新聞通識
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- 2023年01月24日
從蠶蟲偷師 中國研新紡絲技術 不需複雜裝置可高效率生產納米纖維
【有線新聞】動物紡絲的能力較人類高超，有研究人員從蠶蟲偷師，研發新的紡絲技術，不需要複雜裝置亦可高效率生產納米纖維。 蠶蟲分泌唾液後，透過搖晃頭部可將黏附力高的唾液結成高質和極幼的蠶絲，四川大學的研究人員從中得到靈感，嘗試將蠶蟲紡絲的技巧應用於生產納米纖維，方法是將微針孔插入，浸住聚氧化乙烯溶液的海綿，當針孔從海綿中拔出後，便可利用黏附力拉出幼絲，並透過模仿蠶蟲的頭部運動呈現直線、振動和旋轉等紡絲模式 ，從而製成不同類型的纖維。 研究人員甚至無需使用微針孔，只要將兩個浸泡過聚合物溶液的海綿有節奏地結合和分開，便可以靈活地紡絲，例如在皮膚的傷口上形成即用膠布，這個方法不但無需要裝置，而且可帶來額外好處，能夠在微絲中加入抗生素，抑制細菌增長，事後亦可輕易用水清洗。 有別於靜電紡絲等方式，新技術可更簡單快捷地生產納米纖維，有望擴大其生物醫療應用，研究刊登於美國化學學會的期刊。
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- 2023年01月23日
不止用於乳癌及腦癌 研究：智能手術刀可辨識子宮內膜癌細骲
【有線新聞】英國有專家發現治療乳癌及腦癌的智能手術刀，能在幾秒內檢測子宮內膜癌，有助及早發現及治療。 這款「智能手術刀」九年前面世，電刀切除腫瘤時組織氣化所產生的煙霧，以質譜分析是否癌細胞，令主刀醫生可以即時知道有否殘留的癌細胞未清除，令切除手術更加精準。以往主要用於乳癌及腦癌，對其他部位的癌症又如何？ 英國倫敦帝國學院一項研究，發現這種智能手術刀對子宮一樣有效果，可以在幾秒內診斷出子宮內膜異常出血的女性是否有子宮內膜癌。研究為150名疑似子宮患癌的女性做活組織切片檢查，發現用智能手術刀檢測切片樣本診斷準確率亦有接近九成，切片檢查的結果可能要等兩星期，但智能手術刀幾秒就知結果，足以大大減少延誤診斷，亦能夠避免她們在等候結果期間長期受焦慮困擾，研究已刊登在《癌症》期刊。另外團隊計劃啟動一項大型臨床試驗，智能手術刀的應用或會變得更廣泛。
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- 2023年01月20日
全球最大氫能電動飛機首次試飛 料2025年投入商業應用 續航力足夠由香港飛往廈門
【有線新聞】全球最大型的氫能電動飛機於英國首次試飛，預計2025年投入商業應用，可以載近20人飛中短程航線，逐步走向零排放。 在英國格洛斯特一個機場，一架19座位的飛機首次起飛，以民航機來說它不算大，但它是至今最大架的氫能電動飛機。測試中只有左邊機翼掛載最新研發的氫燃料電池引擎，以氫及氧的化學能產生電力推動螺旋槳，發電過程不會產生二氧化碳，右邊仍然是掛載傳統內燃渦槳引擎。 生產商是一間英美合資的初創企業，聯合航空及微軟創辦人蓋茨也有投資，廠商表示今次試飛歷時10分鐘，飛機順利起飛、盤旋一圈、然後降落。下一步是申請批核，最終將兩個引擎也換成氫能引擎，成為真正的零排放飛機，預計2025年投入商業運作，估計續航能力約556公里，足夠由香港飛到廈門，適合經營中短程航線。如果一切順利，廠商會挑戰更大輸出的氫能引擎，推動90座位的零排放客機。
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- 2023年01月19日
人型機械人「阿特拉斯」再進化 配合環境搭橋 將物件轉交人類
【有線新聞】波士頓動力公司的代表作機械人「阿特拉斯」功能再進化，在最新的示範片段中，不單能找出指定物件、轉交人類，更懂得配合環境、中途搭路。 這位工友在高台工作時發現有袋工具遺留在地面，但不用擔心，今日他帶了一個助手，一於致電求救。助手環視四周，很快確認工具袋的位置，但發現趁雙手未拿東西前，應該先為自己搭一道橋，之後才去拾起工具袋。抱著袋小心過橋，跳上中層位置，到這個高度就夠，因為助手的臂力足以將工具袋拋上高台，完成任務後助手沒原路折返，而是為自己開出一條捷徑，以540度翻騰完美落地。 人型機械人阿特拉斯一直是波士頓動力的王牌，用來展示機械人技術的最新成果，今次示範的是與環境互動的能力，雖然大致流程是預先設定好，搭橋、拾袋、推箱也是劇本，但研究人員沒輸入任何具體數值，例如要拾起袋及木板時兩者的形狀及重量有甚麼分別、雙手要如何放才拾得起、拾起後重心改變又如何保持平衡。這些全部也沒事先提醒，要靠阿特拉斯身上的鏡頭和感應器自行即時運算及判斷，控制全身28個關節執行動作，但研究人員強調現實世界的環境複雜得多，阿特拉斯的發展前路仍然漫長。
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- 2023年01月18日
美國初創企業研零排放拖頭 全球首用阿摩尼亞推動 重新充電只需八分鐘
【有線新聞】俗稱阿摩尼亞的氨，除了用於工業及農業，亦是新一代潔淨能源。美國有初創企業研發全球第一架氨動力電動拖頭，擴大氨燃料的應用層面。 我們平時說的阿摩尼亞，正式學名是氨，除了是肥料的主要成分，亦是能源媒介。每個氨分子也有3個氫原子，可以視為一種氫氣載體，用來推動氫燃料電池，但比起直接用氫，用氨有甚麼好處？ 用燃料樽儲存氫需要高壓低溫，但氨極溶於水，一份水可以溶700倍體積的氨，所以就算在常溫，氨也能夠以液態形式存放，比攜帶氫方便得多。而且能源密度更高，適合用於運輸工具。唯一挑戰是氨輸入電池之前，必須先即場分解成氫。 美國布魯克林一間企業專攻氨動力技術，由最初的氨動力無人機到後來的拖拉機。最新成果是這架拖頭，是全球第一架氨動力電動拖頭。儲存的氨足以產生900度電，沒電時重新注滿氨只需8分鐘，發電過程不會衍生二氧化碳，是一架零排放拖頭，證明氨動力可以用於貨運業。新拖頭已經在一間大學測試數小時，為公路實測作準備。
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- 2023年01月17日
瑞士學者改良避雷針 以激光代替金屬棒 影響閃電路徑
【有線新聞】激光用途多多，但有否想過可以當避雷針用？瑞士有學者於阿爾卑斯山以高功率激光射向天空，成功影響閃電劈下時的路徑，是「激光避雷針」首次實地測試。 有些事物多年來行之有效，不代表沒改善空間，例如避雷針，已經存在超過200年，以金屬棒吸引及承受閃電，將電流安全引流到地面，低成本，高效益，但受保護的範圍有限。 近年其中一個改良避雷針的方案是以激光代替金屬棒，當激光射向高空會將沿路的氮與氧離子化，釋出電荷，吸引閃電，相當於一支極長的無形避雷針，大大提高覆蓋範圍。這個原理早於50年前已經有人提出，但一直只是流於實驗室演練，未能應用於自然界的閃電，不過最近終於有突破。 瑞士日內瓦大學的學者特別設計了一套激光系統，功率是1,000瓦，頻率每秒閃1,000次，在阿爾卑斯山實地測試。這裡其中一個山頂有座塔，平均每年會被雷劈中100次，學者將激光系統裝在塔的旁邊，結果閃電成功被射向高空的激光吸引，而且跟隨激光移動了60米，首次在天然環境發揮作用，是激光避雷針實用化的第一步，下一步是降低成本，並將覆蓋範圍擴大至半徑500米。
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- 2023年01月16日
美國太空總署韋伯太空望遠鏡首次發現系外行星 大小與地球相若溫度更高
【有線新聞】美國太空總署的韋伯太空望遠鏡去年啟用之後首次發現系外行星，大小跟地球差不多，但溫度比地球高得多。 去年才開始運作的韋伯太空望遠鏡近日再達成另一項成就，在漫長的探索旅程中發現它第一顆系外行星。位於南極座方向、距離地球41光年，發現的原理一如以往，因為行星不發光，韋伯望遠鏡最先發現的是附近會發光的恆星，之後長期觀察其亮度，發現每隔一段時間就會變暗，星光減少約千分之一，每次變暗歷時40分鐘，意味有顆行星圍著它公轉，每次經過前面都會遮擋星光，間接發現行星的存在，稱為LHS475b。星光暗了千分一也偵測到，靠的是韋伯的紅外線光譜儀，專家甚至憑這千分一變化，得知LHS475b的直徑和地球差不多，而變暗周期反映它公轉周期只有兩天，即LHS475b的「一年」相當於地球的兩日。 韋伯是現役望遠鏡中唯一有能力分析系外行星的大氣層，暫時結論是LHS475b未必有大氣層，就算有也不是以甲烷為主，反而不能排除是純二氧化碳，而它的溫度比地球高數百度，預計到今年夏天，韋伯可以掌握更多線索。
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- 2023年01月12日
美國研發「人工光合作用」裝置 分解水分子低成本生產氫氣
【有線新聞】美國有學者研發了一種裝置，可以進行「人工光合作用」，用陽光就可以分解水分子，獲得低成本的氫氣，產生潔淨能源。 光合作用是植物、藻類及部分細菌的專利，但一直以來也有不少研究，嘗試以人工方式產生光合作用，最新突破來自密歇根大學。是個人工光合作用裝置，完全不需要電力，只靠太陽光就能將水分解，最終獲得氫氣，相當於自然界光合作用其中一步。對人類來說，氫氣是非常潔淨的燃料，配合氫燃料電池技術，可以提供零排放的綠色能源。 為了改善以往不少同類研究生產氫氣的效益偏低的問題，今次學者設計了一種半導體，主要成分是耐光耐熱的物料「合金氮化銦鎵」，能吸收大範圍的太陽光譜，高效利用太陽能，如催化劑般加速分解水分子，同時阻止分解了的分子再次結合，令從水獲得氫的能源效益提升至9%，接近以往同類技術的10倍。 學者的下一步是提高輸出氫氣的純度，務求可以直接用於燃料電池，研究獲美國國防部及國家科學基金資助。
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- 2023年01月11日
德國研發極簡約搬運機械人 識控制重心、避障礙物
【有線新聞】電動平衡車愈來愈多人用，如果用在機械人會怎樣？德國有專家以平衡車概念，發明了一種極簡約的搬運機械人，只要兩個輪及一雙手就可以一邊平衡、一邊移動。 三國時代諸葛亮發明「木牛流馬」，相傳是節省人力、高度自動化的運輸工具，如果以今日的科技重現木牛流馬，結果可能就是這樣。 它出自德國弗勞恩霍夫物流研究所，是一款自動搬運機械人，採用平衡車的雙輪設計，原理是倒立的鐘擺，機械人根據貨物重量調整雙臂及身體角度，實時控制重心位置，一邊維持平衡一邊前進，速度達每秒10米。機械人自備鏡頭，懂得對準搬運目標，行走時亦會避開障礙物，輕巧簡單的結構方便它穿梭狹小貨倉；作為私人助手的話，它又會自動跟在你身邊。這個示範可以見到，就算負載的重量一直改變，它也會即時調整重心、不會失平衡。除了搬運，它還可以推手推車，包括有輪的床，在醫院也幫到忙。 研究團隊正以它為基礎，測試自動平衡機械人的可能性，最終版本如何仍然是未知數，暫時未有商品化的時間表。
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- 2023年01月10日
國企研全球最大風力發電機 扇葉直徑達260米 一部可供電予四萬戶家庭
【有線新聞】有中國國企公布最新研發的巨大風力發電機，扇葉運轉時總直徑達260米，是全球最大的風力發電機，一部足以供應四萬戶家庭的電力。 要提高風力發電站的產能可以增加發電機的數量，但海床工程增加，對海洋生態並非好事。要以量取勝有困難，可以改由規模大小入手，研發更大座的發電機提高效能。 中國船舶集團旗下的中國海裝就是向巨大化發展，它最新的風力發電機，扇葉運轉時直徑260米，覆蓋面積5.3萬平方米，相當於7個足球場那麼大，是全球風力發電機的新紀錄，風力最理想的時候，轉一圈已經可以產生45度電，單是一座發電機，每年可以產生7,400萬度電，足以供電予4萬個三人家庭。 如果引入這款「巨無霸」，意味只要較少量的發電機就可以產生同樣的電量，估計海床工程可以減少一成三，環保之餘亦節省安裝成本。 但巨型的扇葉要運輸並不容易，所以廠方計劃先選址、後生產，每次選定發電站地點之後才於附近興建一站式廠房，盡量降低物流時間及成本。
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- 2023年01月09日
美學者改良伸縮感應器 可兼顧不同伸展程度 助監測運動姿勢
【有線新聞】伸縮感應器可以監測物件變形，例如量度肌肉的伸展，衍生各種醫療用途。美國有學者改良了伸縮感應器的設計，可以兼顧不同的伸展程度。 典型的伸縮感應器通常是塊有彈性的膜，裏面有導電材料，當薄膜伸縮變形，導電率會改變，由電流讀數反映伸縮幅度，所以將伸縮感應器貼在表面可以偵測及量度物件的伸縮，例如貼在關節可以記錄關節運動。但一般伸縮感應器適用尺度只能在毫米級或厘米級二選一，選了毫米級的話，對更大幅拉扯就沒甚反應。如選厘米級，對細微變化便會很遲鈍。 北卡羅來納州立大學學者提出兩全其美方法，以納米銀線作導體，把感應器分成多個段落、左右割開，只要不完全斷裂，大幅度拉開仍然可導電。這種伸縮感應器，平時仍然可以偵測細微變化，例如捕捉手指動作，但有需要時亦可以反映大變化例如腰背的伸展、監測運動姿勢是否正確。學者指這種伸縮感應器兼顧精確度及伸展極限在醫療裝置的應用大有潛力。
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- 2023年01月06日
日科企研溫室青椒收割機械人 纜車式移動增效率 緩農業人手老化
【有線新聞】日本有農業科技公司研發了一款收割青椒的機械人，以人工智能提高效率，亦罕有地以纜車方式移動，方便穿梭溫室。 日本人口老化嚴重，年輕人又傾向去城市發展，造成農業人手不足。許多農場夠土地種植，但不夠人手收割，所以對農業自動化需求殷切。 最新加入戰團的是宮崎縣一間初創企業研發的青椒收割機械人，青椒藏身在綠葉之中好像有保護色一般，就算有人手分辨也很費神，但機械人的鏡頭內置影像辨識技術經過事先訓練之後，可以馬上認出樹上所有青椒，甚至可以判斷成熟程度，時機合適才伸出機械手摘下來。 雖然未必夠熟手技工快，但機械人不需要休息，只要光線足夠支持鏡頭運作，連續工作十多小時也沒所謂，入夜之後可以充電。 機械人另一個特點是棄用車輪改為以纜索及滑輪移動，就像吊車那樣，一來可以簡單設定軌道，二來方便穿梭室內狹窄空間，甚至可以數台同時運作，非常適合在大小溫室使用。廠方估計有它幫手，農場節省人手之餘，收成可以增加兩成，機械人還代表日本參加拉斯維加斯的消費電子展。