啊轻点灬大JI巴太粗太长了小雪_波多野结衣电影网站_疾速追杀4下载1080p下载_黄色草莓丝瓜秋葵

【技術(shù)分享】仿生學(xué)應用之流體力學(xué)

日期:2022-04-20 作者:潤欣科技創(chuàng )研社 返回列表

再談“黑科技”

對于黑科技,行內人和行外人的認知是不同的,而在行內人中,“懂了”的和“不懂”的人的認知也是不同的,“懂了”的人認為這只是一種應用,“不懂”的人會(huì )認為這是一種超越時(shí)代的新技術(shù)。所以,“黑科技”就是對一些超出了現有常識認知能力或已知科技能力的新型方案和技術(shù)的一種夸獎和認可。


這些年里,隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)跨行業(yè)化的智能演變,各種知識相互交融,火花四濺,隨之而來(lái)的就是各種新技術(shù)、新應用或者新思路的不斷突破,另外也隨著(zhù)半導體行業(yè)技術(shù)和工藝的升級換代,隨著(zhù)數字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的發(fā)展,各種的不可能也逐漸走向可能。而在所有的黑科技里面,仿生學(xué)和半導體技術(shù)相結合所帶來(lái)的黑科技是數量相對較多的一類(lèi),比如各種傳感器的應用也可以屬于這個(gè)范疇。當然,傳感器應用目前已經(jīng)屬于認知化的技術(shù),不屬于“黑科技”了。本文所展開(kāi)的內容也是討論一種仿生學(xué)方面的新應用——自由的種子。

蒲公英種子的神奇

“蒲公英的花瓣落了,花托上長(cháng)出了潔白的絨球。一陣陣風(fēng)吹過(guò),那可愛(ài)的絨球就變成了幾十個(gè)小降落傘,在藍天白云下隨風(fēng)飄蕩?!边@是小學(xué)語(yǔ)文書(shū)里面的一段話(huà),我相信也有很多人有“一口氣吹散蒲公英”的開(kāi)心經(jīng)歷,這只是大自然里面一種植物傳播種子的方法,大家知道了原由,也看到了過(guò)程,但是否有人會(huì )去尋思為什么蒲公英的種子可以長(cháng)時(shí)間懸浮到遠處而不墜落呢,只是因為種子輕嗎。


最近看了一個(gè)期刊,有位學(xué)校教授基于《自然》雜志上的論文“A separated vortex ring underlies the flight of the dandelion.”研究蒲公英種子的結構模型,從而模仿蒲公英種子長(cháng)時(shí)間懸浮以分散到超廣范圍的能力來(lái)實(shí)現環(huán)境監測的一個(gè)低功耗平臺。潤欣科技技術(shù)團隊,作為致力于各種智能終端產(chǎn)品的綠色設計團隊,我也特意去學(xué)習了此論文,關(guān)于蒲公英種子飛行時(shí)的神秘“渦旋環(huán)”。

image.png

研究者通過(guò)一個(gè)垂直風(fēng)洞、鐳射激光和一個(gè)高速攝像機搭建了一個(gè)激光多普勒實(shí)驗裝置,從而撲捉蒲公英種子在空中飛行時(shí)的情況,發(fā)現一旦蒲公英種子被風(fēng)吹離母株后就會(huì )自動(dòng)調整為冠毛和體面平行而種子和地面垂直的狀態(tài);當空氣穿過(guò)冠毛細絲后會(huì )在上方形成兩個(gè)渦旋,并產(chǎn)生向上的拖拽力,從好保證了種子在空中飛行時(shí)的穩定性和足夠的升力,使得種子可以穩定地飛的更遠。同時(shí)研究人員用圓盤(pán)來(lái)模擬,在圓盤(pán)上面參考蒲公英種子一樣留有很多細小間隙,然后對不同的間隙密度進(jìn)行觀(guān)察,發(fā)現蒲公英種子其特有的結構是產(chǎn)生穩定渦旋的原因,其間隙度是受到精確調控的,從而保證更有效地把種子擴散到遠處。

image.png

低功耗方案的應用

大家可以發(fā)現這個(gè)帶冠毛的蒲公英種子有兩個(gè)點(diǎn),第一個(gè)點(diǎn)是輕盈,這是向下的重力部分;第二個(gè)點(diǎn)是細毛所組成特定間隙結構在空中飛舞時(shí)形成的渦旋,這是向上的拉力部分。這里面的向下的重力和向上的拉力是一個(gè)相對的關(guān)系,所以在智能電子產(chǎn)品應用上也可以從兩個(gè)方向來(lái)設計,小而巧或大而有力。小而巧的設計重點(diǎn)在于超低功耗和環(huán)境能量的利用,而大而有力的設計重點(diǎn)在于結構對力學(xué)的極致放大。本文將著(zhù)重于小而巧的智能應用設計。


一、動(dòng)力來(lái)源

如前文所述,結構所帶來(lái)的流體力學(xué)部分作為產(chǎn)品在空中懸浮并漂移的動(dòng)力,但是這個(gè)動(dòng)力并不能用于智能產(chǎn)品的電子部分的動(dòng)力來(lái)源。那么,什么樣的動(dòng)力來(lái)源是最適合的呢?

首先,作為一個(gè)移動(dòng)的智能終端產(chǎn)品,有線(xiàn)供電必然不是可用的方案。其次,通過(guò)如異型電池、紐扣電池等電池來(lái)進(jìn)行供電的方法,在小而巧的方案設計里面,電池的重量會(huì )極大程度地影響產(chǎn)品設計的規格,也不適合。所以最適合的就是綠色能源供電。

image.png

Energy Harvesting

作為綠色能源,常用的有光能、機械能、溫差能、風(fēng)能、射頻能等,這些都是大家所熟悉的一些環(huán)境能,對于本文所描述的方案,光能和射頻能是優(yōu)選,其中光能的局限在于黑夜里使用,而作為射頻能的局限在于環(huán)境中是否有射頻源的存在,所以在室外白天工作的優(yōu)選光伏能,而在室內固定環(huán)境或者室外小范圍環(huán)境下可以使用射頻能。


二、主平臺選擇

作為一個(gè)智能小終端,主平臺必須要有下面兩個(gè)能力:一是算力,可滿(mǎn)足平臺集成和傳感器采集以及簡(jiǎn)單算法等各種需求;二是通信能力,以最低的功耗完成數據信息的交互和傳遞。

image.png

ATM3/ATM33

這是一款集合了MCU處理芯片和BLE通信芯片于一體的超低功耗單芯片解決方案平臺,平臺處理芯片分為16MHz主頻的M0和64MHz的M33F兩種,可以適應不同的算力需求。內嵌電源管理模塊,可以直接收集各種微能量用于芯片供電,啟動(dòng)電壓只有1.65v,功率為30μW,并且可以為外部設備提供最高1.8V的供電能力。

image.png

整個(gè)平臺擁有超低的功耗數據,特別是在射頻方面擁有全球最低的功耗規格。在0dBm情況下藍牙發(fā)射時(shí)芯片整體功耗為2.5mA@3V,接收時(shí)為0.9mA@3V,保留內存時(shí)的休眠功耗為2μA@3V,深度休眠更是可以達到0.8μA@3V。以下是一組產(chǎn)品功耗的實(shí)測數據,其中的電流為整機電流,而不僅僅是射頻部分的電流:在4dBm的藍牙發(fā)射功率下,每間隔2秒鐘在三個(gè)廣播通道發(fā)送31個(gè)字節的廣播數據,分別測試在3.0V、2.0V、1.8V供電下的功耗數據如下:

4.jpg

腦力風(fēng)暴

模擬了結構,推薦了平臺,接下來(lái)就是腦力風(fēng)暴形成黑科技方案了。輕盈、微風(fēng)下懸浮飄揚、范圍廣……根據這些特征,有哪些應用呢?


一、防疫

設計產(chǎn)品可用于測試不同建筑模型下一些病毒可能的走向,根據射頻信號追蹤位置和密集度。

3.jpg


二、工業(yè)防塵

設計產(chǎn)品可用于檢測塵埃在某個(gè)地理位置的流動(dòng)情況,從而用于合理安排一些工廠(chǎng)或存在塵粒污染的各種廠(chǎng)房的位置。

2.png


三、環(huán)境探測

設計產(chǎn)品可用于探測一個(gè)較大范圍內的各種環(huán)境數據,從而用于農業(yè)、水利等各方面的信息采集。

1.png


好了,更多的腦力風(fēng)暴等你來(lái)和我們一起發(fā)掘。


返回列表
啊轻点灬大JI巴太粗太长了小雪 英国一级片| 国产资源免费| 久操资源在线| 初犬| 717影院理伦午夜论八戒| 好操吊| zzzwww免费播放| 欧美大黄视频| 中国a级片| 趴在老太身上乳摸| 宝贝别穿内裤厨房play男男| 朋友娇妻帮我口| 午夜亚洲国产精品福利| 青青青国产精品国产精品美女| 澳门黄色一级片| 一级黄色片片| 被狠狠惩罚打屁股调教| 91中文在线观看| 国产91无套剧情在线播放| 精品国内视频| 欧洲性开放老太大| 调教15小男生gay脱裤子| 一级黄色一级片| 日韩精品欧美成人| 九九色在线视频| 国产免费自拍视频| 日本黄一级| 粗大强行灌满挣扎堵住h在线| 思思久久好好热精品国产| 1024在线视频精品免费| 久久国产精品免费| 武藤兰在线| 一性一交一伦一片| 第一精品福利| 国产精品无| 日本艳鉧动漫1~6全集在线播放| 男男肉多小说| 一受多攻双龙调教穿乳| 亚洲性久久久影院| 亚洲国产精品视频| 艳妇乳肉豪妇荡乳武则天| http://www.xtxianhuabing.com http://www.seuffert.net http://www.shw369.com http://www.dcggzy.com http://www.grid-links.com http://www.dcggzy.com