能帶的案例
Nature：石墨烯納米帶的拓?fù)?em>能帶工程
圖四、7/9-AGNR超晶格中的拓?fù)?em>能帶
(a) 7/9-AGNR超晶格的線框圖示，圖上為單個孤立的界面態(tài)的疊加電荷密度， 箭頭表示通過不同AGNR段耦合界面態(tài)的跳躍幅度；
(b) OTB最大值和UTB最小值的DFT-LDA波函數(shù)由相鄰界面態(tài)波函數(shù)的成鍵和反鍵線性組合而成，其中波函數(shù)繪制在GNR原子平面上方1?的平面中，以證明鍵合對稱性；
(c)黑色實(shí)線表示了7/9-AGNR超晶格獨(dú)立的DFT-LDA能帶結(jié)構(gòu)，而紅色虛線則表示與DFT OTB和UTB的緊密結(jié)合。
【小結(jié)】
在該文中，研究人員已經(jīng)證明通過精心設(shè)計(jì)用于自下而上合成中使用的分子前體，可以合理地設(shè)計(jì)局部和全局GNR電子拓?fù)鋵W(xué)，此外，這種方法還能用于在GNR體內(nèi)以及GNR/真空終止區(qū)域中設(shè)計(jì)拓?fù)浣缑鎽B(tài)。拓?fù)浣缑鎽B(tài)的超晶格允許形成新的體邊界能帶（OTB和UTB），其在能量上不同于與母體7-和9-AGNR。原則上，這些拓?fù)湔T導(dǎo)帶的性質(zhì)可以通過保留拓?fù)涑Ц竦牟糠纸M分來精細(xì)調(diào)控，并且可以在每個具有強(qiáng)大自旋中心的7/9-AGNR內(nèi)部界面上產(chǎn)生有效的反鐵磁性海森堡自旋1/2鏈。如果將其放置在超導(dǎo)體附近，預(yù)計(jì)這些反鐵磁鏈的末端將承載Majorana費(fèi)米子態(tài)。
文獻(xiàn)鏈接：Topological band engineering of grapheme nanoribbons（Nature，2018，DOI：10.1038/s41586-018-0376-8）
來源：材料人
展開 測試材料能帶結(jié)構(gòu)方法匯總
圖1 石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)
在固體物理學(xué)中，固體的能帶結(jié)構(gòu)（又稱電子能帶結(jié)構(gòu)）描述了禁止或允許電子所帶有的能量，這是周期性晶格中的量子動力學(xué)電子波衍射引起的。材料的能帶結(jié)構(gòu)決定了多種特性，特別是它的電子學(xué)和光學(xué)性質(zhì)。今天，小編帶您細(xì)數(shù)能帶結(jié)構(gòu)的測試方法：
方法一：角分辨光電子能譜（ARPES）
圖2 (a) ARPES 實(shí)驗(yàn)幾何示意圖和(b)光發(fā)射過程示意圖
光子入射到樣品，樣品內(nèi)電子吸收光子發(fā)生躍遷，當(dāng)能量大于表面勢壘(Φ，材料功函數(shù)，即樣品阻止價電子逃逸的表面勢壘，通常金屬功函數(shù)約為4-5eV)， 電子就存在一定的幾率逃逸出樣品表面，逃逸能量的最大值為hν –Φ（其中hν為入射光子能量）。入射光子（通常來源于氣體放電燈、同步輻射或者激光）入射到樣品，電子被激發(fā)，逃逸出來的電子被一個具有有限接收角的能量分析儀收集。在這一過程中，光電子的動能，材料的功函數(shù)以及電子的束縛能之和等于入射電子的能量。
角分辨光電子譜通過測量不同初射角度的光電子的動能，就可以得到電子在固體中平行于樣品表面的動量分量。將得到的能量和動量對應(yīng)起來，就可以得到材料中電子的色散關(guān)系。同時，APERES也可以得到能態(tài)密度曲線和動量密度曲線，并直接給出固體的費(fèi)米面。
方法二：正交平面波方法
圖3 Muffin-Tin勢示意圖
正交平面波方法是利用一種簡單的方法把價帶和導(dǎo)帶電子態(tài)用平面波展開。展開波函數(shù)的基為一組與本征能量波函數(shù)正交的平面波。所以，該方法叫做正交平面波方法（OPW）。該方法克服了描述原子核附近急劇變化的波函數(shù)的難題。
展開 基于comsol模擬的短程有序的非晶光子晶體能帶
最后我們使用特征頻率研究方法來對其能
圖5 布里淵區(qū)的波矢k掃描
帶進(jìn)行掃描，添加一個參數(shù)化掃描，并將波矢k從0.1掃描到1，如圖5所示。我們掃描完畢就可以得到其能帶信息，
圖6 上：計(jì)算出的光子晶體能帶 下：文獻(xiàn)中的光子晶體能帶
如圖6所示，將其與文獻(xiàn)（圖7）對比，可以發(fā)現(xiàn)在共有的帶隙，例如15-16GHz是匹配的，但由于此機(jī)構(gòu)的非晶特性，因此每一種旋轉(zhuǎn)的角度的晶胞的帶隙都有差別。圖7為其中一個特征頻率的電場分布圖。
圖7 光子晶體在某一特征頻率下的電場分布
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展開 VASP計(jì)算AgGaS2能帶及態(tài)密度及光學(xué)性質(zhì)
1 起始能帶
26 終止能帶
T 為True時表示要計(jì)算動態(tài)倍頻系數(shù)
10 考察動態(tài)倍頻系數(shù)時的能量范圍
500 格點(diǎn)數(shù)
1 4 倍頻系數(shù)分量d14
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comsol算能帶 ￥500
取 Ｒ=0．18775 m，h =0．0115 m，a =0．059 m，γ =2，計(jì)算該元胞的能帶結(jié)構(gòu)。尺寸太大可以自由縮小。
澳大利亞南昆士蘭大學(xué)陳志剛&昆士蘭大學(xué)鄒進(jìn)團(tuán)隊(duì)：通過引入面空位缺陷陣列和能帶工程來實(shí)現(xiàn)高性能GeTe
GeTe中的多個價帶為操縱熱電性能提供了額外的手段。在該研究中，密度泛函理論計(jì)算表明Cd摻雜使得這些價帶能夠收斂。此外，Bi摻雜優(yōu)化了載流子濃度，從而增大了Ge1-x-yCdxBiyTe的功率因子。TEM表征發(fā)現(xiàn)Ge1-x-yCdxBiyTe中存在大量的平面空位陣列。聲子傳輸?shù)哪M證實(shí)了平面空位在散射中頻聲子中的重要作用。這種高密度的平面空位與晶界和點(diǎn)缺陷一起，導(dǎo)致Ge1-x-yCdxBiyTe中的晶格熱導(dǎo)率急劇下降。最終，實(shí)現(xiàn)了2.2的峰值zT，這促使GeTe成為一個尖端熱電材料的梯隊(duì)。
【成果簡介】
針對GeTe的多能帶現(xiàn)象，研究者們利用Cd參雜來減小這些能帶間的能量差，這個現(xiàn)象被計(jì)算的能帶得以證實(shí)。而且，測試的電性能參數(shù)確實(shí)得到有效提升，詳細(xì)的電子輸運(yùn)模擬分析發(fā)現(xiàn)，塞貝克系數(shù)的提升是源于次能帶的貢獻(xiàn)增加導(dǎo)致的。但載流子濃度在Cd參雜的GeTe中依然偏高。利用Bi參雜，有效降低載流子濃度，使得功率因此實(shí)現(xiàn)較優(yōu)化的值。測試的熱導(dǎo)率也顯著降低。為深入理解此種現(xiàn)象，研究者們做了大量的TEM和球差STEM電鏡表征。發(fā)現(xiàn)這種材料中存在大量的面空位陣列。聲子輸運(yùn)模擬揭露出，此種新型面空位陣列主要散射中頻聲子，結(jié)合材料中的晶界以及由于參雜帶來的點(diǎn)缺陷，就實(shí)現(xiàn)了一種寬頻聲子散射機(jī)制。從而就得到了顯著降低的熱導(dǎo)率。
在該項(xiàng)成果發(fā)表之前，課題組先研究了GeTe相變對熱電性能的影響。首先利用Sb參雜來調(diào)控載流子濃度，實(shí)現(xiàn)較優(yōu)化的功率因子。在此基礎(chǔ)上，利用In參雜來實(shí)現(xiàn)DOS在費(fèi)米能級處的局部畸變，從事實(shí)現(xiàn)功率因子的進(jìn)一步增大。在Sb和In共參雜的GeTe中，研究者們發(fā)現(xiàn)相變溫度有所降低。首先，利用原位變溫XRD譜，得到了一些列不同溫度下的GeTe的晶格參數(shù)，根據(jù)這些晶格參數(shù)，計(jì)算了相應(yīng)溫度下的能帶和聲子色散譜。
展開 用VASP求硅的電子態(tài)密度和能帶
本文介紹用VASP如何求硅的電子態(tài)密度和能帶，共分為如下5個部分：
(1). 生成4個輸入文件: POSCAR POTCAR INCAR KPOINTS
(2). 優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對應(yīng)的晶格參數(shù)
(3). 固定晶格參數(shù), 求出能態(tài)密度(DOSCAR), 確定費(fèi)米能量
(4). 修改KPOINTS和INCAR輸入文件,固定電荷密度,做非自洽計(jì)算,得到輸出文件EIGENVAL
(5). 提取數(shù)據(jù),畫圖
(1). 生成4個輸入文件: POSCAR POTCAR INCAR KPOINTS
(2). 優(yōu)化晶格參數(shù),求出能量最低所對應(yīng)的晶格參數(shù)
運(yùn)行VASP程序, 查看SUMMARY.fcc輸出文件:
(3). 固定晶格參數(shù), 求出能態(tài)密度(DOSCAR), 確定費(fèi)米能量
(i) 找到平衡晶格常數(shù)后, 把該值寫入到POSCA件中,并增加K點(diǎn)數(shù)作一個離子步自洽計(jì)算(NSW = 0, IBRION = -1) .
(ii) 從DOSCAR輸出文件中讀出態(tài)密度和費(fèi)米能級,費(fèi)米費(fèi)米能級也可從OUTCAR中讀出.
(4). 做非自洽計(jì)算, 求電子結(jié)構(gòu)
? 修改INCA件: 將參數(shù)ICHARG設(shè)為 11
? 修改KPOINTS輸入文件
? 運(yùn)行VASP程序,從輸出文件EIGENVAL中提出電子結(jié)構(gòu)
畫出電荷密度
? VASP輸出電荷密度文件CHGCAR
? 采用免費(fèi)程序LEV00處理數(shù)據(jù)文件CHGCAR www.cmmp.ucl.ac.uk/lev
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展開 1.5平方的線能帶3000w的熱水器嗎？很多電工老師傅都搞錯了！
1.5平方銅線帶3000w的熱水器，這個完全沒問題啊！
其實(shí)這個問題很簡單，行不行，我們只要看一下熱水器電源線是多大的就知道了。熱水器的電源線一般都能長期承受正常工作電流，廠家為了節(jié)約成本，電源線也不會留很多余量。
如果細(xì)心觀察的話就可以發(fā)現(xiàn)，熱水器的線一般都是才有RVV電纜，俗稱護(hù)套線。2KW熱水器采用的是10A的插頭、電源線一般都是3芯1平方的；3KW的熱水器采用的是16A插頭、電源線一般是3芯1.5平方的。
有些朋友可能會好奇，1.5平方的線能帶3KW的熱水器，有什么依據(jù)嗎？
我們先來計(jì)算一下3KW的熱水器，額定電流是多少？
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，單相220V阻性負(fù)載，1KW大約4.5A的電流，那么3KW熱水器額定電流大概為3*4.5=13.5A。
那么1.5平方的銅線最大能承受多少電流呢？我們可以查一下表格：
我們可以看到，塑料管穿2根線時，在35度的情況下，1.5平方的銅線載流量為15A。它大于熱水器的工作電流13.5A，所以1.5平方的銅線完全能承載3KW的熱水器。但是它并沒有多少余量，所以如果用1.5平方的銅線給熱水器供電，不要再接其他用電設(shè)備。
根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50096-2011 8.7.2規(guī)定，“每套住宅進(jìn)戶線截面不應(yīng)小于10mm2，分支回路截面不應(yīng)小于2.5mm2”，所以不管你分支回路用電多少，必須都要采用2.5平方以上的銅線。
展開 1、1.5、2.5、4、6平銅線能帶多少瓦？
現(xiàn)在家用銅線規(guī)格多是1、1.5、2.5、4、6平，那么這幾種規(guī)格的導(dǎo)線能帶多少瓦的用電器呢？（1平指的是國標(biāo)導(dǎo)線的橫截面積為1平方毫米）
紅色用做火線，藍(lán)色用做零線，黃綠雙色為地線。
江城，市中心，紫薇小區(qū)某單身公寓內(nèi)。當(dāng)清晨的第一縷陽光，透過玻璃照進(jìn)臥室時，蕭陽迷迷糊糊的睜開了眼，發(fā)現(xiàn)自己正躺在一個陌生的房間內(nèi)。“這是哪？” 他四處打量了下。這是一套面積并不大的單身公寓，房子裝修的倒也算精致，床頭擺了一個大大的棕熊玩偶。自己怎么會在這里？蕭陽揉了揉有些刺痛的腦袋，依稀想起了昨天傍晚發(fā)生的事情。昨天傍晚時分，他騎著電動車替店里去送外賣，在路上被一輛忽然出現(xiàn)的紅色轎車撞倒，隨后便失去了意識。蕭陽撐起身體，跳下床，但伸出去的手，卻碰到了一個軟軟薄薄的東西。嗯？這是什么？他很奇怪的拿起那軟軟薄薄的黑色透明物件，仔細(xì)瞄了一眼，差點(diǎn)鼻血狂噴而出。這，這竟然是一條女士的貼身衣物。輕盈剔透，薄如蟬翼，帶著絲絲女人香，沁人心脾。
城，市中心，紫薇小區(qū)某單身公寓內(nèi)。當(dāng)清晨的第一縷陽光，透過玻璃照進(jìn)臥室時，蕭陽迷迷糊糊的睜開了眼，發(fā)現(xiàn)自己正躺在一個陌生的房間內(nèi)。“這是哪？” 他四處打量了下。這是一套面積并不大的單身公寓，房子裝修的倒也算精致，床頭擺了一個大大的棕熊玩偶。自己怎么會在這里？蕭陽揉了揉有些刺痛的腦袋，依稀想起了昨天傍晚發(fā)生的事情。昨天傍晚時分，他騎著電動車替店里去送外賣，在路上被一輛忽然出現(xiàn)的紅色轎車撞倒，隨后便失去了意識。蕭陽撐起身體，跳下床，但伸出去的手，卻碰到了一個軟軟薄薄的東西。嗯？這是什么？他很奇怪的拿起那軟軟薄薄的黑色透明物件，仔細(xì)瞄了一眼，差點(diǎn)鼻血狂噴而出。這，這竟然是一條女士的貼身衣物。
展開 沒有大海也能沖浪-帶你學(xué)習(xí)尾波沖浪
另外，為了能產(chǎn)生特定角度的浪，在左右兩側(cè)有擾流板。擾流板打開，來改變水流的方向。用AICFD做了流體仿真，一艘船不帶擾流板，另一艘在左側(cè)裝了擾流板。計(jì)算之后可以看出，擾流板的存在，造成船前進(jìn)時左側(cè)的流動阻力變大，船尾水流明顯向左側(cè)傾斜，在船的右側(cè)就會出現(xiàn)我們想要的浪了。
每個人習(xí)慣不同，我沖的浪在船的左側(cè)。也許你去玩，就會沖右浪。造浪艇產(chǎn)生這么大的浪，肯定比普通的船費(fèi)油。但是那一點(diǎn)油錢相比一兩百萬甚至更貴的造浪艇來說，也只是灑灑水啦。
最近兩年，雖然尾波沖浪逐漸火了起來，但它畢竟還是個很小眾的運(yùn)動。不知道你在的城市有沒有，可以搜一下。如果想玩，希望這期能給你點(diǎn)啟發(fā)，懂了原理，也許能少喝幾口水。那我們下期見啦，拜拜~
展開 能輕松翻轉(zhuǎn)的帶尾巴蟑螂機(jī)器人，意外有點(diǎn)萌？
然而，他們最新的 roachbot 與原始昆蟲存在顯著的脫離：因?yàn)閞oachbot帶有一個尾巴，而實(shí)際的蟑螂是沒有的，尾巴的增設(shè)意味著它可以輕松地翻轉(zhuǎn)。
對于動態(tài)機(jī)器人來說，大多數(shù)尾巴都是比較笨重的設(shè)備，并具有一定的重量，因?yàn)樗鼈兊墓δ芤蕾囉谟凶銐虻膽T性來影響機(jī)器人的身體。而這款蟑螂機(jī)器人的尾巴，基本上是一根堅(jiān)硬的碳纖維棒，它會旋轉(zhuǎn)并推著地面，從而讓機(jī)器人翻轉(zhuǎn)過來。
科研人員發(fā)現(xiàn)，把尾巴和貝殼結(jié)合在一起，就能創(chuàng)造出一個非常有彈性的小腿機(jī)器人。
蟑螂機(jī)器人可以輕松地從樓梯上跳下來，隨后降落在地板上。它能夠在眨眼的時間（大約是 0.25秒 ）自主地恢復(fù)和控制，然后重新再一次跳躍。獲悉，這種矯正技術(shù)具有可靠性，因?yàn)闇y試顯示，機(jī)器人可以在木頭、瓷磚和地毯上進(jìn)行一次性的翻轉(zhuǎn)。如果在不太平滑的巖石（固定的和松散的）上翻轉(zhuǎn)，則成功率下降到80%，但是由于機(jī)器人可以用最少的時間和精力嘗試糾正 ，80%的速度足夠可靠。
蟑螂機(jī)器人下一步做什么？
因?yàn)槲舶蛯芏嗥渌麞|西都有好處，所以這個機(jī)器人的研發(fā)下一步就是看看它還能做什么，研究人員說道，“通過將尾巴的控制作為額外的運(yùn)動肢體，進(jìn)一步拓展機(jī)器人的機(jī)動性，探索利用單一自由度的低質(zhì)量尾巴來實(shí)現(xiàn)功能的潛力。由于尾巴可以長時間地使用較大的力量，這相對于腿上的承受力而言，所以帶有沖擊力的尾巴運(yùn)動可以產(chǎn)生明顯的垂直跳躍，以清除障礙或進(jìn)行快速的轉(zhuǎn)彎。”
除此之外，《紐約時報》曾經(jīng)記載關(guān)于真實(shí)的蟑螂機(jī)器人平日翻轉(zhuǎn)的細(xì)節(jié)。
在一般情況下，一只蟑螂可能會發(fā)現(xiàn)自己在光滑的地板上、光滑的木頭、瓷磚或石頭。由于有一個相對較高的重心和光滑、圓潤的背部，一只被翻過來的蟑螂會發(fā)現(xiàn)它很難在沒有樹枝、樹葉或其他不平整的特征的情況下，利用它的腿去翻轉(zhuǎn)身子。
Carlos s . Casarez、Ronald s .
展開 
能飛100公里，帶貨100公斤：新加坡貨運(yùn)無人機(jī)黑馬殺出
盡管小型潛艇和直升機(jī)也能為船只運(yùn)送食物、醫(yī)療用品、郵政運(yùn)輸?shù)任锛浣桓缎枰ㄙM(fèi)大量的時間和金錢。“只要將任何1公斤的物品運(yùn)送到港口的船只上，就需要排放50公斤的二氧化碳”。
二、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存：幾分鐘就能交付重要物品
眾所周知，無人機(jī)對家庭和偏遠(yuǎn)地區(qū)的“最后一公里”醫(yī)療運(yùn)送頗具價值，但目前，它們在海上主要用于船只檢查、搜救任務(wù)和監(jiān)視任務(wù)。
為了證明無人機(jī)海上運(yùn)輸?shù)膬r值，F(xiàn)-drones開始搭建小型無人機(jī)，并以此獲得客戶和操作許可證，這一策略非常成功。在2019年獲得種子輪資金后，該公司搭建了一個2.3米翼展的半尺寸（half-scale）無人機(jī)模型，于去年年底自主試飛成功，讓F-drones獲得了無人機(jī)運(yùn)營商的準(zhǔn)入資質(zhì)批準(zhǔn)。
▲來自F-drones官網(wǎng)宣傳圖
據(jù)雷迪介紹，一架翼展5.4米的全尺寸（full-scale ）無人機(jī)可以運(yùn)載100公斤物品。F-drones正在制造可以在幾分鐘內(nèi)向船上的機(jī)組人員、駐扎在海上能源和研究平臺的人員交付重要物品的設(shè)備。
“我們有所有船只的實(shí)時GPS位置，”雷迪說，“我們將它作為無人機(jī)的初始目標(biāo)位置，同時，無人機(jī)也配有GPS導(dǎo)航。一旦無人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)（computer-vision）就會接管并引導(dǎo)無人機(jī)降落在正確且安全的地點(diǎn)。” F-drones目前正在使用計(jì)算機(jī)視覺來增強(qiáng)GPS信號，該系統(tǒng)是由F-drones公司與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich university）的研究人員共同開發(fā)。
“另一個挑戰(zhàn)是無人機(jī)行業(yè)受到高度監(jiān)管，”雷迪表示，“我們面臨著海事、航空法規(guī)以及國際邊境法規(guī)的監(jiān)管，因?yàn)槲覀冇袝r可能要越境。”
展開 能飛100公里，帶貨100公斤！新加坡貨運(yùn)無人機(jī)黑馬殺出
盡管小型潛艇和直升機(jī)也能為船只運(yùn)送食物、醫(yī)療用品、郵政運(yùn)輸?shù)任锛浣桓缎枰ㄙM(fèi)大量的時間和金錢。“只要將任何1公斤的物品運(yùn)送到港口的船只上，就需要排放50公斤的二氧化碳”。
二、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存：幾分鐘就能交付重要物品
眾所周知，無人機(jī)對家庭和偏遠(yuǎn)地區(qū)的“最后一公里”醫(yī)療運(yùn)送頗具價值，但目前，它們在海上主要用于船只檢查、搜救任務(wù)和監(jiān)視任務(wù)。
為了證明無人機(jī)海上運(yùn)輸?shù)膬r值，F(xiàn)-drones開始搭建小型無人機(jī)，并以此獲得客戶和操作許可證，這一策略非常成功。在2019年獲得種子輪資金后，該公司搭建了一個2.3米翼展的半尺寸（half-scale）無人機(jī)模型，于去年年底自主試飛成功，讓F-drones獲得了無人機(jī)運(yùn)營商的準(zhǔn)入資質(zhì)批準(zhǔn)。
▲來自F-drones官網(wǎng)宣傳圖
據(jù)雷迪介紹，一架翼展5.4米的全尺寸（full-scale ）無人機(jī)可以運(yùn)載100公斤物品。F-drones正在制造可以在幾分鐘內(nèi)向船上的機(jī)組人員、駐扎在海上能源和研究平臺的人員交付重要物品的設(shè)備。
“我們有所有船只的實(shí)時GPS位置，”雷迪說，“我們將它作為無人機(jī)的初始目標(biāo)位置，同時，無人機(jī)也配有GPS導(dǎo)航。一旦無人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)（computer-vision）就會接管并引導(dǎo)無人機(jī)降落在正確且安全的地點(diǎn)。” F-drones目前正在使用計(jì)算機(jī)視覺來增強(qiáng)GPS信號，該系統(tǒng)是由F-drones公司與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich university）的研究人員共同開發(fā)。
“另一個挑戰(zhàn)是無人機(jī)行業(yè)受到高度監(jiān)管，”雷迪表示，“我們面臨著海事、航空法規(guī)以及國際邊境法規(guī)的監(jiān)管，因?yàn)槲覀冇袝r可能要越境。”
展開 為什么汽車安全帶慢點(diǎn)能拉長，突然拉就停止？
安全帶是運(yùn)用在設(shè)備上的安全件，乘坐汽車、飛機(jī)或在高空作業(yè)與進(jìn)行技藝表演時，為保障安全所用的帶子（我們這篇文章主要講解汽車的安全帶）。安全帶一般由纖維織帶、卷收器、鎖止器、帶扣等幾個部件構(gòu)成。
理想的安全帶作用過程是：首先，及時收緊，在事故發(fā)生的第一時刻毫不猶豫地把人“按”在座椅上。然后，適度放松，待沖擊力峰值過去，或人已能受到氣囊的保護(hù)時，即適當(dāng)放松安全帶，避免因拉力過大而使人肋骨受傷。最先進(jìn)的安全帶都帶有預(yù)收緊裝置和拉力限制器，讓我們來看看這兩者的功能原理。
安全帶預(yù)收緊裝置它負(fù)責(zé)提供瞬間繃緊的安全帶。其作用過程是：首先由一個探頭負(fù)責(zé)收集撞車信息，然后釋放出電脈沖，該脈沖傳遞到氣體發(fā)生器上，引爆氣體。爆炸產(chǎn)生的氣體在管道內(nèi)迅速膨脹，壓向所謂的球鏈，使球在管內(nèi)往前竄，帶動棘爪盤轉(zhuǎn)。棘爪盤跟鈾連為一體，安全帶就繞在軸上。
簡單地講，就是氣體壓力使球動，球帶動棘爪盤轉(zhuǎn)，棘爪盤帶動軸轉(zhuǎn)--瞬間實(shí)現(xiàn)了安全帶的預(yù)收緊功能。從感知事故到完成安全帶預(yù)收緊的全過程僅持續(xù)千分之幾秒。管道末端是一截空腔，用于容留滾過來的球。
安全帶拉力限制器是一個預(yù)收緊裝置，底下卷繞著安全帶。軸芯里邊是一根鋼質(zhì)扭轉(zhuǎn)棒。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到預(yù)定情況時，扭轉(zhuǎn)棒即開始扭曲，這樣就在一定程度上放松了安全帶，實(shí)現(xiàn)了安全帶的拉力限制功能。
在安全帶預(yù)收緊裝置和安全帶拉力限制器的共同作用下，安全帶的保護(hù)能力幾乎達(dá)到了理想狀態(tài)。
為什么我們緩慢拉伸安全帶幾乎沒有阻力，那么在碰撞中巨大的慣性作用下為什么能夠起到保護(hù)作用呢？這就與我們看不見的卷收器有關(guān)了。
卷收器的作用是貯存織帶和鎖止織帶拉出，它是安全帶系統(tǒng)中最復(fù)雜的機(jī)械件。
展開 能飛100公里，帶貨100公斤！新加坡貨運(yùn)無人機(jī)黑馬殺出
盡管小型潛艇和直升機(jī)也能為船只運(yùn)送食物、醫(yī)療用品、郵政運(yùn)輸?shù)任锛浣桓缎枰ㄙM(fèi)大量的時間和金錢。“只要將任何1公斤的物品運(yùn)送到港口的船只上，就需要排放50公斤的二氧化碳”。
二、機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存：幾分鐘就能交付重要物品
眾所周知，無人機(jī)對家庭和偏遠(yuǎn)地區(qū)的“最后一公里”醫(yī)療運(yùn)送頗具價值，但目前，它們在海上主要用于船只檢查、搜救任務(wù)和監(jiān)視任務(wù)。
為了證明無人機(jī)海上運(yùn)輸?shù)膬r值，F(xiàn)-drones開始搭建小型無人機(jī)，并以此獲得客戶和操作許可證，這一策略非常成功。在2019年獲得種子輪資金后，該公司搭建了一個2.3米翼展的半尺寸（half-scale）無人機(jī)模型，于去年年底自主試飛成功，讓F-drones獲得了無人機(jī)運(yùn)營商的準(zhǔn)入資質(zhì)批準(zhǔn)。
▲來自F-drones官網(wǎng)宣傳圖
據(jù)雷迪介紹，一架翼展5.4米的全尺寸（full-scale ）無人機(jī)可以運(yùn)載100公斤物品。F-drones正在制造可以在幾分鐘內(nèi)向船上的機(jī)組人員、駐扎在海上能源和研究平臺的人員交付重要物品的設(shè)備。
“我們有所有船只的實(shí)時GPS位置，”雷迪說，“我們將它作為無人機(jī)的初始目標(biāo)位置，同時，無人機(jī)也配有GPS導(dǎo)航。一旦無人機(jī)到達(dá)目標(biāo)位置，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)（computer-vision）就會接管并引導(dǎo)無人機(jī)降落在正確且安全的地點(diǎn)。” F-drones目前正在使用計(jì)算機(jī)視覺來增強(qiáng)GPS信號，該系統(tǒng)是由F-drones公司與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich university）的研究人員共同開發(fā)。
“另一個挑戰(zhàn)是無人機(jī)行業(yè)受到高度監(jiān)管，”雷迪表示，“我們面臨著海事、航空法規(guī)以及國際邊境法規(guī)的監(jiān)管，因?yàn)槲覀冇袝r可能要越境。”
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