本期前沿洞察又給給大家帶來一些新鮮的前沿技術：讓建築工人受到職業威脅，會建房子的“建築”機器人；醫學界的“達芬奇”手術機器人；可以吸收99.99%入射光的最黑材料.....
一起來看看吧：
會建房子的“建築”機器人
在汽車製造中或其他領域中，我們見到的機器人都位於自己的崗位，各司其職。而在近日，由麻省理工學院研究人員研發，型號為BILL-E的小型組裝機器人卻不但自行構建小零件，也可以協同工作以創建大零件，甚至可以將小零件集成大零件。
本傑明·傑內特（Benjamin Jenett）博士論文總結了該項目的研究成果，成果顯示，與其在單獨的位置生產組件並將其運送到不同的製造工廠進行最終組裝，不如在同一個地方用小型機器人建造整個零件結構。這些BILL-E組裝機器人可以用於飛機制造，橋樑建造，甚至是建築物的建造。
這些機器人配置鉸鏈臂，在兩端各有一個抓爪，用來夾小物品，這些小物品用於構建小零件。這些物品相當於3D圖像中的構造物，一次將一個構造物建立一個零件以創建完整的結構。
在實際應用中，用戶可以為每個機器人分配整體零部件的一部分，拾取並放置搭建好小零件，並將它們連接在一起，而且無需為機器人配導航傳感器，每個BILL-E機器人只需知道任務時間和任務位置，當其移動到其他位置時，BILL-E機器人的位置信息將同步更新。
如今，該項目已進入開發原型階段。藉助Abdel-Rahman開發的控制軟件，小型機器人可以協同工作，快速高效地集成大零件。除建築外，其他可能的應用還包括使用與施工過程中修復或去除/更換結構的受損部分。甚至可以部署機器人以在現有的結構中添加新部分，更改其設計或功能，集成的零件將會被應用在更多領域。
醫學界的神話—達芬奇手術機器人
在醫學界裡有一個手術機器人的神話，這個機器人叫做“達芬奇”，它的身價高達2000多萬，是一個外殼手術輔助機器手，設計它的目的是通過微創的方式進行難度很大的外科手術。
早在15年，一個機器手用針縫合葡萄的視頻引起了人們的廣泛關注。在視頻介紹裡，這個叫“達芬奇”的機器人先是將葡萄撕開一個口，然後純熟、穩定地將裂口縫合好，醫生通過高清實時傳輸的影像操控著達芬奇，四隻機器手臂相互協同工作，精準地執行醫生的命令。
達芬奇代表了現今全球最先進的微創外科手術平臺，同時也代表了機器人手術最頂尖的水平。
值得一提的是，FDA已經批准了達芬奇手術機器人用於普通的外科、泌尿外科、婦產科、普通外科以及心臟手術等領域。
達芬奇的外形就像一隻大型的八爪魚，擁有超高的精準度和人工智能技術，機械手靈敏、穩定性好，可以觸及人手難以企及的角度，靈活性、精準性和穩定性都是人手無法比擬的。手術時的切合也可以開得更小。
目前為止，全球共有3000多臺達芬奇，美國2000多臺；歐洲500多臺；亞洲300多臺。醫生在做手術時，通過機械手可達到7種自由度的動作，並能轉動540度。所耗費的精力也比手動手術大大減少了，因此可以進行更長時間的手術。
在以往很長的一段時間裡，國外廠商因為壟斷市場，達芬奇的售價在國外是1000萬一臺，而賣給國內則需要2000萬。但後來隨著國產手術機器人的日漸成熟，有了競爭才慢慢地打破了壟斷，使患者能夠得到更實惠的價格。
吸收99.99%入射光的最黑材料
麻省理工學院對外宣佈，他們創造出一種比之前報道過的任何一款黑色材料都要再黑上 10 倍的材料。這種材料是由垂直排列的碳納米管（CNTs）製成的，CNTs 是一種微小的碳絲，研究人員讓它在氯腐蝕過的鋁箔表面上生長。從而使這種鋁箔至少能吸收 99.995% 的入射光，一舉成為有史以來最黑的材料。
關於這項研究的論文發表在最新一期的 ACS Applied Materials and Interfaces 雜誌上。同時，與這種最黑的材料相結合，設計而成的藝術品——“虛榮的救贖（the Redemption of Vanity）”也展覽於紐約證券交易所中。
圖 | “虛榮的救贖（the Redemption of Vanity）”展品照片（來源：MIT）
照片左側是來自 LJ West Diamonds 的 16.78 克拉重的天然黃色鑽石（估價約為 200 萬美元），圖右則是用這種迄今為止最黑的新款碳納米管基材料塗覆在鑽石表面，讓一顆雕琢精美的璀璨寶石，呈現出一種完全的、黑暗的虛空狀態。
該材料的反射光量，不僅是從上方直接反射的，還有從其他所有可能的角度反射的光。結果表明，該材料從各個角度至少可以吸收 99.995% 的入射光。也就是說，它比目前最黑的物質，由英國 Surrey Nanosystems 公司製造的“Vantablack（ 梵塔黑）”反射的光還要少 10 倍。
而且，不論該材料覆蓋的物體是有凸起、凹陷或是任何類型的形態特徵，無論從哪個角度看，這些特徵都是人眼所看不見的，呈現出一片完全黑暗的虛無。
該項目的另一名領導者沃德爾表示，他們的研究團隊通常不關注材料的光學特性，但這項工作是他們與麻省理工學院的藝術、科學和技術中心同時合作進行的，所以在這項發現中，藝術影響了科學。
即便從機制上還未讓人完全理解，這種材料已經引起了航空航天界的興趣。雖然沒有參與這項研究，但天體物理學家、諾貝爾物理學獎得主約翰·馬瑟（John Mather）正著手探索用這種最黑的材料作為寬場紅外巡天望遠鏡（WFIRST）上“遮星傘（Star Shade）”裝置的基礎材料。
寬場紅外巡天望遠鏡是美國宇航局（NASA）正在開發的紅外空間望遠鏡，將用於對近紅外天空進行寬場成像和調查。其主要任務是要解決暗能量、系外行星和紅外天體物理學領域的基本問題。而遮星傘裝置是一個巨大的黑色遮蓋物，可以保護太空望遠鏡免受雜散光的影響。
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