納米技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)帶來令人興奮的可能性

新冠的一個主要收獲是，生活和業(yè)務(wù)各個方面的總體動蕩意味著，在前進的道路上，我們必須學(xué)會質(zhì)疑我們對所有事情所做的每個假設(shè)。僅僅因為我們過去做了一些事情，從公共衛(wèi)生到企業(yè)，這并不意味著我們將來還能夠這樣做。

那與制造業(yè)有什么關(guān)系呢？前幾天突然出現(xiàn)了一些事情：如果在這個動蕩的時期，物聯(lián)網(wǎng)將與另一項創(chuàng)新納米技術(shù)相結(jié)合，那又會怎樣呢？

納米技術(shù)，如果您不熟悉該術(shù)語，是指基本上逐個原子地制造事物，以便材料的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)傳統(tǒng)減法制造工藝無法實現(xiàn)的特定性能。它的名字來源于幾百納米的物品。納米是十億分之一米，一束人類DNA的 直徑約為2．5納米，而一張紙則“巨大”，厚達100，000納米。“納米機器”是納米技術(shù)的基本功能單元，“能夠執(zhí)行簡單的任務(wù)，例如傳感或致動”。

令人著迷的是，一旦制造出無處不在的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備能夠以較低的成本和更少的成本傳達（并在某些情況下還調(diào)節(jié)）事物的狀態(tài)，那將是可行的（一旦研究已發(fā)展為常規(guī)制造）。但是，快速搜索發(fā)現(xiàn)，十年前，兩名佐治亞理工學(xué)院的研究人員，形象化了“ Nano－Things互聯(lián)網(wǎng)”或IoNT。他們甚至想到了“體內(nèi)”網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)從如此小的設(shè)備中傳輸數(shù)據(jù)，以至于它們可以被吞噬或植入我們的體內(nèi)，以及“內(nèi)部互聯(lián)”的辦公室，每個設(shè)備都可以連接并共享數(shù)據(jù)。

自那時以來，IoNT取得了很大的進步，但是，除非有所遺漏，否則大多數(shù)仍然主要是在概念驗證和商業(yè)化的早期階段。除了醫(yī)學(xué)以外，它還沒有在大多數(shù)行業(yè)中普及。

在當前充滿不確定性和動蕩的時期，為加速IoNT的開發(fā)和商業(yè)化提出了挑戰(zhàn)，因為IoNT的效率和小尺寸優(yōu)勢將得到廣泛普及，并適應(yīng)新常態(tài)的現(xiàn)實。

鑒于當前的危機，值得注意的是，IoNT應(yīng)用程序可以在人體內(nèi)部以及人們聚集的地方（例如醫(yī)院和學(xué)校）提供檢測功能，以幫助進行病毒檢測， 根據(jù)2015年IEEE大會上發(fā)表的一篇論文。

美國政府“國家納米技術(shù)計劃”的研究人員 告訴我們，納米技術(shù)還有望在生物技術(shù)領(lǐng)域帶來革命性的變化。

表面上的透明薄膜具有疏水性，耐刮擦性和導(dǎo)電性等特性。

內(nèi)置納米級傳感器的“智能織物”，用于健康監(jiān)測或從運動中收集能量。

從根本上減輕汽車，飛機和其他車輛的重量，以減少燃料消耗。

“大功率可充電電池系統(tǒng)；用于溫度控制的熱電材料；滾動阻力較低的輪胎；高效／低成本傳感器和電子產(chǎn)品；薄膜智能太陽能電池板；以及用于更清潔排氣和擴大范圍的燃料添加劑。”監(jiān)視工廠中的溫度，排放物，濕度和其他條件。

另一個與工廠本身特別相關(guān)的設(shè)備是使用IoNT設(shè)備，該設(shè)備將“監(jiān)視溫度，濕度，氣體煙霧，水質(zhì)以及系統(tǒng)廢氣中的碳排放量”。

IoNT的一項創(chuàng)新非常適合于新冠而促進了向遠程醫(yī)學(xué)的快速過渡 。新加坡國立大學(xué)（NUS）的研究人員最近發(fā)明了由織物制成的具有額外“超材料”層的服裝。這些材料產(chǎn)生的“表面波”以無線方式圍繞著佩戴者，從而可以將產(chǎn)生的信號的能量保持在靠近人體的位置，而不是廣泛傳播，因此它使用的功率更少，并且可以檢測到較弱的信號。因為傳輸有關(guān)穿戴者身體實時數(shù)據(jù)的信號要比傳統(tǒng)技術(shù)強1000倍，所以電池可以更小，使用壽命更長。這將使在遠程醫(yī)療呼叫期間遠程訪問數(shù)據(jù)的醫(yī)生做出更準確的診斷。相關(guān)地，其他研究人員正在開發(fā)IoNT“身體傳感器網(wǎng)絡(luò)”，該網(wǎng)絡(luò)可以從放置在身體上的各種傳感器收集和聚合數(shù)據(jù)。

信息技術(shù)還可能對我們當前面臨的另一個最大挑戰(zhàn)－全球變暖－產(chǎn)生重要的好處。實際上，全球變暖和大流行可能有關(guān)聯(lián)： 受人尊敬的研究人員認為，諸如砍伐雨林之類的行動不僅可能加劇全球變暖，而且可能迫使可能成為未來大流行病源的野生生物離開其棲息地，這也是嘗試減少環(huán)境影響。小型低功耗傳感器可以部分放置在任何地方，以監(jiān)視全球變暖和其他環(huán)境危險的跡象。

此外，IoNT設(shè)備如此之小（僅需極少的原材料即可制造）以及如此高效（僅需少量電力為其供電）的純粹事實，將使它們成為減少對地球的需求的重要途徑資源并最小化電網(wǎng)需求。

“新常態(tài)”給我們的生活和業(yè)務(wù)的各個方面帶來了前所未有的風(fēng)險。正如諸如納米技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)之類的突破所表明的那樣，那些抓住傳統(tǒng)思維破裂所帶來的機遇的人們可以創(chuàng)造出不僅有利可圖而且還將解決這些危險的新方法。
責編AJX