查看原文
其他

全新芯片语音识别功耗降低99% | 零污染流体电池寿命长达10年 | “钢筋石墨烯”泡沫支撑自重3000倍负载

2017-02-16 战略前沿技术

MIT黑科技:

全新芯片将语音识别功耗降低99%


导语:手机上的语音识别功能的功率大约在1瓦特左右,而使用MIT开发的芯片能够将功率降低至0.2~10毫瓦。


雷锋网消息:日前 ,MIT(麻省理工学院)的研究人员开发了一款专为自动语音识别设计的低功耗芯片。据悉,他们开发的芯片最高能将语音识别的功耗降低99%。

不管苹果的Siri,谷歌的Google Assistant,还是亚马逊的Alexa,智能语音助手正在越来越普及。但是,这些虚拟助手都需要依靠语音识别,而且需要常驻后台保持开启状态以随时检测语音命令,这必然会减少设备的续航时间。MIT的研究人员称,手机上的语音识别功能的功率大约在1瓦特左右,而使用他们开发的芯片能够将功率降低至0.2~10毫瓦。

雷锋网(公众号:雷锋网)了解到,通常情况下,负责语音识别的芯片会一直在后台运行神经网络来检测周围所有的声音,不管是人声还是噪声。而MIT的这款芯片增加了一个简单的“声音探测”电路,它能够识别人类的声音,而且一旦检测到人声之后,就会激活更复杂的语音识别电路。这种方式就像给语音识别芯片加了一个协处理器,从而大幅降低了功耗。这意味着,未来就算是小型的电子设备也能用上先进的语音识别系统和AI助手。

MIT电气工程与计算机科学教授Anantha Chandrakasan表示,语音输入将会变成可穿戴设备以及智能家居的必备功能,因为这些设备需要不同于触摸或者键盘的交互方式。不论是Siri、Google Assitant还是Alexa,想要实现语音识别功能都需要联网,在云端处理。这款低功耗的芯片将是语音识别功能本地化的关键。

(来源:雷锋网,作者:周翔)


寿命长达10年!

哈佛研发流体充电电池:不鼓包零污染

锂电技术常年得不到突破,科学家团队试图从新的角度出发。

据Engadget报道,哈佛大学的团队近日在“流体电池(Liquid battery)”方面取得了惊人的进步,通过两种液体的离子交换获得电流。

目前的进展是,电解液用中性水就可以,而不再是腐蚀性或者有毒液体。

更重要的是,这种电池还非常耐用。据团队介绍,他们在对电池进行了1000次完全充电之后,电池的能源储存容量仅丢失了1个百分点。

哈佛称,这种免维护的流体电池能用十年的时间。

具体的商用路线图还未公布,这是目前电池界的通用难题。




“钢筋石墨烯”泡沫

能支撑其自身重量3000倍的负载

石墨烯大部分以准二维形式存在,具有强度大、导电导热性能强等特点。 麻省理工学院的科学家近日创造出了一种全新的3D石墨烯材料,其强度可达钢的10倍,但密度却仅为后者的1/20。现在美国莱斯大学(Rice University )的一个研究团队使用碳纳米管来强化石墨烯泡沫。所得的3D材料可以被塑造成任何形状,并且在回弹到其原始高度之前可以支撑其自身重量3000倍的负载。


钢筋混凝土结构是土木工程中一种安全可靠的结构。莱斯大学的“钢筋石墨烯”由几个多环纹层的碳纳米管打造而成。 在此前的工作中,这个研究团队已经创建了三维石墨烯泡沫,并且已经使用纳米管来强化常规的准二维石墨烯。


这项研究的首席研究员James Tour表示:“我们研发了石墨烯泡沫,但是对于我们所设想的那种应用来说,它还不够坚固,所以使用碳纳米管来强化它是很自然的事情。”


研究团队将纳米管与粉末状镍催化剂和糖混合以获取碳。然后将该物质的干燥颗粒在螺丝钉形状的钢模中压制,通过化学气相沉积法将糖中的碳转化为石墨烯。除去残留的少量镍,最终的结果是纯碳螺丝钉形状的石墨烯泡沫。


当将其放在在电子显微镜下观察时,研究人员可以看到纳米管的外层已经开始“解压”并与石墨烯结合,这允许材料能够支撑超过其自身重量3000倍的负载,而不会受到永久损坏。即使重量超过其自身8500倍,也只有25%的结构会永久地变形。相比之下,没有纳米管结构支撑的石墨烯泡沫仅能支撑其自身重量约150倍的负载。

这项研究发表在《美国化学会-应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)期刊上。

(来源: cnbeta网站)


韩国研究机构制造出

世界上最薄的氧化物半导体

据今日半导体网站2017年2月10日报道】韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)近日推出一种新的制造方法,可制造堪称世界最薄氧化物半导体——二维氧化锌(ZnO)。该半导体只有一个原子厚度大小。这可为薄、透明和柔性电子器件(例如超小型传感器)应用开辟新的可能性。

新的超薄氧化物半导体由UNIST材料科学和工程教授Zonghoon Lee教授领导的团队创建。

该材料通过使用原子层沉积(ALD)直接在石墨烯上生长单个原子厚度的ZnO层。它也被认为是单层石墨烯上最薄的半导体氧化物的异质外延层。

Lee表示,“灵活的高性能设备对于传统可穿戴电子产品必不可少。有了这种新材料,我们可实现真正的高性能的柔性设备。”

该团队指出,随着现有硅制造工艺越来越精细,性能成为一个更加关键的问题,且已经有许多关于下一代半导体替代硅的研究。石墨烯具有优异的导电属性,但它不能作为电子产品中硅的替代物,因为它没有能带隙。但是,在石墨烯中,电子能以恒定速度随机移动,不管它们的能量如何,它们都不停止。

为解决这个问题,研究小组决定通过原位观察,在石墨烯上ZnO单层的优先之字形边缘,演示锌和氧的原子与原子之间生长。然后,它们通过试验确定,由于量子限制和类石墨烯 “超蜂窝”结构,以及高光学透明度,最薄的ZnO单层具有宽带隙(高达4.0eV)。现有的氧化物半导体具有相对大的带隙,范围在2.9-3.5eV间。带隙能量越大,漏电流和过量噪声越低。

研究人员表示,“这是首次真正观察ZnO六方结构的原位形成。通过这个过程,我们可了解二维ZnO半导体生产的过程和原理。”

Lee表示,“石墨烯上最薄的2D氧化物半导体的异质外延堆叠在与高光学透明度和灵活性相关的未来光电器件应用中具有潜力。这项研究可产生一类新的2D异质结构,包括通过对沉积路径外延生长的高度控制形成的半导体氧化物。”

(来源:国防科技信息网,作者:工信部电子科技情报所  宋文文)


一网打尽系列文章,请回复以下关键词查看:

创新发展:习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧

热点专题:军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 | 创新教育 | 军工百强 | 试验鉴定 | 影响因子 | 双一流

预见未来:预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 |

前沿科技:颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 |  基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 |  机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子  | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口

先进武器:中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 战斗机 | 六代机 |  网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 |

未来战争:未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 | 太空站 |反卫星

领先国家:俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度 

前沿机构:战略能力办公室 | DARPA | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 俄先期研究基金会 | 军工百强

前沿人物:钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 | 奥巴马 | 特朗普

专家专:黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 | 谭铁牛

全文收录:2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 

其他主题系列陆续整理中,敬请期待…… 

“远望智库”聚焦前沿科技领域,着眼科技未来发展,围绕军民融合、科技创新、管理创新、科技安全、知识产权等主题,开展情报挖掘、发展战略研究、规划论证、评估评价、项目筛选,以及成果转化等工作,为管理决策、产业规划、企业发展、机构投资提供情报、咨询、培训等服务,为推动国家创新驱动发展和军民融合深度发展提供智力支撑。

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存