科技前沿

科學家發明世界首臺以光為動力的清潔機器人

近日，英國和荷蘭的科學家開發出了一款可以像毛毛蟲一樣爬行的機器人，而它的動力來源只是一束單一恒定光源。這個設計理念非常巧妙：他們將較長的高分子材料安裝在較短的框架上后會產生凸起，當紫色的LED燈照到凸起前方的材料時，這部分將會收縮，從而將另一部分材料暴露在LED光源下。

如此循環，這個小框架就可以不斷運動。團隊成員表示，這項發明可以把小物品運到狹窄的地方，或者用它來清潔太陽能電池表面。

這一技術依賴于一種光敏液晶材料，它可以在光的作用下迅速改變形狀。研究人員將其進一步改造，使其在LED光下幾乎瞬間變形，而當光線消失時則又恢復原狀。

雖然這款高分子材料看起來是透明的，但是它能夠完全阻擋紫色光線，所以背對著LED光的一側不會受到影響。如果把它倒置，這個框架就會往反方向移動。盡管之前我們見過利用激光、太陽能等作為動力的設備，但是這款機器人是第一個用光驅動的裝置。

太陽能自動調色的未來智能玻璃

最近來自普林斯頓的科研團隊們宣傳正在打造一套自供電的智能窗戶系統，將通過透明的太陽能電池從陽光中直接吸取紫外線獲取能源。

這套智能窗戶由電致變色材料構成，在微電流的作用下，窗玻璃將會從透明變為深藍色，而通過吸收特定的光波，智能窗的太陽能電池將會實現供電作用，整個系統可以被整合成一個纖薄、透明的薄膜，然后安裝在普通的玻璃窗戶上。

研發人員表示，“這項新技術的運用實際上也是一套智能光譜管理系統，通過用紫外線來為智能窗供電意味著其中的太陽能電池必須實現透明化，在相同的光譜范圍內和美學設計的限制下仍然能夠保持功能的有效發揮?！敝耙恍┫到y還嘗試過吸收紅外線光譜發電，不過由于紅外線同時也容易給室內帶來不必要的熱量，這也成為了一個不好解決的問題。

在實驗中，普林斯頓團隊的系統能夠屏蔽超過80%的可見光，不過其未來的應用前景仍然非常巨大，或許以后可以研發一種智能薄膜，讓用戶可以通過其智能手機來更換智能窗戶的顏色，然后這項技術也可以繼而運用推廣到車窗系統和其他智能應用上。

斯坦福大學研發新型搜救機器人 形態像蛇

不管是工廠機器人還是家庭服務性機器人，它們不一定都擁有貼近人類的外觀，但大多都擁有“鋼筋鐵骨”的內核。而斯坦福大學一群研究員最近研發的一款搜索救援機器人，和機械臂或鋼鐵心都無關，是條可以蜷曲伸展的充氣管子。和我們以往所見的機器人不太一樣，它長得有些怪異，長72米，像一條靈活柔軟的蛇。

不過，研究員并不是從蛇身上尋找到靈感，因為它并不像真正的蛇一樣在身體內部擁有靈活的骨節，而是一個中空充氣的雙層塑料軟管。這意味著它的形狀可以任意變化，也可以向任意方向蜷曲舒展，并以32千米/小時的速度前行。

軟體機器人模擬的是植物的生長狀態：植物不是通過運動，而是通過尖端延伸向著某處生長，并且能從狹縫中鉆出來。它也用了同樣的原理：“當材料延展開來，它的身體部分會在一端變長，但剩余部分并不移動”。

賴斯大學打造納米光電太陽能薄膜蒸餾系統

據報道，雖然地球表面大部分由水組成，但不幸的是它們大部分都是無法飲用的鹽水。雖然海水淡化技術可以讓鹽水變成可口的可飲用水，但由于該技術消耗的能源過大所以它算不上什么實用的解決方案。不過現在倒是出現了一種能夠解決這一問題的技術，其通過納米粒子利用來自太陽的能源完成鹽水蒸餾。

這套誕生于賴斯大學的納米技術水處理中心(NEWT)的系統基于膜蒸餾法打造。膜蒸餾法讓水蒸氣通過薄膜然后以純凈水的形式回收，不過在這個過程中卻有大量的能量流失。

為了提高效果，科研人員利用他們所稱的“納米光電太陽能薄膜蒸餾(NESMD)”系統吸收并使用太陽能。在這個薄膜中，科研人員嵌入了炭黑納米粒子，這樣能夠大大加大對陽光的吸收。獲悉，這種材料能夠吸收照射在其表面的80%的太陽光，而這能加快水的蒸發、減少系統對外部能源的需求。

眼下，這套系統還處在概念驗證階段。據了解，科研人員使用的薄膜只有幾毫米厚、大小約為3張郵票大小。不過另外，NEWT團隊還打造了一個70厘米x25厘米的版本，實驗結果顯示，該系統擴展性非常好、吸收以及利用陽光的效率也都非常具有優勢。