德国科学家发明意念操控汽车

德国科学家发明意念操控汽车 开眼界TECHN0LoGYANDMARKET Vo1.18,No.8,201l 锡纳米粒子量子壳效应被证实 德国斯图加特的马普固体研究所专家利用隧道 扫描显微镜研究锡纳米粒子证实,金属粒子的电阻损 耗与粒子大小有关,当金属粒子呈纳米状态时,材料 获得超导性能的温度会大幅增加.因此,在粒子足够 小的前提下,通过量子效应可增强金属粒子超导性能 60%.这一理论还可预测粒子的纳米精度,并为开发 室温环境下的超导电线提供了新的研究方向,这项研 究成果刊登在最新出版的《自然材料》杂志上. 理论上,超导电线可以做到在夏天高温环境下也 能无电力损耗传输,但目前即使最好的超导体也只能 在低于零下170摄氏度环境下达到零电阻.虽然实现 室温超导目标仍有距离,但马普固体研究所的这项研 究,使材料获得超导的临界温度有了很大提高,并在 实验室里生产出了具有一定直径的球状金属纳米粒 子. 马普固体研究所所长克劳斯?克恩介绍说,超导 体有一个所谓壳效应,这个效应可以提高材料的超导 性能.很早就有物理学家预言,量子力学也存在一个 壳效应理论,即类似电子在单个原子排列中形成的电 子壳,在金属纳米粒子里也存在着电子壳.在电子壳 中一定数量的电子容易构成库珀电子对,它可以没有 阻力地在材料中移动,电子在电子壳中聚集的数目取 决于金属粒子的大小和形状. 利用实验来证实预言的量子力学壳效应是极其 复杂的,为此马普研究人员先在一个极端真空条件下 用锡和铅金属生成金属纳米颗粒,颗粒直径控制在1 纳米至50纳米.然后利用马普所自己开发的一种特殊 隧道扫描显微镜,研究纳米粒子在温度接近绝对零 度,即零下273摄氏度的电子特性.通过极高分辨率的 隧道扫描显微镜,研究人员确定了每个粒子的超导能 隙,从超导能隙测算出现超导现象的临界温度. 实验显示,锡纳米粒子的超导能隙对粒子大小反 应非常敏感,既不是持续减少,也不是稳步增加,而是 在两者问跳跃式变化.克劳斯?克恩称:"这看起来就 像噪音的频谱,但却符合理论的预言."在达到临界温 度时,纳米粒子中只有1纳米的一小部分发生变化.铅 纳米粒子的反应比锡纳米粒子要更弱,这两种材料在 粒子小于4纳米时,都不会产生超导性能. 研究人员伊万?布里韦加示:"虽然50年前就有 物理学家对壳效应理论的预言,但现在我们首次对单 个粒子进行了证实."由于所有材料都可以出现量子: 力学壳效应,它们可以被用来提高许多材料的超导性 能,克劳斯?克恩认为:"通过材料的纳米结构化,量子 工程开启了超导材料一个全新视角,并提供了非常有 前途的技术前景." 据外媒报道,德国一个脑科学家小组研发出一种 完全依靠大脑驾驶的汽车,司机佩戴上特制的耳机, 通过"想"向左,向右或者加速,汽车就能够做出相应 反应. 科学家将这辆原型车投入试验,以研究将来它能 否被用于日常驾驶. 这种"头脑驾驶"(BrainDriver)技术通过装备摄影 机,雷达和激光传感器,为汽车提供三维的环境照片. 驾驶员带上特制的头盔,这种头盔带有16个传感 器,能够感知大脑的电磁信号. 这些信号通过一台专门电脑进行解渎,能够分清 向左和向右的不同模式. 在一次试验中,驾驶员成功操纵汽车向右转,尽 管在给出指令和汽车启动之间略有延迟. 在另二次试验中,汽车被训练识别4种模式,使得 驾驶员能够加速或者减速. 执行这一项目的AutoNOMOSd~组是柏林自由大 学的人工智能组的一部分. 研究者称,他们的试验汽车只是一种"概念证 明",距离使用大脑控制机器"还有很长一段路要走".