新型“智能馬桶”助力監(jiān)測(cè)用戶健康

隨著醫(yī)療設(shè)備技術(shù)水平的不斷提升，以及應(yīng)用層面越來越廣泛，醫(yī)療市場(chǎng)也產(chǎn)生了對(duì)非侵入檢測(cè)設(shè)備的高要求——準(zhǔn)確、及時(shí)且按需實(shí)現(xiàn)患者監(jiān)測(cè)。因此，如果一項(xiàng)技術(shù)真的能夠以非侵入的方式反復(fù)測(cè)量個(gè)體的健康狀態(tài)，且成本不高，那么將有助于預(yù)防和預(yù)測(cè)疾病，提高診療決策的精準(zhǔn)性。在醫(yī)學(xué)中，糞檢與尿檢是非常關(guān)鍵的項(xiàng)目。直接讓馬桶來完成這些工作，為馬桶增加智能屬性來監(jiān)測(cè)人們的健康，是一個(gè)非常直接有效的思路。

搭載“計(jì)算機(jī)視覺及機(jī)器學(xué)習(xí)算法”監(jiān)測(cè)健康數(shù)據(jù)

英國《自然·生物醫(yī)學(xué)工程》雜志發(fā)表一項(xiàng)最新研究，美國斯坦福大學(xué)研究人員薩姆·蓋姆海爾及其同事綜合了計(jì)算機(jī)視覺以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法，報(bào)告了一套可以加裝在標(biāo)準(zhǔn)馬桶上的軟硬件，通過它們可以追蹤使用者尿液和糞便中的健康與疾病生物標(biāo)志物。這種“智能馬桶”自動(dòng)運(yùn)行，讓使用者可以監(jiān)測(cè)自己的健康數(shù)據(jù)，為疾病篩查、診斷和患者監(jiān)控研究提供支持。

該模塊化馬桶系統(tǒng)包括：壓力及運(yùn)動(dòng)傳感器；用于分析尿流及其基本生物化學(xué)組分的測(cè)試條和視頻攝像頭；用于根據(jù)形狀和硬度的臨床標(biāo)準(zhǔn)來劃分糞便類型的計(jì)算機(jī)視覺及機(jī)器學(xué)習(xí)算法；用于生物特征識(shí)別的指紋掃描儀（嵌在沖水按鈕上）。

研究人員表示，現(xiàn)階段這個(gè)馬桶系統(tǒng)的潛在健康益處還需要通過大規(guī)模的臨床研究加以評(píng)估，系統(tǒng)本身也需要根據(jù)人類群體的排泄物基線數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。雖然這個(gè)概念驗(yàn)證的“智能馬桶”其部分模塊是僅針對(duì)坐便和站立使用的男性受試者而構(gòu)建和測(cè)試的，但是研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，未來它還能擴(kuò)大應(yīng)用范圍，將人類排泄物的其他臨床相關(guān)生物物理學(xué)和生物化學(xué)檢測(cè)包括在內(nèi)。

利用“肛門識(shí)別”技術(shù)甄別不同用戶

斯坦福大學(xué)的另一研究團(tuán)隊(duì)最新開發(fā)了一種智能馬桶，它同樣會(huì)自動(dòng)收集、分析尿液和糞便，其分析過程可以和受過訓(xùn)練的醫(yī)務(wù)人員相媲美。智能馬桶收集到的數(shù)據(jù)被上傳到云端數(shù)據(jù)庫中，動(dòng)態(tài)監(jiān)控用戶的健康。

不過，同一馬桶往往有多個(gè)使用者，針對(duì)如何分辨不同用戶的問題，研究人員在馬桶中安裝了一個(gè)小型攝像頭拍攝用戶的肛門部位，用類似于人臉識(shí)別的技術(shù)進(jìn)行“肛門識(shí)別”，從而記錄不同用戶的數(shù)據(jù)。

研究人員指出，用戶無需擔(dān)心隱私的泄露，識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)只用于匹配用戶信息，用戶本人和醫(yī)生無法看到被拍下的照片。

一種內(nèi)置傳感器的襯衫可用于監(jiān)測(cè)生命體征

麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出了一種將電子傳感器集成到彈性織物中的方法，從而能夠制造出可用于監(jiān)測(cè)生命體征（例如體溫、呼吸頻率和心律）的襯衫或其他服裝。

內(nèi)置傳感器的衣服可以機(jī)洗，并可以依據(jù)穿著者的身體進(jìn)行定制衣物。研究人員設(shè)想，這種類型的傳感可用于監(jiān)測(cè)在家中或醫(yī)院中的病人，以及運(yùn)動(dòng)員或宇航員等人群的身體狀態(tài)。

麻省理工學(xué)院媒體藝術(shù)與科學(xué)專業(yè)的助理教授Canan Dagdeviren說：“我們可以將任何商用電子零部件或?qū)嶒?yàn)室制造的定制電子產(chǎn)品嵌入到我們每天穿著的紡織品中，創(chuàng)造出舒適的服裝。這些都是可定制的，因此我們可以為需要從身體獲得一些物理數(shù)據(jù)（例如溫度、呼吸頻率等）的任何人制作服裝?！?/p>

嵌入式傳感器

其他研究小組已經(jīng)開發(fā)出可以測(cè)量溫度和其他生命體征的類似皮膚的薄貼片，但是這些貼片脆弱易損，必須貼在皮膚上。Dagdeviren的實(shí)驗(yàn)室正著手制作一種與我們?nèi)粘４┲囊路嗨频姆b，使用的是一種彈性織物，其中裝有可移動(dòng)的電子傳感器。

Dagdeviren說：“這種織物沒有電氣功能。它只是我們服裝的被動(dòng)元件，因此人們可以在日?；顒?dòng)中舒適地佩戴這些設(shè)備。我們的主要目標(biāo)是從同一身體部位測(cè)量體溫、呼吸頻率、加速度等方面的身體物理活動(dòng)，而無需任何固定裝置或膠帶?！?/p>

電子傳感器由長(zhǎng)的、柔軟的條帶組成，這些條帶包裹在環(huán)氧樹脂中，然后編織成織物中的狹窄通道。這些通道具有小的開口，可以使傳感器暴露在皮膚上。對(duì)于這項(xiàng)研究，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)襯衫原型，該襯衫具有30個(gè)溫度傳感器和1個(gè)加速度計(jì)，可以測(cè)量穿戴者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、心率和呼吸頻率。然后，服裝可以將該數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)上。

研究人員選擇了一種聚酯混合物面料，因?yàn)檫@種面料具有吸濕排汗的特性，并且能夠貼合皮膚，類似于運(yùn)動(dòng)時(shí)穿的緊身衣。Dagdeviren說：“從外觀上看，它就像是普通的T恤，但從內(nèi)部看，就可以看到觸及皮膚的電子部件。電子部件會(huì)壓迫在穿戴者的身體上，傳感器的活動(dòng)部分暴露在皮膚上?？梢允褂脙?nèi)嵌的傳感器清洗衣物，也可以將傳感器取下并轉(zhuǎn)移到其他衣物上?！?/p>

遠(yuǎn)程監(jiān)控

當(dāng)穿戴者在健身房鍛煉時(shí)，研究人員測(cè)試了他們的原型襯衫，監(jiān)測(cè)穿戴者的體溫、心率和呼吸頻率的變化。由于傳感器覆蓋了人體的大面積區(qū)域，因此研究人員可以觀察人體不同部位的溫度變化以及這些變化間的相互關(guān)系。

這種內(nèi)置傳感器的襯衫可以很容易地被制成不同尺寸，以適應(yīng)不同年齡和體型的人群。研究人員計(jì)劃開始開發(fā)其他類型的服裝，例如褲子，并且努力整合增加其他類型的傳感器來監(jiān)測(cè)血氧水平和其他健康指標(biāo)。

生物傳感軟貼片可全面監(jiān)測(cè)生命體征

據(jù)英國《自然·醫(yī)學(xué)》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)最新研究，美國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)介紹了一種軟體生物傳感器貼片，可以貼在重癥嬰兒或兒童的皮膚上，全面監(jiān)測(cè)生命體征和其他方面的信息。而且在當(dāng)前已有的監(jiān)測(cè)功能基礎(chǔ)上，還能提供額外的健康信息，有助于及早發(fā)現(xiàn)并發(fā)癥。

對(duì)新生兒和兒科重癥監(jiān)護(hù)病房?jī)?nèi)的兒童進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通常涉及硬連線裝置和導(dǎo)管，這會(huì)給日常護(hù)理（如喂食、洗澡和換尿布）帶來不便，也會(huì)妨礙他們與父母的肢體接觸。而生物傳感器是一種對(duì)生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)的儀器，通過將固定化的生物敏感材料用作識(shí)別元件，配以適當(dāng)?shù)睦砘瘬Q能器及信號(hào)放大裝置，構(gòu)成了具有接收和轉(zhuǎn)換功能的系統(tǒng)。而軟體生物傳感器，更被認(rèn)為是對(duì)重癥監(jiān)護(hù)領(lǐng)域的極大改善。

美國西北大學(xué)、芝加哥安和羅伯特·H·盧里兒童醫(yī)院及西貝爾公司（Sibel Inc）團(tuán)隊(duì)成員，過去就曾報(bào)告過一種軟體生物傳感器貼片，能夠監(jiān)測(cè)嬰幼兒的體溫、心率、血壓和呼吸等生命體征，但其仍存在操作局限，而且可提供的測(cè)量數(shù)有限。在最新的這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)成員在其早期研究的基礎(chǔ)上加以拓展，開發(fā)出了增強(qiáng)版的貼片，可以測(cè)量嬰幼兒其他方面的信息，如心臟顫動(dòng)、活動(dòng)和身體朝向、哭聲大小和哭泣頻率，當(dāng)然還有生命體征。

研究人員表示，能夠監(jiān)測(cè)額外的這些信息，有助于及早發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)傷、腦損傷、疼痛或壓力相關(guān)的并發(fā)癥。在一項(xiàng)包括50名重癥嬰幼兒的試驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種生物傳感器貼片與標(biāo)準(zhǔn)的臨床監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，表現(xiàn)出高級(jí)別的可靠性和準(zhǔn)確性。這種生物傳感貼片的研發(fā)將為母嬰家電的創(chuàng)新和智能化發(fā)展提供新的可能。

“透氣性”電子材料的開發(fā)為功能更強(qiáng)的可穿戴技術(shù)鋪平道路

北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員創(chuàng)建出了一種具有透氣性的超薄、可拉伸電子設(shè)備材料，使該種材料能夠“呼吸”。該材料專為生物醫(yī)學(xué)和可穿戴技術(shù)而設(shè)計(jì)，因?yàn)槠渫笟庑钥墒购挂汉蛽]發(fā)性有機(jī)化合物從皮膚上蒸發(fā)掉，使用戶感到舒適。

“相對(duì)于早期的可拉伸電子設(shè)備，使其具有透氣性是一個(gè)巨大的進(jìn)步。并且我們用于創(chuàng)建‘可透氣’材料的方法也很重要，因?yàn)檫@是一個(gè)易于擴(kuò)大規(guī)模的簡(jiǎn)單過程?！北笨_萊納州立大學(xué)機(jī)械工程與航空工程學(xué)教授朱勇說。

具體來說，研究人員使用了一種稱為“呼吸圖形法”的技術(shù)來制作具有均勻孔洞分布的可拉伸聚合物薄膜。通過將薄膜浸入含有銀納米線的溶液中進(jìn)行涂覆，隨后研究人員對(duì)材料進(jìn)行熱壓，以將納米線密封在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

朱勇說：“所得薄膜顯示出導(dǎo)電性，這是透光性和水蒸氣滲透性的極佳結(jié)合。而且由于銀納米線正好嵌入聚合物表面的下方，該材料在用戶出汗和長(zhǎng)期佩戴后也能具有出色的穩(wěn)定性?！?/p>

研究人員介紹，最終得到的薄膜非常薄，只有幾微米厚，將更好地與皮膚接觸，從而使可穿戴電子設(shè)備具有更好的信噪比。同時(shí)，可穿戴電子設(shè)備的透氣性對(duì)于用戶的舒適性而言很重要。

為了證明這種材料在可穿戴電子產(chǎn)品中的應(yīng)用潛力，研究人員針對(duì)兩種代表性應(yīng)用開發(fā)并測(cè)試了原型。

第一個(gè)應(yīng)用原型包括用作電生理傳感器的可進(jìn)行皮膚裝貼的干電極，可以潛在應(yīng)用于測(cè)量心電圖（ECG）和肌電圖（EMG）信號(hào)等方面。這些傳感器能夠以優(yōu)異的質(zhì)量記錄信號(hào)，與商用電極相當(dāng)。第二個(gè)應(yīng)用原型演示了用于人機(jī)界面的紡織品集成式觸摸感應(yīng)。研究人員使用了與多孔電極集成在一起的可穿戴紡織袖子來玩諸如俄羅斯方塊的電腦游戲。

中美科學(xué)家最新研究顯示：空氣過濾器可讓哮喘兒童呼吸更順暢

中美科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究顯示，在臥室放置能過濾PM2.5的空氣過濾器，可以顯著改善哮喘兒童的呼吸狀況。近日，杜克大學(xué)尼古拉斯環(huán)境學(xué)院、昆山杜克大學(xué)全球環(huán)境健康教授張軍鋒等人的這一研究成果發(fā)表在美國醫(yī)學(xué)會(huì)期刊《兒科學(xué)》上。

這是首個(gè)證明空氣過濾器有助于兒童呼吸道生理改善的研究。研究結(jié)果表明，持續(xù)使用空氣過濾器有助于預(yù)防而不僅僅是緩解哮喘發(fā)作。

張軍鋒介紹道，研究人員于PM2.5中度污染環(huán)境中在上海郊區(qū)進(jìn)行了雙盲交叉實(shí)驗(yàn)，他們?cè)?3名患有輕度至中度哮喘的兒童臥室里分別放置了兩個(gè)空氣過濾器，一個(gè)是能夠去除PM2.5的高效微?？諝膺^濾器（HEPA），另一個(gè)是假過濾器。每個(gè)過濾器隨機(jī)使用兩周，中間間隔兩周。受試兒童和家人并不知道正在使用的是哪種過濾器。

據(jù)杜克大學(xué)普拉特工程學(xué)院土木與環(huán)境工程教授邁克爾·伯金介紹，使用真正的空氣過濾器時(shí)，兒童臥室里的PM2.5濃度比使用假過濾器時(shí)低1/3到2/3。“PM2.5濃度下降與空氣進(jìn)出兒童小氣道和肺的順暢程度顯著改善相吻合。這些改善包括總氣道阻力平均減少24%，小氣道阻力平均減少43.5%，氣道彈性平均增加73.1%，呼出氣一氧化氮（肺部炎癥生物標(biāo)志物）平均減少27.6%?！?/p>

在兩周內(nèi)每天使用空氣過濾器后，受試哮喘兒童出現(xiàn)了多項(xiàng)改善，包括氣道阻力和肺部炎癥降低以及氣道彈性增加。

張軍鋒表示，目前還需要臨床試驗(yàn)來證實(shí)這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)。如果臨床試驗(yàn)證實(shí)了這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，高效微?？諝膺^濾器就可以作為實(shí)用的預(yù)防措施，用于在全球受到污染的室外或室內(nèi)環(huán)境中緩解哮喘，甚至可以成為森林大火附近地區(qū)的救星?！叭ツ昝绹又萆执蠡甬a(chǎn)生的煙霧導(dǎo)致舊金山出現(xiàn)PM2.5重度污染，今年澳大利亞叢林火災(zāi)也造成了空氣質(zhì)量問題，人們可以考慮在野火肆虐期間使用高效微?？諝膺^濾器?！?/p>

我國科學(xué)家利用摩擦納米發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電沉積制備三功能催化劑

燃料電池和可充電金屬空氣電池是零排放清潔能源技術(shù)的一種，發(fā)展燃料電池和可充電金屬空氣電池技術(shù)對(duì)緩解環(huán)境污染和能源危機(jī)有著積極的作用。氧氣和氫氣等小分子的催化轉(zhuǎn)化是電池能量轉(zhuǎn)化過程中最重要的反應(yīng)，如何提高催化劑的性能和降低其成本一直是該類電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，設(shè)計(jì)具有優(yōu)異性能的高效催化劑是一項(xiàng)緊迫而富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

近期，我國科學(xué)家利用層狀摩擦納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的高壓脈沖直流電作為新型電源，可在沒有任何封端劑的情況下將亞2nm鉑（Pt）納米團(tuán)簇電沉積到NiFe-LDH納米片上，制備了性能優(yōu)異的Pt-NiFe-LDH催化劑。Pt納米團(tuán)簇與NiFe-LDH納米片之間的協(xié)同作用增強(qiáng)了HO-H鍵的裂解和氫中間體的重組以形成分子氫，從而顯著提高了析氫反應(yīng)（HER）活性。同時(shí)，通過將Fe3+還原為Fe2+調(diào)節(jié)局部原子結(jié)構(gòu)和晶體缺陷，NiFe-LDH納米片也增強(qiáng)了析氧反應(yīng)（OER）活性，沉積的亞2nm Pt納米簇同時(shí)提高了氧還原反應(yīng)（ORR）活性。因此，所制備的Pt-NiFe-LDH催化劑表現(xiàn)出對(duì)HER、ORR和OER的三功能催化活性，且可以用作燃料電池和可充電鋅-空氣電池的電極催化劑。該研究成果為提高燃料電池和可充電金屬空氣電池HER、ORR和OER的催化活性提供了新的思路。

超級(jí)電容器有望實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量與大功率、快速充電功能的結(jié)合

賓夕法尼亞州立大學(xué)和中國兩所大學(xué)的研究人員表示，一種新型的基于氧化錳的超級(jí)電容器可以將電池的存儲(chǔ)容量與其他超級(jí)電容器的高功率和快速充電功能結(jié)合在一起。

“氧化錳絕對(duì)是一種很有前途的材料，通過與氧化錳鈷結(jié)合，形成一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)，我們可以在其中調(diào)節(jié)界面性能?！辟e夕法尼亞州立大學(xué)材料研究所的工程科學(xué)與力學(xué)助理教授兼教員Huanyu Cheng說。

研究人員從模擬開始，了解氧化錳物質(zhì)與其他材料結(jié)合使用時(shí)的性能如何變化。當(dāng)將氧化錳物質(zhì)耦合到半導(dǎo)體時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)它形成了一個(gè)導(dǎo)電界面，對(duì)電子和離子傳輸?shù)牡挚沽艿汀＿@個(gè)性能變化十分重要，否則材料的充電速度將放緩。

“以氧化鈷錳為正極，以氧化石墨烯為負(fù)極，來探索氧化錳可產(chǎn)生的具有高能量密度、顯著功率密度和出色循環(huán)穩(wěn)定性的不對(duì)稱超級(jí)電容器?！毖芯啃〗M成員Cheng Zhang說。

研究人員將制備出的超級(jí)電容器與其他超級(jí)電容器進(jìn)行了比較，其具有更高的能量密度和功率。他們認(rèn)為，通過擴(kuò)大超級(jí)電容器的橫向尺寸和厚度，其具有在電動(dòng)汽車中使用的潛力。研究人員下一步將調(diào)整超級(jí)電容器的半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層相交處的界面，以實(shí)現(xiàn)更好的性能。他們希望將超級(jí)電容器添加到已經(jīng)開發(fā)的柔性、可穿戴電子設(shè)備和傳感器中，作為這些設(shè)備的能量供應(yīng)或直接作為自供電傳感器。

以色列研發(fā)出基于超聲波的設(shè)備互聯(lián)技術(shù)

隨著科技發(fā)展，藍(lán)牙、紅外、近場(chǎng)通信（NFC）等無線連接在人們的日常生活和工作中越來越普遍，尤其是在目前疫情全球蔓延的情況下，減少直接或間接接觸成為避免感染的措施之一。

近日，以色列初創(chuàng)公司Sonarax研發(fā)出一種超聲波技術(shù)，該技術(shù)與藍(lán)牙、紅外等連接類似，但原理不同，尤其是超聲波兼具非常準(zhǔn)確的測(cè)距能力，對(duì)于設(shè)備互聯(lián)有很高的有效性和準(zhǔn)確性。

該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在不同的移動(dòng)設(shè)備內(nèi)通過超聲波進(jìn)行傳輸通信，可以最大限度地避免人與人的直接或間接接觸。Sonarax的首席運(yùn)營(yíng)官Nimrod May稱，他們開發(fā)的特殊算法實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間無線傳輸，比如，以往需要手指觸碰指紋打卡器才能實(shí)現(xiàn)上班打卡，但他們的設(shè)備將員工的手機(jī)與打卡器相連，只要員工隨身攜帶手機(jī)上班，打卡器即能通過超聲波對(duì)其手機(jī)進(jìn)行掃描定位，從而為其自動(dòng)打卡，避免了因接觸導(dǎo)致的病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)家電行業(yè)而言，該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)對(duì)家電產(chǎn)品間的高效互聯(lián)，甚至未來通過傳統(tǒng)技術(shù)迭代、現(xiàn)代技術(shù)融合、應(yīng)用場(chǎng)景突破，最終形成面向大健康場(chǎng)景的智慧家電、智慧家庭、智慧社區(qū)、智慧城市有積極意義。

我國科學(xué)家在錫基鈣鈦礦太陽能電池方面取得重要進(jìn)展

太陽能電池是一種把光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，光電轉(zhuǎn)化效率的高低是衡量其性能的重要指標(biāo)之一。與傳統(tǒng)硅基太陽能電池相比，鈣鈦礦太陽能電池因其效率較高、成本較低而成為研究熱點(diǎn)。目前鈣鈦礦太陽能電池材料大多基于重金屬鉛的鉛基鈣鈦礦，帶來的環(huán)境問題限制了其進(jìn)一步應(yīng)用；而錫基鈣鈦礦具有無毒、高吸光系數(shù)、高載流子遷移率和合適的光學(xué)帶隙等優(yōu)點(diǎn)，是理想的環(huán)境友好型太陽能電池材料。但是，錫基鈣鈦礦存在結(jié)構(gòu)缺陷多、易氧化和器件結(jié)構(gòu)能級(jí)不匹配等問題，致使錫基鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率偏低。

針對(duì)以上問題，我國科學(xué)家對(duì)錫基鈣鈦礦太陽能電池進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過選用LUMO（Lowest Unoccupied Molecular Orbital，最低未占分子軌道）能級(jí)較淺的富勒烯衍生物ICBA（indene-C60 bisadduct）取代常用的PCBM（[6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester）作為電子傳輸層材料，提高了光照條件下的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)位置，且ICBA抑制了碘離子遷移帶來的n型摻雜，降低了傳輸層和錫基鈣鈦礦界面的載流子復(fù)合，最終實(shí)現(xiàn)了錫基鈣鈦礦太陽能電池0.94V的開路電壓和12.4%的光電轉(zhuǎn)化效率。相比目前性能最好的錫基鈣鈦礦太陽能電池（開路電壓：～0.6V，轉(zhuǎn)化效率：～10%），其開路電壓和轉(zhuǎn)換效率明顯提高。

該研究推動(dòng)了錫基鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展，提高了其光電轉(zhuǎn)化效率，對(duì)發(fā)展環(huán)境友好型非鉛鈣鈦礦太陽能電池具有重要意義。

霍尼韋爾推出新型不可燃制冷劑用于冷水機(jī)組和熱泵

霍尼韋爾近日宣布推出Solstice?N15（R-515B）全新制冷劑。Solstice N15是業(yè)內(nèi)分類為A1級(jí)、不可燃且具低全球變暖潛值（GWP）的制冷劑，旨在取代R-134a在冷水機(jī)組和熱泵中的應(yīng)用。Solstice N15的全球變暖潛值為299（AR5），是一款環(huán)保、高效且安全的解決方案，可以替代無法完全滿足長(zhǎng)遠(yuǎn)能效和全球變暖潛值要求的其他產(chǎn)品。該新型制冷劑于今年年初在奧蘭多舉行的2020年空調(diào)供暖和制冷博覽會(huì)(AHR)上發(fā)布，目前已經(jīng)全面商業(yè)化。

壓縮機(jī)制造商丹佛斯已經(jīng)率先推出了采用Solstice N15的新型Turbocor?TGS490壓縮機(jī)，可用于空調(diào)的風(fēng)冷或水冷冷水機(jī)組，該公司表示，“新型Turbocor TGS490壓縮機(jī)針對(duì)1234ze和R-515B制冷劑進(jìn)行了全面優(yōu)化，這意味著客戶不僅可以受益于更高的系統(tǒng)效率，而且可以通過新型壓縮機(jī)的低壓特性去匹配R-134a的冷卻能力。”

據(jù)稱，當(dāng)安全標(biāo)準(zhǔn)和建筑法規(guī)限制使用A2L和A3制冷劑時(shí)，冷水機(jī)組和熱泵制造商可以立即轉(zhuǎn)為使用不可燃的Solstice N15全新制冷劑去替代R-134a。Solstice N15與1234ze相同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為A1和A2L制冷劑的使用提供了靈活性，為原始設(shè)備制造商（OEM）提供了長(zhǎng)期解決方案。

新神經(jīng)算法芯片有了“嗅覺”

英國《自然·機(jī)器智能》雜志近日發(fā)表了一項(xiàng)人工智能研究，英特爾神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室以及康奈爾大學(xué)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們實(shí)現(xiàn)了一種設(shè)計(jì)用來模擬生物嗅覺的神經(jīng)算法。這項(xiàng)成果意味著一種強(qiáng)大方法的出現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，未來可開發(fā)出超越當(dāng)前人工智能趨勢(shì)的新算法。

神經(jīng)形態(tài)計(jì)算能夠大幅提升數(shù)據(jù)處理能力和機(jī)器學(xué)習(xí)能力，能耗和體積都非常理想，被認(rèn)為是高性能計(jì)算的下一發(fā)展階段。而神經(jīng)形態(tài)芯片的設(shè)計(jì)，是使用受大腦啟發(fā)而形成的計(jì)算機(jī)器，即通過創(chuàng)造由人工神經(jīng)元和突觸組成的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。但是，目前仍不明確的是，如何利用這種機(jī)器解決現(xiàn)實(shí)問題。這主要是因?yàn)槲覀儗?duì)在生物神經(jīng)回路層面實(shí)現(xiàn)的算法了解還不夠透徹。

此次，英特爾神經(jīng)形態(tài)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家納比爾·伊姆艾姆和康奈爾大學(xué)心理學(xué)系計(jì)算生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究人員托馬斯·克萊蘭德，在英特爾“Loihi”神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)上，描述了一種基于哺乳動(dòng)物嗅覺系統(tǒng)的神經(jīng)算法，可以學(xué)習(xí)并鑒別氣味樣本。研究團(tuán)隊(duì)之后在一個(gè)神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)該神經(jīng)算法，并利用甲苯、氨、丙酮、一氧化碳和甲烷等，對(duì)其進(jìn)行氣味訓(xùn)練，最后在風(fēng)洞中通過傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試。

該研究結(jié)果有助于理解哺乳動(dòng)物嗅覺以及改進(jìn)人工化學(xué)感知系統(tǒng)的計(jì)算特征。這些發(fā)現(xiàn)也意味著，改造此類生物神經(jīng)系統(tǒng)，或代表了一種可以開發(fā)出超越當(dāng)前人工智能趨勢(shì)算法的新方法。

研究人員表示，該算法適用于將高維信號(hào)嵌入未知背景的任何信號(hào)識(shí)別問題，還可以有助于未來在應(yīng)用程序中，訓(xùn)練人工鼻子在未知背景氣味的情況下識(shí)別特定氣味。

此前，英特爾的首款神經(jīng)擬態(tài)芯片“Loihi”可以通過脈沖或尖峰傳遞信息，并自動(dòng)調(diào)節(jié)突觸強(qiáng)度。其利用環(huán)境中的各種反饋信息進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、下達(dá)命令，被認(rèn)為與人類大腦運(yùn)行機(jī)制相似。

韓國三星電子與臺(tái)積電再掀晶圓代工工藝之爭(zhēng)

據(jù)韓國《亞洲經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，中國臺(tái)灣晶圓代工廠商臺(tái)積電繼三星電子后也宣布6nm半導(dǎo)體制程量產(chǎn)，兩家晶圓代工廠商再次打響工藝之爭(zhēng)。

三星電子上月宣布其位于華城的多層極紫外光刻（EUV）半導(dǎo)體生產(chǎn)線V1已開始批量生產(chǎn)。V1生產(chǎn)線目前正采用7nm和6nm工藝技術(shù)。據(jù)中國IT媒體透露，華為面向中端5G市場(chǎng)的移動(dòng)設(shè)備處理器麒麟820將交由三星電子6nm生產(chǎn)線代工，并計(jì)劃在2020年下半年完成4nm工藝開發(fā)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)。另據(jù)美國IT媒體AnandTech報(bào)道，中國集成電路設(shè)計(jì)公司紫光展銳近期推出了面向5G智能手機(jī)的T7520八核系統(tǒng)芯片（SoC），該芯片集成5G調(diào)制解調(diào)器，將使用臺(tái)積電6nmEUV工藝制程，預(yù)計(jì)將于今年開始出貨。

據(jù)悉，三星電子已領(lǐng)先臺(tái)積電成功開發(fā)了業(yè)界首個(gè)3nm制程工藝，預(yù)計(jì)將于2022年開啟大規(guī)模量產(chǎn)。目前三星電子已經(jīng)成功攻克了3nm工藝所使用的GAA（Gate-All-Around，環(huán)繞式柵極技術(shù)）工藝技術(shù)，而臺(tái)積電在近期公布了將投資150億美元用于研發(fā)3nm工藝。

全球企業(yè)在歐洲專利申請(qǐng)數(shù)創(chuàng)新高，中國增長(zhǎng)29%

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，歐洲專利局（EPO）3月12日發(fā)布的報(bào)告顯示，2019年各國企業(yè)在歐洲的專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)181406件，連續(xù)3年創(chuàng)歷史新高。5G相關(guān)技術(shù)等數(shù)字通信領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)同比增長(zhǎng)20%。中國因華為技術(shù)，同比增長(zhǎng)29%。

從國別角度，向歐洲專利局提出的申請(qǐng)中，申請(qǐng)量居前兩位的分別是美國和德國。日本的專利申請(qǐng)數(shù)為22066件，比2018年減少2%，居第3位，受索尼和松下等企業(yè)拉動(dòng)的電氣設(shè)備和能源領(lǐng)域保持較高份額。中國數(shù)字領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量急劇增長(zhǎng)，位居第4位。

從領(lǐng)域角度，歐洲長(zhǎng)期以來醫(yī)療領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量最多。2019年“數(shù)字交流類”申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)迅猛，位居首位。中國華為和瑞典愛立信等企業(yè)5G通信網(wǎng)建設(shè)技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)表現(xiàn)不俗。包括人工智能（AI）在內(nèi)，“電腦技術(shù)類”的專利申請(qǐng)數(shù)也增加了10%，推高了整體申請(qǐng)數(shù)量。

2020 年20項(xiàng)能效水效強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)即將正式實(shí)施

據(jù)國家市場(chǎng)監(jiān)管總局和國家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布2019年第4號(hào)、第15號(hào)和第17號(hào)國家標(biāo)準(zhǔn)公告，2020年將有家用電器、制冷空調(diào)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品和用水器具共4個(gè)領(lǐng)域20項(xiàng)能效水效強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施，其中終端用能產(chǎn)品能效強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)包括洗碗機(jī)等15類產(chǎn)品，用水器具產(chǎn)品包括智能坐便器等5類產(chǎn)品，新發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)包括11類產(chǎn)品，新修訂標(biāo)準(zhǔn)包括9類產(chǎn)品。

能效水效強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將積極促進(jìn)產(chǎn)品能效水效水平提升，引領(lǐng)企業(yè)節(jié)能節(jié)水技術(shù)進(jìn)步，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，同時(shí)也為國家能效水效標(biāo)識(shí)制度和“領(lǐng)跑者”制度等節(jié)能政策提供重要技術(shù)依據(jù)，也為2020年6月1日起即將實(shí)施的《強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》做好準(zhǔn)備，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力國家節(jié)能減排。

國家發(fā)展改革委、市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布第十五批能源效率標(biāo)識(shí)產(chǎn)品目錄

根據(jù)《能源效率標(biāo)識(shí)管理辦法》（國家發(fā)展改革委 原質(zhì)檢總局2016年第35號(hào)令），近日，國家發(fā)展改革委、市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)中華人民共和國實(shí)行能源效率標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品目錄（第十五批）及相關(guān)實(shí)施規(guī)則的通知》（發(fā)改環(huán)資規(guī)[2020]640號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《通知》）。

《通知》分為兩部分，一是中華人民共和國實(shí)行能源效率標(biāo)識(shí)的產(chǎn)品目錄（第十五批），包括永磁同步電動(dòng)機(jī)、空氣凈化器、道路和隧道照明用LED燈具、風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)機(jī)組、低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組、單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)、房間空氣調(diào)節(jié)器、室內(nèi)照明用LED產(chǎn)品等8類產(chǎn)品，明確了實(shí)施規(guī)則的序號(hào)、產(chǎn)品名稱、適用范圍、依據(jù)的能效標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施時(shí)間等。二是8類產(chǎn)品能源效率標(biāo)識(shí)實(shí)施規(guī)則，包括實(shí)施范圍、標(biāo)識(shí)樣式和規(guī)格、能效檢測(cè)、標(biāo)識(shí)信息的確定、標(biāo)識(shí)印制加施和展示、標(biāo)識(shí)的備案以及公告等方面內(nèi)容?！锻ㄖ芬?guī)定該批規(guī)則有效期5年。

下一步，國家發(fā)展改革委、市場(chǎng)監(jiān)管總局將會(huì)同相關(guān)部門和單位，做好組織實(shí)施和監(jiān)督管理等工作，引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)預(yù)期，積極發(fā)揮能源效率標(biāo)識(shí)制度在提升產(chǎn)品能效、促進(jìn)綠色消費(fèi)的積極作用。

23 部門聯(lián)合發(fā)布促進(jìn)消費(fèi)擴(kuò)容提質(zhì)實(shí)施意見 加快構(gòu)建“智能+”消費(fèi)生態(tài)體系

日前，國家發(fā)改委、中宣部、工信部、財(cái)政部、商務(wù)部、人民銀行等23個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)消費(fèi)擴(kuò)容提質(zhì)加快形成強(qiáng)大國內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)施意見》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)施意見》），圍繞大力優(yōu)化國內(nèi)市場(chǎng)供給、重點(diǎn)推進(jìn)文旅休閑消費(fèi)提質(zhì)升級(jí)、著力建設(shè)城鄉(xiāng)融合消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)、加快構(gòu)建“智能+”消費(fèi)生態(tài)體系、持續(xù)提升居民消費(fèi)能力、全面營(yíng)造放心消費(fèi)環(huán)境六方面，提出19條政策舉措。

在加快構(gòu)建“智能+”消費(fèi)生態(tài)體系方面，《實(shí)施意見》提出，要加快新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。加快5G網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和商用步伐。支持利用5G技術(shù)對(duì)有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造升級(jí)，實(shí)現(xiàn)居民家庭有線無線交互、大屏小屏互動(dòng)。推動(dòng)車聯(lián)網(wǎng)部署應(yīng)用。全面推進(jìn)信息進(jìn)村入戶，構(gòu)建為農(nóng)綜合信息服務(wù)體系，依托“互聯(lián)網(wǎng)+”推動(dòng)公共服務(wù)向農(nóng)村延伸。提升農(nóng)村地區(qū)寬帶用戶接入速率和普及水平，降低農(nóng)村信息網(wǎng)絡(luò)使用成本。

《實(shí)施意見》提出，鼓勵(lì)線上線下融合等新消費(fèi)模式發(fā)展。完善“互聯(lián)網(wǎng)+”消費(fèi)生態(tài)體系，鼓勵(lì)建設(shè)“智慧商店”“智慧街區(qū)”“智慧商圈”，促進(jìn)線上線下互動(dòng)、商旅文體協(xié)同。鼓勵(lì)有條件的城市和企業(yè)建設(shè)一批線上線下融合的新消費(fèi)體驗(yàn)館，促進(jìn)消費(fèi)新業(yè)態(tài)、新模式、新場(chǎng)景的普及應(yīng)用。鼓勵(lì)使用綠色智能產(chǎn)品。大力推進(jìn)“智慧廣電”建設(shè)，推動(dòng)居民家庭文化消費(fèi)升級(jí)。加快發(fā)展超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、可穿戴設(shè)備等新型信息產(chǎn)品。鼓勵(lì)企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)推動(dòng)各類電子產(chǎn)品智能化升級(jí)。大力發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+社會(huì)服務(wù)”消費(fèi)模式。促進(jìn)教育、醫(yī)療健康、養(yǎng)老、托育、家政、文化和旅游、體育等服務(wù)消費(fèi)線上線下融合發(fā)展，拓展服務(wù)內(nèi)容，擴(kuò)大服務(wù)覆蓋面。探索建立在線教育課程認(rèn)證、家庭醫(yī)生電子化簽約等制度，支持發(fā)展社區(qū)居家“虛擬養(yǎng)老院”。鼓勵(lì)以高水平社會(huì)服務(wù)機(jī)構(gòu)為核心，建立面向基層地區(qū)、欠發(fā)達(dá)地區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)的遠(yuǎn)程在線服務(wù)體系。

廣東2020年家電下鄉(xiāng)啟動(dòng)：補(bǔ)貼空調(diào)等8類產(chǎn)品

近日，廣東省商務(wù)廳發(fā)布家電下鄉(xiāng)專項(xiàng)行動(dòng)公告，對(duì)在廣東省內(nèi)購買家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品的本省戶籍農(nóng)村居民給予市場(chǎng)售價(jià)10%（含）以上的價(jià)格優(yōu)惠。

補(bǔ)貼期限及標(biāo)準(zhǔn)

此次家電下鄉(xiāng)專項(xiàng)行動(dòng)針對(duì)廣東省戶籍農(nóng)村居民，從2020年5月1日起至2020年12月31日結(jié)束。具體的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)是家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)10%（含）以上的價(jià)格優(yōu)惠。優(yōu)惠資金由省級(jí)財(cái)政安排補(bǔ)貼和家電下鄉(xiāng)參與企業(yè)讓利共同承擔(dān)。10%的價(jià)格優(yōu)惠，省級(jí)財(cái)政和參與企業(yè)各承擔(dān)50%，即分別承擔(dān)5%的優(yōu)惠；超過10%的價(jià)格優(yōu)惠，由參與企業(yè)承擔(dān)。補(bǔ)貼期限內(nèi)，每位補(bǔ)貼對(duì)象限購每類家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品1臺(tái)，只能享有該類家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品一次補(bǔ)貼資格。

值得注意的是，廣東商務(wù)廳表示，如財(cái)政預(yù)算資金使用完畢，則提前結(jié)束。

據(jù)了解，此次“廣東版家電下鄉(xiāng)”補(bǔ)貼產(chǎn)品共有8類，分別是4K電視機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、電腦、手機(jī)、電飯煲、熱水器。

補(bǔ)貼流程

在補(bǔ)貼流程分為身份核驗(yàn)、申請(qǐng)優(yōu)惠、使用優(yōu)惠三步。廣東省戶籍農(nóng)村居民可通過手機(jī)微信登錄“粵省事”小程序，進(jìn)入“汽車家電下鄉(xiāng)服務(wù)”專區(qū)的“家電下鄉(xiāng)”欄目查詢是否屬于補(bǔ)貼對(duì)象范圍。通過“粵省事”小程序“汽車家電下鄉(xiāng)服務(wù)”專區(qū)的“家電下鄉(xiāng)”欄目，選擇產(chǎn)品、銷售網(wǎng)點(diǎn)信息并填入實(shí)際購買價(jià)格、收貨人地址，確認(rèn)信息無誤后可生成優(yōu)惠碼并向所在銷售網(wǎng)點(diǎn)出示。參與企業(yè)指定銷售網(wǎng)點(diǎn)核銷農(nóng)村居民出示的優(yōu)惠碼，屬于補(bǔ)貼對(duì)象范圍的農(nóng)村居民能夠以優(yōu)惠價(jià)格購買家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品，參與企業(yè)指定銷售網(wǎng)點(diǎn)開具正規(guī)足額稅務(wù)發(fā)票。

廣東商務(wù)廳表示，家電下鄉(xiāng)參與企業(yè)對(duì)家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、價(jià)格承諾和銷售行為承擔(dān)責(zé)任。省相關(guān)部門組織開展家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品生產(chǎn)和市場(chǎng)流通監(jiān)督管理，發(fā)現(xiàn)假冒偽劣、虛假宣傳、騙補(bǔ)資金以及質(zhì)量、價(jià)格等問題的，及時(shí)依法依規(guī)嚴(yán)格查處。

25家企業(yè)“中標(biāo)”

廣東省商務(wù)廳同時(shí)公布了成為八類家電下鄉(xiāng)產(chǎn)品供應(yīng)商的企業(yè)名單，共有25家企業(yè)參與家電下鄉(xiāng)。其中，4K電視機(jī)供應(yīng)商5家、空調(diào)供應(yīng)商5家、洗衣機(jī)供應(yīng)商5家、冰箱供應(yīng)商5家、電腦供應(yīng)商4家、手機(jī)供應(yīng)商2家、電飯煲供應(yīng)商4家。

此次廣東省的家電下鄉(xiāng)主要就是針對(duì)疫情對(duì)于經(jīng)濟(jì)的影響，促進(jìn)消費(fèi)。2020年4月13日，經(jīng)廣東省政府同意，省發(fā)改委、公安廳、財(cái)政廳、商務(wù)廳、農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等十個(gè)部門聯(lián)合制定印發(fā)了《廣東省關(guān)于促進(jìn)農(nóng)村消費(fèi)的若干措施》。措施中提到將由廣東省財(cái)政所撥款5.8億元開展家電下鄉(xiāng)專項(xiàng)行動(dòng)，改善農(nóng)村居民生活品質(zhì)的同時(shí)也希望能夠推動(dòng)消費(fèi)市場(chǎng)盡快走出陰霾。

事實(shí)上，在2007年至2013年，從最初的山東、河南、四川、青島三省一市進(jìn)行試點(diǎn)到全國推行，涉及產(chǎn)品為電視機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱（冰柜）、手機(jī)、電腦、熱水器、微波爐、電磁爐、電動(dòng)自行車等。此次家電下鄉(xiāng)主要是為了應(yīng)對(duì)當(dāng)時(shí)的全球金融危機(jī)。