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用手机摄像头检测血氧，真的能成功吗？

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digitaltrends

由Vanilla编译

从打电话和发短信到计步和跟踪睡眠，再到测量脉搏和呼吸频率，手机的功能进化得愈发复杂，它早已经不是仅仅用于交流的工具，而是多样化的“机器管家”。为了进一步加强手机的健康检测功能，华盛顿大学的科学家正在尝试研发能够检测血氧的手机摄像... 展开

从打电话和发短信到计步和跟踪睡眠，再到测量脉搏和呼吸频率，手机的功能进化得愈发复杂，它早已经不是仅仅用于交流的工具，而是多样化的“机器管家”。为了进一步加强手机的健康检测功能，华盛顿大学的科学家正在尝试研发能够检测血氧的手机摄像头，相关研究结果已发布至《NPJ Digital Medicine》。

在论文中，该团队详细介绍了 “基于智能手机摄像头的 SpO2 传感系统的首次临床开发验证”。简而言之，该团队开发了一种算法，并证明了智能手机测量血氧饱和度的水平可以达到美国食品和药物管理局 (FDA) 批准的非处方脉搏血氧仪的基线水平。参与实验的一共有六名志愿者，实验数据显示，只需将手指放在智能手机的相机和相邻的闪光灯上，就能够进行血氧检测，检测结果的准确率高达80%，而脉搏血氧仪能够检测的 SpO2 水平低至70%。

此次研究相比于以往有两处显著的进步：首先，此种检测方法不要求用户屏住呼吸；其次，以前基于智能手机的 SpO2 血氧测量水平的下限是85%，但科学家开发的新算法可以达到与医用级脉搏血氧计相同的基线水平。

传统智能手表检测血氧的步骤如下：先在手表上进行测量，再通过配套的应用程序与手机配对，最后同步数据进行传输，但用智能手机可以直接将检测出的 SpO2 数据发送给医生，相比之下要方便得多。

“我们的数据显示，智能手机可以在临界阈值范围内正常工作，”研究人员之一 Jason Hoffman 指出。智能手机测量血氧饱和度的最大优势之一是它的便捷性，此外，该方法也不依赖于特殊的摄像头设置或定制硬件，只需要一个位于LED 闪光灯旁边的相机传感器。

虽然目前此项技术还未成熟，但随着研究的深入和科技的进步，血氧检测的方法一定会变得更加简便。

2022-09-20 17:32

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热潮之下，转换电能的全新方法！

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Techxplore

由Vanilla编译

2022夏天，地球迎来了前所未有的高温，用于制冷的电量激增，各地电网不堪重负。现如今水力发电、太阳能发电等技术的使用范围已经不算狭小，但依旧无法应对席卷全球的热浪，不过此等现状也催生出了许多新的发明，以将各类能量转化为电能。

新加坡... 展开

2022夏天，地球迎来了前所未有的高温，用于制冷的电量激增，各地电网不堪重负。现如今水力发电、太阳能发电等技术的使用范围已经不算狭小，但依旧无法应对席卷全球的热浪，不过此等现状也催生出了许多新的发明，以将各类能量转化为电能。

新加坡国立大学 (NUS) 设计与工程学院 (CDE) 的研究人员就发明了一种新的湿气驱动发电 (MEG) 设备。这一设备形似丝织品，只有薄薄的一层，厚度约为0.3毫米，由海盐、碳墨和特殊的吸水凝胶组成。

这一设备的“湿区”，即带有吸湿性离子水凝胶的区域，能够从空气中获取水分，设备的另一端是干燥区域，不含吸湿性离子水凝胶层，这样一来，水分就会被限制在湿区。“湿区”吸收水分后，就会分离出海盐离子，从而产生电力。带正电荷的阳离子被带负电荷的碳纳米粒子吸收，设备的表面就会发生变化，从而产生电场。

研究结果显示，MEG 设备能够维持电力输出，并且能有效持续至少30天。这一发明能够为许多常见的电子设备供电，例如健康监测器和可穿戴电子设备等。

不仅仅是空气能“发电”，人体也能。新加坡南洋理工大学的科学家们研制出了一种可拉伸且防水的“织物”，可将身体运动产生的能量转化为电能，同样是“织物”，这项发明与MEG 设备看似有异曲同工之妙，但实则运作原理并不相同。

运动发电设备中的一个关键成分是一种聚合物，当受到挤压时，该聚合物会将机械应力转化为电能。该设备的底层是由可拉伸的氨纶构成的，辅以一种类似橡胶的材料，保证材料的柔韧度和防水性。

根据实验结果，该设备能够保持长达五个月的稳定电力输出，而日常的洗涤、折叠等行为并不会导致其性能下降。

虽然这两种设备的发电量并不多，但“星星之火，可以燎原”，小小的电力聚集起来，数量也是极其可观的。或许这种“小发明”，就是未来绿色能源的去处。

2022-08-19 13:43

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用鼻子“闻出”癌症？蝗虫说不定真的能做到！

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phys.org

由Vanilla采集

如果说，蝗虫可以“嗅出”癌细胞，你会不会觉得这是天方夜谭？

来自密歇根州立大学的研究人员表明，蝗虫不仅可以闻出癌细胞和健康细胞之间的差异，还可以区分不同的癌细胞系。  当然，这并不意味着你以后会在医生的办公室里看到漫天飞舞的蝗虫... 展开

如果说，蝗虫可以“嗅出”癌细胞，你会不会觉得这是天方夜谭？

来自密歇根州立大学的研究人员表明，蝗虫不仅可以闻出癌细胞和健康细胞之间的差异，还可以区分不同的癌细胞系。  当然，这并不意味着你以后会在医生的办公室里看到漫天飞舞的蝗虫，而是在你的一呼一吸之间，医生可以用昆虫感觉神经元制成的设备来诊断你是否患有癌症。

这项研究揭示了蝗虫“嗅觉”的工作原理：

癌细胞和普通细胞的运作方式不同，前者形成的化合物与后者有区别，如果这些化合物进入了肺部或者呼吸道，那么在吐气的时候就可以被检测出来。

从理论上讲，这一设备可以区分不同的癌症种类和癌症的不同阶段，但现阶段还不能运用于临床诊断。

这项研究的本质在于破译昆虫的大脑，了解蝗虫的嗅觉传感器和相应的神经脑回路是如何运作的。研究人员将电极连接到蝗虫的大脑，记录其对普通细胞和癌细胞气体样本的反应，然后创造相应的化学图谱。

研究结果显示，蝗虫成功地区分出了三种不同的癌细胞。

其实，该团队在几个月之前就发表另一项研究成果：用蝗虫的大脑和触角来检测口腔癌，研究结果表明蝗虫对于不同种类的癌细胞和普通细胞产生的脑电波不同。

其实，利用动物的嗅觉来检测疾病不是什么新鲜事。早在今年六月，发表在PLOS ONE上的一篇论文就记录下了狗是如何探测出新冠的。

研究人员共收集了355个汗液样本以供使用。最终结果表明，狗在识别新冠呈阳性的人员（这些人员在PCR测试中都为阳性）时的准确率高达97%，在识别无症状时的准确率高达100%，而其他测试的结果也显示，狗“嗅出”新冠的准确率比居家常用的抗原测试要高。

不仅如此，狗的效率比当前的任何人类发明的检测系统都要高效，几乎是立刻就能得出结果，但遗憾的是，受过此种训练的狗太少，无法广泛运用于核酸检测。

2022-08-08 11:48

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太阳底下的“新鲜事”——太阳能

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Techxplore

由Vanilla编译

在全球变暖的大趋势下，科学家们都在寻找新的清洁能源来替代非清洁能源，以此来应对不断恶化的环境和日渐频发的气象灾害。目前已开发的清洁能源有许多：海洋能、太阳能、生物能、地热能和水能等。而太阳作为生命不可或缺的能量来源，寿命可长达上... 展开

在全球变暖的大趋势下，科学家们都在寻找新的清洁能源来替代非清洁能源，以此来应对不断恶化的环境和日渐频发的气象灾害。目前已开发的清洁能源有许多：海洋能、太阳能、生物能、地热能和水能等。而太阳作为生命不可或缺的能量来源，寿命可长达上百亿年，来自太阳的能源更是取之不尽用之不竭，是现阶段可利用的最好的可再生资源。

地球表面接收的太阳能量高达10万太瓦时，满足人类的消耗需求绰绰有余，但太阳能有间歇性，为了保持平衡，就必须将转换后的太阳能进行存储，但目前大多数的太阳能都是在电池中转化为电能，并不能长期保存，因此太阳能还没有广泛开发和使用，也并不能替代传统能源。为了解决存储问题，科学家们正在试图将太阳能电力转换和存储容量融合到一个设备中。

在这之前的太阳能设备都是将转换和存储两个不同组件组合，从而架构出的极其复杂笨重的设备，效率低下且昂贵。目前正在制作的这种新设备将所有元素都组合在了一起，能够大幅减少设计上的问题，这一项目的研究人员将成果发布在了Nano Research Energy期刊上。论文中描述了六种不同类型的光增强可充电金属电池：锂离子、锌离子、锂硫、锂碘、锌碘、锂氧、锌氧和锂二氧化碳电池，并且详细地介绍了每种电池的优缺点以及如何能将其应用于太阳能的转换和存储中。

研究人员指出，这项技术仍处于早期阶段，未来还有更多的工作要做。他们将来会有进一步的研究：使用光增强可充电金属电池改善太阳能存储。

这项研究如果在未来取得了重大进展，或许我们真的能迎来“太阳能时代”。

2022-08-05 13:33

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未来，你的房子可能是“打印”出来的

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Techxplore

由Vanilla编译

无论是工作还是生活，我们都有一样必需的物品：纸张，而说起纸张就不得不提打印，对这一项技术，我们或多或少都有了解。

普通的打印机使用的原材料是墨水和纸张，通过电脑控制在平面上进行打印，这种打印技术是二维的，那我们是否可以打印三维的... 展开

无论是工作还是生活，我们都有一样必需的物品：纸张，而说起纸张就不得不提打印，对这一项技术，我们或多或少都有了解。

普通的打印机使用的原材料是墨水和纸张，通过电脑控制在平面上进行打印，这种打印技术是二维的，那我们是否可以打印三维的物体呢？答案是肯定的，依赖“3d打印”，我们就可以直接制作出立体的实物。

3d打印机和普通打印机最大的一个区别就是原材料，前者使用的原材料包括金属、陶瓷、塑料、砂等，根据不同的需求，可以打印出机器人、玩具车和各种模型，甚至是食物，而最让人瞠目结舌的是，这一技术甚至可以打印出一套房子。

美国Alquist 3D公司的印刷总监艾曼·侯赛入驻tiktok以来，就在他的账号上分享了许多3d打印的房屋：巨大的机械手臂不断运作着，动作丝滑流畅，看起来赏心悦目，不到一天，一所完整美观的房屋就建造而成了。

近日，罗格斯大学的工程师发明了一种新技术来3d打印复杂的大型零件，在杂志《增材制造》上，他们详细地解释了其工作原理。多路熔丝制造 (MF3)使用单个龙门架（即3D打印机上的滑动结构）同时打印单个或多个零件，通过编程，原型会以高效的模式移动，并使用一系列小喷嘴（非传统打印中常见的单个大喷嘴）来沉积熔融材料。

MF3技术能够提高打印的分辨率和尺寸，缩短工作时间，并且它的使用成本与当前3d打印技术相比显著降低。研究人员表示，MF3技术将为热塑性塑料的打印方式带来变革，在未来可能会改变整个行业。

想象一下：你给自己的梦中情屋画出了一张草图，24小时后就可以直接入住，它的内部构造和你所想分毫不差——这一现实不可谓不科幻。

2022-08-02 10:34

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