《中国研究团队提出在曲面上制造复杂三维结构和电子器件的新策略,在脑机接口等领域具有应用潜力》

  • 来源专题:生物安全网络监测与评估
  • 编译者: 闫亚飞
  • 发布时间:2022-11-25
  • 据DeepTech深科技公众号8月13日消息,清华大学研究团队提出一种在曲面上制造复杂三维结构和电子器件的新策略。研究人员在等比缩小的“沟壑纵横”的类人脑曲面上,组装微尺度的三维螺旋网络阵列,并使其成型。该策略可通过定制化曲面基底,实现与应用目标曲面完美贴合,进而提高器件整体的舒适性和稳定性,在健康医疗领域具有广泛的器件应用潜力,有望开发出更舒适的可穿戴三维电子器件、用于人体器官健康监测的植入式多模态三维传感器、仿生三维光电器件以及组织器官培养的人造支架等应用。相关研究成果发表于《科学进步》期刊。
  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/TeKXb16WOTy-I3v3kXxvBQ
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  • 《中国制造?》

    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:杨芳
    • 发布时间:2015-05-15
    • 中国制造? 亚洲仍将占据制造业的领导地位,其他国家面临发展困境。 中国通过本土生产、产销外国的方式改变自身经济的同时,也改变了全球的经济。1990年,中国只占全球制造业产值不到3%的比重;现在这一数字上升到将近25%。中国生产了全球80%的空调、70%的手机和60%的鞋子。中国崛起的白热化趋势进一步促使供应链向东南亚深入扩展。“亚洲工厂”如今生产了将近一半的全球商品。 中国一直紧跟着“亚洲四小龙”如韩国和台湾的步伐。许多人推测,在条件成熟的时候,制造业的指挥棒将会指向世界其他地方,使这些国家或地区也能依靠制造业繁荣起来。但是中国不仅没有因薪酬上升而产业遇冷,反而抓紧了对市场的掌控。低成本工作的确从中国转移到了东南亚,这一结果更是增强了“亚洲工厂”的主导地位。这一局面为中国轨道之外的其他新兴市场制造了难题。从印度到非洲再到南美,变幻莫测的富裕之路变得愈发艰难了。 怠工 中国经济不如以往强劲了。房地产市场因供应过剩面临危机。日益增加的债务成为负担。本月早些时候,中国政府宣布今年的经济增长指标为7%,这也是二十多年来最低的目标。而本周的数据显示,即使是7%的增长目标也并不容易实现。然而,中国在制造业方面仍具有三大优势,并将有利于总体经济的发展。 首先,中国在发展高端市场,进行高产值研发的同时,也仍紧抓低成本制造业。中国在全球服装出口产业的份额增加了,从2011年的42.6%到2013年的43.1%。中国也正在尝试用更少的原材料制造更多的产品。世界银行发现,中国进口原材料占总出口额的比重从20世纪90年代巅峰时期的60%下降到了如今的35%。部分原因在于中国拥有其他国家争相模仿的有效的供货商集群。中国有优秀的、改良的生产结构。中国计划到2020年建设10座机场。根据中国政府最新的“2025中国制造”政策的指导,中国公司正在利用自动化技术提高生产率,以弥补劳动力成本增加带来的不利影响。 中国的第二大优势就是“亚洲工厂”本身。由于劳动力成本上升,一些低成本工厂确实正在离开中国。其中大多数都转移到了拥有大量廉价劳动力的东南亚地区。这一过程却带来了相应的负面影响。去年,一个NGO组织发现,马来西亚电子产业大约30%的工人都属于强迫性劳工。但是,在三星、微软、丰田和其他跨国公司削减中国地区产量、转向缅甸和菲律宾的同时,他们也强化了一个以中国为中心的区域供应链。 中国的第三大优势在于,中国正迅速发展为重要的需求市场。中国消费阶层日益增长,亚洲工厂正在占据更高份额的高利润市场和服务业。与此同时,中国市场的需求也进一步强化了亚洲供应链。在中国市场竞争问题上,本土商人比远距离的竞争者更有优势。 灵活的政策能进一步发挥这些优势。东盟有能力抢占低端制造业市场。中国占美国鞋业进口市场的份额从2009年的87%下降到了去年的79%。越南、印度尼西亚和柬埔寨分走了其他份额。但是,东盟可以进行更多努力,来创造一个致力于复杂商品和服务的专门市场。区域贸易,当然最好是全球贸易将使制造业网络从中国覆盖到周边其他国家的过程更加顺利摆脱外国对零件的限制后,泰国在汽车制造业方面的实力证明,正确的政策是如何使东南亚国家与中国机器制造业对接的。 不幸的是,其他新兴经济体却高兴不起来。他们缺少一个巨大的经济体来担任区域组织的核心。北美自由贸易区将墨西哥的公司纳入了纵贯北美的供应链之中,但是却没有包括中美和南美的一些国家。沉重的贸易壁垒使西欧将不会像帮助中欧和东欧一样帮助北非国家。 即使当印度和撒哈拉以南非洲从亚洲工厂手中分走了部分产量,另一个问题仍然存在。制造业可能不会再创造曾经可观的就业局面和经济收入了。过去,出口导向型制造业使大量劳动力从田野进入了工厂,劳动力的生产效率得到了大幅度提升。现在的科技进步减少了工厂的劳动力需求。中国与其邻国可能是最后搭上廉价劳动力顺风车的国家。 出口无疑是新兴市场获得成功的最可靠途径。在全球市场内竞争是最有效的提高生产率的方式。但是亚洲工厂之外的其他政府必须依靠多种多样的发展方式——不仅仅是制造业,还有农业和服务业。印度IT产业就是很好的例证,但是这仅仅是高技能人员的产业,这个国家庞大的劳动力市场并没有得到有效利用。 促进政策实施 如今的发展模式需要更多的政策制定者制定更有效的政策,而不仅仅是在制造业劳动力成本上的竞争。全球贸易服务进一步自由化将有利于南美洲和非洲。基础设施花费除了集中于港口和道路建设外,还要注重光导纤维电缆建造。教育是关键,要想进入全球市场,高技能劳动力必不可少。 对于发展中国家而言,这些建议可能较难实施。但是,想要靠中国不再廉价的劳动力分到一杯羹,结果只能是失败。
  • 《布里斯托尔大学开发新策略 用于制造高性能钠和钾离子电池》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-01-09
    • 据外媒报道,布里斯托尔复合材料研究所(Bristol Composites Institute)的科学家利用可持续性纤维素,制造高性能钠和钾离子电池。研究人员开发了一种创新可控单向冰模板策略,以定制新一代后锂离子电池的电化学性能,使其具有可持续性和规模化应用。 目前,对可持续、低成本储能的需求迅速增长。这要部分归因于电动交通运输系统的发展,主要是用电动汽车取代汽油和柴油发动机。目前,这些技术很大程度上依赖于锂离子电池。此类电池中包含两个电极和一个隔板,并通过其间的电解液来携带电荷。在此类电池中使用锂存在几个问题,如金属积聚可能导致短路和过热。 作为锂电池的替代品,钠电池和钾电池在速率性能和循环次数方面表现欠佳。这是由于钠离子和钾离子的尺寸较大,其通过电池中多孔碳电极的能力有限。另一问题是,这些电池在使用寿命结束时不易处理,因其使用的是不可持续材料。此外,锂开采具有很大的破坏性,而且材料成本较高。 作为布里斯托尔大学的专业研究机构之一,布里斯托尔复合材料研究所与帝国理工学院(Imperial College)合作,开发了基于冰模板系统的新型碳电极材料。在这些气凝胶材料中,纤维素纳米晶体(一种纳米大小的纤维素)通过冰晶生长和升华形成多孔结构,从而在结构中留下了巨大的通道,可以携带大量的钠离子和钾离子。 这些新型钠离子和钾离子电池的性能,已被证明优于其他众多类似系统。而且,使用了一种可持续性来源性料——纤维素。研究人员Steve Eichhorn表示:“这些新电池的性能令人震惊。该技术在进一步开发和生产更大规模的设备方面具有巨大潜力。” 研究人员Jing Wang表示:“我们提出了一种新型可控冰模板策略,以制造由低成本纤维素纳米晶体/聚乙烯氧化物衍生的碳气凝胶,其电极材料具有分层定制和垂直对齐的通道,可用于调节钠离子和钾离子电池的速率性能和循环稳定性。由于前体具有可再生能力,以及环保型合成过程的成本相对较低,而且具有可扩展性,不久的将来,这项工作或将提供有吸引力的途径,促进可持续电动汽车的大规模应用,以及储能电网的规模化发展。” 研究人员希望与行业合作,在工业规模上发展这一策略,并探讨该技术是否能用于其他储能系统,如锌离子电池、钙离子电池、铝离子电池和镁离子电池,以证明其在下一代能源存储系统中的潜力。