EPFL学生通过怎样的技术实现乳腺癌早期检测？
一群来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的学生开发了一种称为SmartBrad的设备。他们声称这是第一件专门用于预防癌症的智能服装。这群学生在一次名为 "工程创新与创业 "的硕士课程中开发出了这款智能服装。这门特殊的课程是由工程学院和管理技术学院联合开设的。SmartBra使用了一家名为IcosaMed公司的技术，该技术可以发射超声波，对潜在的癌细胞进行超声扫描。
超声波是利用压电传感器产生的。该团队的一位成员说，SmartBra检测系统所使用的技术是微型化的，使其佩戴舒适，用户几乎看不见。如果传感器检测到可疑的细胞块，佩戴者就会收到警报，这样他们就可以预约专家。该团队认为，该智能穿戴技术有可能带来革命性的防癌方法。该团队的工程师们还希望有一天他们的系统能做的不仅仅是检测癌症。
研究人员表示，他们希望未来这个系统能够起到预防作用，发出近乎连续的低剂量超声波，刺激癌肿块的细胞凋亡。该团队目前计划将SmartBra推向商业化，目标是那些被诊断出癌症的女性，让她们每天都能监测病情。商业化推出预计将在2021年进行，他们表示，最终该产品将面向所有女性销售。作为研究的一部分，该团队开发了一种塑料接口，取代了通常用于固定超声发射器的阻抗凝胶。
EPFL新研制的SPAD光感3D相机有哪些特点？
通过与器材大厂佳能（Canon）的最新合作，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家门，已经成功开发出了一款能够以破纪录的速度和分辨率拍摄 3D 图像的相机。据悉，研究人员们展示了一款新型的深度感应 3D 相机，其能够以百万像素的分辨率和 24000 fps 的帧率来检测单个光子。在两方面都创下新高的同时，新技术还有望为自动驾驶系统的下一代视觉识别系统提供支撑。
【图自：EPFL】项目首席研究员、EPFL 高级量子建筑实验室负责人 Edoardo Charbon 教授表示：这台 MegaX 相机由 EPFL 与佳能研究团队共同设计，汇聚了他们在单光子雪崩二极管（SPAD）上投入的持续超过 15 年的研究结晶。作为下一代图像传感器技术中使用的光电探测器的核心，SPAD 利用高压将电子加速道高速，因此而产生雪崩效应，使得传感器能够检测出最小的光量子。
足够高的动能，还可使附近的电子自由晃动，意味着触发单个电子释放的单个光子可以呈指数地滚落道可读信号中。【首台百万像素级 SPAD 光感 3D 相机细节示意图，via EurekAlert】对于激光雷达（LiDAR）、PET 扫描仪和飞行时间（ToF）等 3D 传感器来说，其能够接收目标反射回来的激光、测量往返所需的时间，以绘制出物体在三维世界里的地图。
通常这类传感器的分辨第都极低，少至单像素、多不超过 1000 个像素阵列，意味着必须水平、垂直（或同时）扫描较大的对象，以及在扫描的准度、精度、或帧率上做出妥协。好消息是，新设备在各方面都取得了长足的进步。EPFL 称其每秒可拍摄 24000 帧画面，换算后的数据速率为 25GB/s 。MegaX 极其灵敏，能够检测单个光子，提供前所未有的动态范围，快门时间不到十亿分之四纳秒（短至 3.8ns）。
人类发明出清理血管的机器人后，中医会不会失业呢？
说起机器人（robot），你可能会想到美国波士顿动力公司的那条踹不倒还想方设法从实验室里「逃走」的机器狗。或者是日本软银（SoftBank）公司旗下，经过改造后能够敲锣打鼓、念佛诵经的机器人 Pepper。抑或是众多影视作品当中那些「觉醒」之后永远与人类为敌的机器人等等。▲《终结者 2》以上这些机器人虽说形态各异，但你也能一眼就能知道它们大概能用来干什么，然而下面这个在试管里蠕动的机器人，你可能就未必知道了。
其实这是由瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）与苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）联合研发的微型机器人，可以在人体血管及其他身体组织系统中「游泳」，并递送药物至人体内的一些特殊区域或者清除血管中的阻塞物。虽说游泳听上去轻松写意，但要想在血管中「游泳」其实并不简单。科学家表示这个微型机器人的设计灵感来源于自然界中的一种名为布氏锥虫（Trypanosoma brucei）的微生物，这种微生物依靠鞭毛进入宿主的血液并在其中游动。
▲不同形态的微型机器人，图自：EPFL具体而言，这个微型机器人的尾部同样配备了一条「鞭毛」，而为了在人体体内畅通无阻，微型机器人还使用了与生物相容性较好的水凝胶与磁性的纳米颗粒。从上图就可以看出，微型机器人的表面被折叠了起来，可以呈现不同的形态，以便穿过一些不易穿过的弯折处。而且因为其受磁性的影响，科学家们可以轻松通过电磁场在体外对其进行控制、驱动其进行移动。
▲图自：EPFL当然，该微型机器人的移动还被设计有一定的自主性：它能够根据周围的环境自主选择改变成为最有效的工作形状。比如科学家就发现处在螺旋状时就更适合穿过更加粘稠的液体，而管状则更容易在低粘度液体中通过，而研究团队为了达成这样的形态切换，蔗糖浓度的高低就被设计成了自动触发的条件。EPFL 首席研究员 Selman Sakar 总结说：我们的机器人具有特殊的成分和结构，可以让它们适应它们所经过的液体的特性。
如果它们遇到粘度或渗透浓度的变化，它们会改变自己的形状以保持速度及机动性，同时不失去对运动方向的控制。▲图自：EPFL说了这么多原理，那么这样能穿梭在身体内部的微型机器人到底能发挥多大的功效呢？首先自然是提升药物的药效。对于传统的打针或者口服药物来说，在经过了人体内循环最终到达病原处时，药物的损耗必然已经相当大了，因此打针/口服药物的剂量必定大于实际所需的剂量。
而且俗话说「是药三分毒」，许多药物的说明书上也会明确标注有伴随服用药物而来的不良反应，所以直接将药物送到疾病的根源处能够获得最大的药效以及最小的副作用。▲图自：EPFL / ETHZ其次，微型机器人还展示出了在无创手术上的潜力。对于患有严重疾病的病人尤其是老年人来说，大手术虽然会带来极大的创伤与极高的风险，但往往是唯一的选择，而微型机器人或许将成为一种避免大手术的方法：今后只需要输送一批机器人进入疾病部位就能让医生通过远程控制执行手术。
此外，这一批机器人或许还能作为身体里的常驻巡逻部队，随时在源头上消灭体内发生的病变。可以说在这样的微型机器人的帮助下，疾病带给人类的痛苦将有望大大减少。当然，微型机器人既然能携带药物进入血管，自然也能进入其他人类无法轻易进入的地方。像是在去年罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）公司与美国哈佛大学及英国诺丁汉大学就联合研发了一款直径仅为 10 毫米的微型「蟑螂」机器人，配备了 3D 扫描仪及摄像头的它能够爬到飞机发动机里，在不拆开引擎盖的情况下就能帮助维修人员了解其内部的损坏情况，使整个维修流程从 5 个小时缩短至 5 分钟，极大提升效率并降低成本。
EPFL研究的16原子纳米马达有哪些奇妙的特点？
Empa 和 EPFL 的研究人员，已经打造了有史以来最小的纳米电机。其仅包含了 16 个原子，甚至已经触及经典物理学和量子领域的边界。图中蓝色的是六个钯原子、红色是六个镓原子，灰色的则是乙炔分子（四个原子）。与宏观世界的对照物一样，微型马达由可运动的转子和固定的定子部件组成。【纳米马达在不同位置的扫描电子显微镜图像，图自：Empa】微型马达的定子是由六个钯原子和六个镓原子组成的簇，其排列为大致呈三角形。
而转子则是由四个原子的乙炔分子组成，它可以在定子的表面上旋转，整体尺寸还不到 1 nm 。分子马达可由热能或电力驱动，实验中也是后者更加实用。在室温条件下，研究人员发现转子会随机地来回旋转。但当使用电子扫描显微镜施加电流时，转子就能以 99％ 的稳定性保持在一个方向上旋转，使之较以往的分子马达更加实用。
研究人员称，新型迷你电机不仅可用于移动小型机器，还可用于纳米级的能量收集。新马达还有一些奇怪的特性，比如采用类似棘轮的方式在一个方向上旋转。通常这需要实用带倾斜齿和棘爪的齿轮来完成，齿轮沿着平坦侧滑动，但不能逆向爬回另一侧。然而这种纳米马达的分子似乎忽略了相对平顺的路线，更喜欢反向挑战高难度。尽管与宏观世界的直觉相反，但其效果基本相同（转子都是沿着一个方向旋转）。
EPFL开发的Tribots蚂蚁机器人，能够派上哪些大用场？
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家们，刚刚介绍了他们研发的 Tribots 微型蚂蚁机器人。其采用了简单、无绳的设计，可以像折纸一样“三足行走”，重量仅 10 克（0.35 盎司）。有趣的是，你可以让它们在复杂的环境中协同工作，让不同的微型机器人分担不同的角色，比如在不平坦的地形上爬行、跳跃。【图自：EPFL / Marc Delachaux，via New Atlas】在自然界中，蚂蚁的协作能力是有目共睹的。
虽然它们无法意识到更大的范围，但每只蚂蚁都能够理解与计算机算法极其相似的四条指令，并作出相应的反馈。如此一来，小小的蚂蚁才能发挥集体的大智慧，构建出错综复杂的地上地下结构、发动战争、甚至经营小型的农场。 {!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 360, "file_sign": "7ea99da078fb48fbb3e2e12407862531。
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