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人造卫星一般由专用系统和保障系统组成。专用系统是指与卫星所执行的任务直接有关的系统,也称为有效载荷。应用卫星的专用系统按卫星的各种用途包括:通信转发器,遥感器,导航设备等。科学卫星的专用系统则是各种空间物理探测、天文探测等仪器。技术试验卫星的专用系统则是各种新原理、新技术、新方案、新仪器设备和新材料的试验设备。保障系统是指保障卫星和专用系统在空间正常工作的系统,也称为服务系统。主要有结构系统、电源系统、热控制系统、姿态控制和轨道控制系统、无线电测控系统等。对于返回卫星,则还有返回着陆系统。
科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,主要包括空间物理探测卫星和天文卫星,用来研究高层大气,地球辐射带,地球磁层,宇宙线,太阳辐射等,并可以观测其他星体。技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。航天技术中有很多新原理,新材料,新仪器,其能否使用,必须在天上进行试验;一种新卫星的性能如何,也只有把它发射到天上去实际“锻炼”,试验成功后才能应用。应用卫星是直接为人类服务的卫星,它的种类多,数量,其中包括:通信卫星,气象卫星,侦察卫星,导航卫星,测地卫星,地球资源卫星,截击卫星,军用卫星等等。
常规的电磁式发电机很难实现可拉伸性,而近来快速发展的摩擦纳米发电机(TENG)则可满足柔性电子设备的上述需求。近来报道的可拉伸摩擦纳米发电机主要是采用碳纳米管,石墨烯,银纳米线等导电网络增强的弹性体聚合物。但是,这种材料的可拉伸性有限、且难以实现高透光度。相比之下,由亲水聚合物网络与水或离子水溶液构成的水凝胶可同时实现透明、柔软、生物相容性和可拉伸性能,是开发柔性摩擦纳米发电机的理想材料。在中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林和胡卫国的共同指导下,北京纳米能源所蒲雄等研究人员,将弹性体和离子水凝胶相结合,研制出了一种全新的仿皮肤式纳米摩擦发电机(STENG),该器件首次实现兼具高透明度(平均透光率,可见光96.2%)和超高可拉伸性(单轴应变,1160%),同时能够实现生物机械能收集、触觉感知等功能。该工作为透明、可拉伸能源设备和柔性电子皮肤的研究提供了一个全新的视角,研究成果发表在近期的《科学进展》(Science Advances,DOI:10.1126/sciadv.1700015)上。
图:透明、可拉伸STENG的结构示意图(a)、
实物照片(b)和具有触觉感知功能的STENG阵列式电子皮肤(c)。
此STENG能够产生高达145伏的开路电压,瞬时功率密度为35毫瓦/平方米。STENG具有广阔的市场前景,由于材料选用的是生物兼容性好的水凝胶,它可以直接粘附在人体的皮肤上,驱动许多可穿戴电子产品,如LED、电子手表等。该研究首次提出了一种具有超高可拉伸性和透明度的STENG,由于透明度高不会干扰光学信息的传递,同时兼具能量收集和触摸感知,因此在智能人造皮肤、自驱动软体机器人、柔性显示屏和可穿戴电子设备中有潜在的应用价值。
编辑点评
摩擦生电纳米发电机基于摩擦起电和静电感应的耦合将机械能转换成电能。在内部的发电单元,由于两层薄膜间表现出相反的摩擦电极性电荷转移,造成一个电势差;在外部负载时,电子被驱动在附着于薄膜背侧的两个电极之间流动,以平衡电位差。目前,将该研究商业化应用的关键是输出上的巨大飞跃和未来在化学上的改进。
萧部长:2012年经济增长缓慢的大环境在一定程度上对很多自动化企业在营销方面都造成了一定的影响,但是我认为这种大环境的变化在任何时候都一定存在,而企业应该思考针对这种变化的需求去做出哪些更具有竞争力的事情。我相信西门子向下行市场开拓,欧姆龙向高端市场进发,都是充分思考了自身的竞争优势、客户的需求以及我们是否可以针对客户需求提供快速有效益的实质内容。
而在市场方面,诸如一向专注于项目型市场的知名品牌西门子开始向中低端设备市场发展,欧姆龙开始专注于高端机械市场,这些对于客户来讲不仅可以享受到更多样化的技术,还有品牌效应。市场的竞争对于欧姆龙来说是一个刺激,应该乐观对待。以往在市场比较缺少外部竞争的中低端控制器、传感器市场,欧姆龙具有相当的发展优势,但是在中低端产品方面如何创造出具有更低成本更新技术的产品?可以通过这种竞争来实现。一言以蔽之,市场上竞争格局不变的时候,导致技术没有创新,没有进步,则客户的需求价值会下降,对整个产业的没有帮助。
西门子进入中低端市场,彼此的竞争冲击会有,但攻守之间都会在营销与技术策略上快速做出改变,进而为客户提供更多的利益和价值。这也是所有自动化厂商应该做的事情。
《PLC&FA》:在今年多数自动化企业增长率下滑的情况下,欧姆龙实现高速增长,这与欧姆龙已提前做好多方面的准备是分不开的,在“十八大”召开后的2013年人们期望有一个好的收益,在此您对业界发展有何看法?
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