納米技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)帶來令人興奮的可能性
新冠的一個(gè)主要收獲是,生活和業(yè)務(wù)各個(gè)方面的總體動(dòng)蕩意味著,在前進(jìn)的道路上,我們必須學(xué)會(huì)質(zhì)疑我們對(duì)所有事情所做的每個(gè)假設(shè)。僅僅因?yàn)槲覀冞^去做了一些事情,從公共衛(wèi)生到企業(yè),這并不意味著我們將來還能夠這樣做。
那與制造業(yè)有什么關(guān)系呢?前幾天突然出現(xiàn)了一些事情:如果在這個(gè)動(dòng)蕩的時(shí)期,物聯(lián)網(wǎng)將與另一項(xiàng)創(chuàng)新納米技術(shù)相結(jié)合,那又會(huì)怎樣呢?
納米技術(shù),如果您不熟悉該術(shù)語(yǔ),是指基本上逐個(gè)原子地制造事物,以便材料的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)減法制造工藝無法實(shí)現(xiàn)的特定性能。它的名字來源于幾百納米的物品。納米是十億分之一米,一束人類DNA的 直徑約為2.5納米,而一張紙則“巨大”,厚達(dá)100,000納米。“納米機(jī)器”是納米技術(shù)的基本功能單元,“能夠執(zhí)行簡(jiǎn)單的任務(wù),例如傳感或致動(dòng)”。
令人著迷的是,一旦制造出無處不在的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,這些設(shè)備能夠以較低的成本和更少的成本傳達(dá)(并在某些情況下還調(diào)節(jié))事物的狀態(tài),那將是可行的(一旦研究已發(fā)展為常規(guī)制造)。但是,快速搜索發(fā)現(xiàn),十年前,兩名佐治亞理工學(xué)院的研究人員,形象化了“ Nano-Things互聯(lián)網(wǎng)”或IoNT。他們甚至想到了“體內(nèi)”網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)從如此小的設(shè)備中傳輸數(shù)據(jù),以至于它們可以被吞噬或植入我們的體內(nèi),以及“內(nèi)部互聯(lián)”的辦公室,每個(gè)設(shè)備都可以連接并共享數(shù)據(jù)。
自那時(shí)以來,IoNT取得了很大的進(jìn)步,但是,除非有所遺漏,否則大多數(shù)仍然主要是在概念驗(yàn)證和商業(yè)化的早期階段。除了醫(yī)學(xué)以外,它還沒有在大多數(shù)行業(yè)中普及。
在當(dāng)前充滿不確定性和動(dòng)蕩的時(shí)期,為加速IoNT的開發(fā)和商業(yè)化提出了挑戰(zhàn),因?yàn)镮oNT的效率和小尺寸優(yōu)勢(shì)將得到廣泛普及,并適應(yīng)新常態(tài)的現(xiàn)實(shí)。
鑒于當(dāng)前的危機(jī),值得注意的是,IoNT應(yīng)用程序可以在人體內(nèi)部以及人們聚集的地方(例如醫(yī)院和學(xué)校)提供檢測(cè)功能,以幫助進(jìn)行病毒檢測(cè), 根據(jù)2015年IEEE大會(huì)上發(fā)表的一篇論文。
美國(guó)政府“國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃”的研究人員 告訴我們,納米技術(shù)還有望在生物技術(shù)領(lǐng)域帶來革命性的變化。
表面上的透明薄膜具有疏水性,耐刮擦性和導(dǎo)電性等特性。
內(nèi)置納米級(jí)傳感器的“智能織物”,用于健康監(jiān)測(cè)或從運(yùn)動(dòng)中收集能量。
從根本上減輕汽車,飛機(jī)和其他車輛的重量,以減少燃料消耗。
“大功率可充電電池系統(tǒng);用于溫度控制的熱電材料;滾動(dòng)阻力較低的輪胎;高效/低成本傳感器和電子產(chǎn)品;薄膜智能太陽(yáng)能電池板;以及用于更清潔排氣和擴(kuò)大范圍的燃料添加劑。”監(jiān)視工廠中的溫度,排放物,濕度和其他條件。
另一個(gè)與工廠本身特別相關(guān)的設(shè)備是使用IoNT設(shè)備,該設(shè)備將“監(jiān)視溫度,濕度,氣體煙霧,水質(zhì)以及系統(tǒng)廢氣中的碳排放量”。
IoNT的一項(xiàng)創(chuàng)新非常適合于新冠而促進(jìn)了向遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)的快速過渡 。新加坡國(guó)立大學(xué)(NUS)的研究人員最近發(fā)明了由織物制成的具有額外“超材料”層的服裝。這些材料產(chǎn)生的“表面波”以無線方式圍繞著佩戴者,從而可以將產(chǎn)生的信號(hào)的能量保持在靠近人體的位置,而不是廣泛傳播,因此它使用的功率更少,并且可以檢測(cè)到較弱的信號(hào)。因?yàn)閭鬏斢嘘P(guān)穿戴者身體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的信號(hào)要比傳統(tǒng)技術(shù)強(qiáng)1000倍,所以電池可以更小,使用壽命更長(zhǎng)。這將使在遠(yuǎn)程醫(yī)療呼叫期間遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)的醫(yī)生做出更準(zhǔn)確的診斷。相關(guān)地,其他研究人員正在開發(fā)IoNT“身體傳感器網(wǎng)絡(luò)”,該網(wǎng)絡(luò)可以從放置在身體上的各種傳感器收集和聚合數(shù)據(jù)。
信息技術(shù)還可能對(duì)我們當(dāng)前面臨的另一個(gè)較大挑戰(zhàn)-全球變暖-產(chǎn)生重要的好處。實(shí)際上,全球變暖和大流行可能有關(guān)聯(lián): 受人尊敬的研究人員認(rèn)為,諸如砍伐雨林之類的行動(dòng)不僅可能加劇全球變暖,而且可能迫使可能成為未來大流行病源的野生生物離開其棲息地,這也是嘗試減少環(huán)境影響。小型低功耗傳感器可以部分放置在任何地方,以監(jiān)視全球變暖和其他環(huán)境危險(xiǎn)的跡象。
此外,IoNT設(shè)備如此之小(僅需極少的原材料即可制造)以及如此高效(僅需少量電力為其供電)的純粹事實(shí),將使它們成為減少對(duì)地球的需求的重要途徑資源并最小化電網(wǎng)需求。
“新常態(tài)”給我們的生活和業(yè)務(wù)的各個(gè)方面帶來了前所未有的風(fēng)險(xiǎn)。正如諸如納米技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)之類的突破所表明的那樣,那些抓住傳統(tǒng)思維破裂所帶來的機(jī)遇的人們可以創(chuàng)造出不僅有利可圖而且還將解決這些危險(xiǎn)的新方法。
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原文標(biāo)題:納米技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)帶來令人興奮的可能性