来的语言翻译需求。

    扩音器

    松下希望将这一语言翻译服务应用到车站、机场和旅游景点等一些需要大量准确及时翻译的场合中。扩音器内大约包含有 300 个预设语句,这些句子通常用于提醒和提供信息,如“火车因故晚点”或“请注意脚下安全”。

     

    用户对着扩音器说话时,扩音器系统将立即对所说的内容进行识别并翻译,然后通过扬声器将翻译好的英、中、韩语依次念出。松下表示,该设备在一些紧急情况下将变得十分实用,且系统的语音识别功能可以不受外部噪音的干扰正常进行工作。用户也可以向扩音器系统添加自己的常用语句,该设备还能通过联网进行软件更新升级。

     

    如果有需要,松下还将考虑扩大其翻译语言的语种,增加日语到俄语的翻译服务。

    扩音器

     

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