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    哈佛大学搞出声波传数据芯片,抗干扰能力更强,适用于量子计算等新兴领域

    Pine 发自 凹非寺 量子位 | 公众号 QbitAI 现在,在芯片中也可以用声波传输数据了。 看到这里你可能会疑惑: 光学芯片不是还在发展中,怎么又出来个声学芯片? 其实,声学集成电路一直都在发展,声波相较于光来说速度会更慢,但这种“迟缓”的属性未尝不是一件好事—— 在设计量子电路时,为了提升探测精度,需要不断引入新材料,让载波信号在尽量短的距离内“折返”以获取数据。 如果用速度更快的光波,“折返”一次所需的距离会更大,可能会超出现有设备能测量的范围,也限制了探测精度的进一步提升。 因此,声学芯片一直

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    黑科技 | 新型ME天线仅为小型天线的百分之一,可广泛用于智能硬件中

    新型微小型天线未来可用于无线通信、物联网、可穿戴设备、智能手机等。 近日,《自然通讯》杂志发布了一篇文章,它描述了一种新型天线设计方案,文中表示,根据此方案将能制造出比当前小型天线还要小一百倍的天线。 图 | 目前的小型天线产品 目前,现有的小型天线都是基于电磁共振,因此天线的尺寸需要根据电磁波的波长。现实应用的天线长度至少都要大于波长的十分之一,近十年来,天线的进一步小型化已经是一个公开的难题。 而设计的新型ME天线(尺寸小于波长的千分之一)在最先进的小型天线上实现了1-2个数量级的缩小,而且性能也没有下

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    Nature communications| 无铅双频超声植入物用于无线双相深部脑刺激

    为了解决这些问题,研究人员探索了多种无线供电技术,其中超声波无线能量传输(UET)技术显示出极大的潜力。与其他无线能量传输方法(如电磁感应或射频)相比,超声波在软组织中的穿透力更强,具有更高的空间分辨率,适用于小尺寸和深部植入物。超声波无线能量传输技术利用传输的超声波携带能量和可编程信息,通过皮肤和软组织为植入设备供电,已被成功应用于各种医疗设备中。然而,现有的超声波能量传输系统大多依赖铅基压电材料,这在生物相容性方面存在潜在风险。因此,开发无铅压电材料成为当前研究的一个重要方向。

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    数据分析:解析一篇 3天获得113万业绩的微信软文,告诉你如何写走心文案

    本文所有用到的元数据和素材都可以向我索取,也欢迎来我小密圈看看(方式在文后)。 这个问题自从我进入职场时就一直在思考,我个人认为文案是战略或者策略的执行和体现,和渠道、营销推广是并驾齐驱的重要的,于是本文就尝试着从更高一点角度试图解析一篇不错的文章。 几年来,做过地产文案策划、互联网营销推广、数据采集分析以及实体产品的营销,真真切切体验到文案的魅力,看到过很多凭着一篇软文或者一个销售业就做到非常不错的成绩;也真切地感受到在文案写作中的困惑:有时候,不是缺乏卖点和内容,而是信息过剩,试图鼻子眉毛一把抓;有时候

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    数据分析:深度解读一篇3天卖113万产品的文章

    什么叫走心文案?如何写走心文案? 这个问题自从我进入职场时就一直在思考,我个人认为文案是战略或者策略的执行和体现,和渠道、营销推广是并驾齐驱的重要的,于是本文就尝试着从更高一点角度试图解析一篇不错的文章。 几年来,做过地产文案策划、互联网营销推广、数据采集分析以及实体产品的营销,真真切切体验到文案的魅力,看到过很多凭着一篇软文或者一个销售业就做到非常不错的成绩;也真切地感受到在文案写作中的困惑:有时候,不是缺乏卖点和内容,而是信息过剩,试图鼻子眉毛一把抓;有时候当材料刚刚好的时候,会分不清主次轻重,甚至是本

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    科学瞎想系列之一一二 NVH那些事(15)

    上一期讲了声波的一些传播特性,本期讲一讲声波的起源。众所周知,振动产生噪声,也就是说声波是由振动引起的,那么自然就会提出一个问题——振动和噪声的关系问题。即在介质的某处,若已知质点的振动,如何推算和评估所产生的噪声,或已知某处的噪声如何得知该点的振动。 1 振动与噪声的定量换算 我们知道,描述振动的特征量包括频率、振动位移、振动速度和振动加速度;描述噪声的特征量包括频率、声压、声强和声功率以及反映声音响度的声压级、声强级、声功率级等声级指标,振动作为噪声之母,振动和因之引起的噪声的频率自然就是一样的,这是它们之间的“遗传代码” 是它们的DNA,工程实践中也经常会用噪声的频谱来分析寻找振动源,这个不用换算。这里主要讲的是振动速度、加速度和噪声的声压、声强之间的换算关系,现就平面声波做一介绍。 假设介质中存在一个无穷大平面的振动,我们可以把它看作是一个无穷大平面的活塞在往复运动(振动),其振动的频率为f,振动的位移随时间按正弦规律变化,就会在介质中产生一个平面声波,设声波沿x轴方向传播,其波动方程为: y=Y•sin(ωt-Kx) ⑴ 式中:y为在x处的质点振动位移;Y为振幅;x为质点位置;ω为振动角频率,ω=2πf=2π/T,T为振动的周期;系数K=2π/λ,λ为声波的波长。则声速: C=ω/K=λ•f ⑵ 而振动速度为: y′=Эy/Эt=ω•Y•cos(ωt-Kx) ⑶ 振动速度的幅值: Y′=ω•Y ⑷ 由⑵、⑷式可见,振动速度和声速是两码事,二者不能混淆。振动形成的压强(声压)为: p=-E•ΔV/V=-E•Эy/Эx ⑸ 式中:E为介质的弹性模量,即介质中的应力与应变之比 ,它是材料的固有参数;ΔV/V为介质因受压力的变化而产生的体积变化率,数值上ΔV/V=Эy/Эx。 将⑴式代入⑸式得: p=E•K•Y•cos(ωt-Kx) =Pm•cos(ωt-Kx) ⑹ 式中:Pm=E•K•Y为最大声压。 我们知道,声强为单位面积上的声功率,而功率等于力与速度乘积,即声强等于单位面积上的压力(声压)乘以质点的振动速度,即声强: i=p•y′ =ω•E•K•Y²•cos²(ωt-Kx) ⑺ 平均声强为: I=(1/2)•ω•E•K•Y² =(1/2)•ω•Pm²/(E•K) ⑻ 将声速C=(E/ρ)^(1/2)代入⑻式,得: I=(1/2)•Pm²/(ρ•C) = P²/(ρ•C) ⑼ 式中:P为声压的有效值,即方均根值;ρ为介质的密度;ρ•C为介质的声学特性阻抗,20℃下空气的ρ•C=408 kg/(m²•s)。 综合以上各式,可得无穷大平面声波声强与振动的关系为: I=(1/2)•ω•E•K•Y² =(1/2)•2πf•C•ρ•(2π/λ)•Y² =2ρCπ²f²Y² =816π²f²Y² ⑽ 由⑽式可见,无穷大平面声波的声强与振动速度(f•Y)的平方成正比,由于声强是指单位面积上的声功率,代表了声波传递的能量,这就得出了我们前面所说的,振动速度是反映伴振动的能量。需要特别强调一下,⑽式是基于无穷大平面振动推导得到的振动与噪声的关系,适用于平面型辐射器,例如:当电机的尺寸远大于声波波长时,就可以把电机看作是一个平面型辐射器。对于其它类型的声波辐射器(如中小型电机)不适用,需要进行一定的修正(后续文章会详述),但⑽式是基础,是一个非常重要的公式,希望宝宝们牢记,后面还会经常用到。 这样枯燥的推导可能宝宝们很难直观感受多大的振动能够引起多大的噪声,为此我们举个例子来直观感受一下: 设一个振幅为Y=10^(-10)米、f=1000Hz的振动,则可以引起的声强为: I=816•π²•1000²•10^(-20) =8.05*10^(-11) 瓦/米² 其声强级为: Li=10•lg[8.05*10^(-11)/10^(-12)]=19.05dB。 也就是说当空气的振幅为1/10纳米(相当于分子直径级别的振幅)时,就会产生19.05dB的噪声,人耳可以清晰地听到。对于电机机壳的振动,通常振幅在微米级,假设是1微米吧,如果频率仍然是1000Hz,那么产生的声强为8.05*10^(-3)瓦/米²,对应的声强级可达99dB(A),99分贝是个什么概念啊,大概是在歌舞厅距离音响1米处的噪声,达到了非常吵闹的环境级别,我国环境标准规定在这样的环境中,每天不得超过一刻到半个小时,否则经过二三十年的长期暴露,会严重损伤听觉!由此可见只要频率较高(中频),微小的振动都会引起强烈的噪声。 2 振动和噪声的关系 上面

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