Archive for the ‘科学科技’ Category

8
May

MEMRISTOR

   Posted by: 金狼   in 原创, 原创性, 心情, 日记新闻, 科学科技, 胡思乱想, 记事, 评论

知道的晚了几天——第四种基本无源电子元件——在它3个同事(电阻电容电感)被发现百年之后,终于被制造出来了。令人惊奇的是,发明这一器件的,不是某个著名大学或者研究所,而是HP公司实验室。
这样一个可以获得诺贝尔奖的重大发明,很可能将会改写电子行业的历史,更将改变HP公司的未来。想象一下拥有这样一个专利的滋味吧!好比可以对10年以后对大半的电子芯片收专利费的情形!!如果有钱,大概不妨买点HP股票,这个比当年IBM发明PC大概也不差多少…
科学研究再也不是大学和研究所的专利了。事实已经开始证明,跨国大公司的实验室、营利性的风险投资将在这个领域起到越来越重要的作用。可以预见,科学研究逐渐变成一个赚钱的行当,而不光是靠国家资金扶持的可怜虫。这将是欧美发达国家下一次的产业升级的目标——继续处在食物链的最上层。这才是欧美不遗余力推行专利保护的根本原因。只有这样,他们才有可能继续压住现在新兴国家。
也许一个不是很妥当的例子,就是飞利浦在CD专利过期之后,马上将半导体部门卖给LG。或者是高通公司主要收入就是1400多项CDMA专利使用费——当然,大概最重要的雇员就是专利产权律师了吧!21世纪是专利的世纪。当资本的流动性不是问题以后,大概限制国家、企业发展的,很可能就是知识产权和Knowhow的流动性不足吧!没有足够的专利进行交叉授权,就算有再多资金,也很难参与竞争。
可能,中国又一次在"科学产业"这条起跑线上慢了一大步了吧。无论是专利律师方面的人才培养、国内高校科研体系、人才培养还是企业创新,中国全部落后甚多。很多方面甚至比不上印度。欧美的专利锁链的咣咣声已经越过太平洋和珠穆朗玛峰可以在神州大地上听见了!那些参与国际市场竞争的企业已经在浴血奋战了!政府里的官僚们、研究机构的叫兽们,你们都在干什么?你们还在忙着瓜分科研经费、勾心斗角和抄袭论文么?这些人,都是民族罪人、阻碍中国崛起的元凶!

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综述:
电子产业在生物医学方面的应用将是一个新的产业方向。结合工程、计算机、生物、数学等学科,现在已经在一些关键应用上得到突破。其中包括第一款商用人造视网膜以及自动控制植入型胰岛素泵。无论是家用环境还是医疗机构内,设备、传感器的小型化、无线化都已经是非常明显的发展趋势,并将带来易用性的上升和成本的降低。并总体上降低社会医疗保健成本,提高社会医疗保健效果。
复杂的应用需要传感器-控制器-作用器三个模块。传感器和作用器的发展,将导致新的应用。治疗失明、失聪(替代感觉器官)已经不是遥远的梦想;长期自动控制慢性病方面的应用也开始不断前进(心脏起搏器、自动控制植入型胰岛素泵、颅内压控制、植入芯片治疗帕金森等等)。更复杂的替代产品也在不断研制当中,比如带反馈的人工心脏。
当然挑战还是很大,新设备还要经过时间和市场的检验。
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4
Mar

创新精神

   Posted by: 金狼   in 原创, 日记新闻, 科学科技, 评论

中国是一个伟大的善于学习的国度。中国人学习的精神是顶尖的。
但在我看来,很多政府决策,都缺乏一种创新精神。(当然,小心谨慎也是很有好处的。但这个并不抵触)
从来中国人都以世界上最聪明的民族自诩。我倒是没有这种人种差异论。但毫无疑问,中国人是最善于学习的民族之一。上千年的“学而优则仕”保证了这一点。知道今天,中国的家庭无论多么困难都倾其所有用于子女的教育,这一点是世界上大部分国家(包括最发达的国家)都比不上的。
但无论聪明还是善于学习,都最多是创新的必要条件而不是充分条件。其实缺乏创新精神是很多人的共识了。现在所谓“创新型国家”、“学习型社会”的政策大概也和某些留学的高层官员颇有些关系。但实际上恐怕还差得太远。
在中国公司被外国公司专利勒得喘不上气的今天,我不仅要问,现今我们还能仅凭“善于学习”进入一流大国的行列么?如果说要学,大概现在最应该学的就是创新精神。
以最近南方的雪灾为例。雪灾中,电网的脆弱是罪魁祸首,火车对电网的依赖更是雪上加霜。而铁道部的反应是部署内燃机车作为备用机车。国家电网的反应更绝:“国家电网公司日前表示,将全面提高电网设计标准,其中110~330千伏电网设防标准由15年一遇提高到30年一遇,500千伏电网设防标准由30年一遇 提高到50年一遇,750千伏电网设防标准为50年一遇,正在建设的特高压工程设防标准按100年一遇考虑。“如果按照这一新标准,国家电网将至少投资 5000亿元以上。”中国电力工程顾问集团的一位专家在接受《第一财经日报》采访时表示,“从15年到30年,意味着成本将增加两倍以上,按照正常的工程 造价,每公里将增加投资大约150万元。”
我早就不知道在当今全球变暖的驱使下,这个50年或者75年的标准是不是有效,也不提这个在执行中还要打多少折扣。只说这个规模的雪灾再发生一次,除非把每根电线杆都修成堡垒,否则就算百年一遇的标准也是绝对不可能撑住粗如大腿的数公里冰柱的。
我想,这样的电网改造大概要上千亿或者更多。如果哪天再发生这种大灾,新闻里的反应是“国家电网拨款xx亿用于电网设施自动除冰装置的研发”或者“铁道部投资研制自动除冰车”,而且大家引以为常而不是为之叫好,那么我们才进入了一个真正的“创新型社会”。
深究其原因,创新在当今中国的最大敌人是自满和浮躁。哪儿漏就补哪儿是不成的。像暴发户一样哪儿出问题就扔出一大摞钞票也是不成的。无论是中国的老龄化、贫富不均、漏洞百出的法律体系都告诉我们,国歌里“中华民族到了最危险的时刻”没有过时。只有踏踏实实的一步一步走出属于自己的路,才能突破重围。从各个层面,无论科学技术,甚至社会体系制度,中国都需要创新。因为中国是独一无二的,我们没有救世主。通过创新,能人之所不能——救世主只能是我们自己。

4
Aug

汽车安全实验

   Posted by: 金狼   in 科学科技

 

作为开学的一个内容,亚琛工业大学安排了这个讲座。因为亚琛工业大学和工业界的特殊关系和德国汽车工业领先的事实,我将这个有趣的讲座内容整理如下:

在亚琛工大最大的教室(可容纳1300人)里,通过远程视频传输,将另一个汽车实验室的情景投影在大屏幕上。德国大众免费提供了一辆VWPolo用来试验。像以往电视上一样,汽车里坐着2个“人”。替代人身上有数个传感器,安全带上也有测量拉力的装置。因为是前向相撞的试验,所以仪器和电源固定在后备箱里。实验室利用作动力的是由一个改装的火车发动机和一个重型汽车的刹车盘组成的。测试汽车被牵引着加速到指定速度,然后靠惯性冲向一个特殊的被撞物。两旁是高速摄影机和强光灯。汽车要装的“墙”后面也有测量力量的仪器,墙上方有高速摄影机。在离撞击地点前2米左右的地方有两个探测器。当汽车快要撞击时,摄影机就会被启动起来。同时,汽车的速度也会被测量出来。

    看完实验室,一个教授简单介绍了一下汽车撞击试验的历史。可以令汽车工程师自豪的事,虽然汽车的数量和车祸的数量都逐年稳步上升,不过死亡人数却是下降的趋势。从1922年汽车拥有保险杠开始,汽车的安全问题就成为汽车设计的一部分。1951年,一个法国工程师提出用汽车车体的变形来吸收冲击力减少对成员的伤害这个想法。以前的汽车做得相当结实,当出现车祸时,汽车的结构可能丝毫无损,于是乘客和驾驶员被毫不留情的“扔”了出去。如果汽车车体结构可以被压缩,那么由于作用时间增加,成员就不会承受那样大的冲击力了。为此,汽车的主结构也有不同的设计,最好的是截面为8面体的。并且撞击时,要求均匀吸收能量。第一个此类试验出现在50年代的美国。根据摄影片断显示,虽然汽车的速度相当慢,但不系安全带的情况下,后座的乘客会被向前扔去,并可能因为和前排座位的碰撞导致死亡。前排的乘客则会因为头部撞击车窗和加速度过大而导致死亡。有安全带的一组实验结果就好的多了。第一个欧洲的此类试验的对象是 Mercedes-Benz。不过至少有一个试验可以看出,车的头部过于“坚强”的时候,倒霉的就是成员了。后来,出现了法定的几种在车上市销售前必须做的试验。目前汽车抗侧面碰撞的特性还相当不理想。主要原因是侧面有较少的缓冲空间。还有一个有待解决的问题是,当车辆碰撞后侧转,安全带在将乘客向后拉时会让乘客的头部撞击到侧面车窗活着车窗的边框上。除此之外,前排成员,特别是司机的腿部成为经常受到严重伤害的地方。新的奔驰A系列采用的设计使正面撞击使发动机向后下放运动,给司机的腿部留出了足够的空间。其次,设计师还要考虑到体型较大的车和较小的车碰撞时的问题。一般来说,比较长的车因为有足够的缓冲空间比较安全。不过为了不让几乎没有缓冲余地的小车受到不公平对待,他们使大车的设计能够吸收更多能量。这样,两车的成员均有存活的机会。安全气囊也是一个问题。一方面,要在撞击发生后几毫秒内及时反映,另一方面在汽车越过小的障碍的时候又不允许错误的释放。甚至在座位上没有乘客的时候,气囊也不应释放。最后,救护系统也很重要。医院必须及时得知车祸的地点和情况,这样伤者才能得到拯救。以后,汽车也许可以借助卫星自动报告车祸的位置和情况。

    介绍完这些情况,我们的真实的实验就要开始了。随着轰鸣声,准备用于拉动汽车的马达的转速不断提高。这次试验汽车是VW Polo的终极速度时每小时56公里。汽车左前40%的宽度将撞击一个平面。车体重量1550kg。眼看着车加速冲向墙壁,一刹那,车停顿下来,向右转去。车体右前部完全瘪了下去,地上全都是碎片。根据后来慢镜头显示。车头碰撞到墙壁的几毫秒后,安全气囊正确释放。但是,安全带将乘客向回拉的时候,因为车体受力并不均匀(只有左侧40%碰撞)向右偏转。左侧司机的脑袋被重重的撞到侧面车窗框上。后来的数据表明,司机头部最大纵向加速度两个峰值达到了- 55g和30g。不过,虽然车前面发动机部分全都撞瘪了,车的框架基本没有变形。虽然前门活页处略有变形,不过车的前门和后门都可以正常打开便于伤者的救护。 很可惜因为时间不足,我们没能看到实验数据的分析。不过,我们将可以在那个研究所的主页上下载到相关的分析和录像。