作者|周雅
幾百年前,當(dāng)人們只能隔著遙遠(yuǎn)銀河想象宇宙的樣貌時(shí),也許從未想過,在科技飛升、人類開啟太空之旅后,我們首先不得不去面對(duì)的其中一項(xiàng)難題,竟然是小小的灰塵。
宇宙中典型的灰塵之一,是存在于月球的「月塵(moondust)」。早在阿波羅計(jì)劃時(shí)期,當(dāng)時(shí)的宇航員就發(fā)現(xiàn),月球表面有一層飛揚(yáng)的“浮土”,這些月塵主要由小行星隕石撞擊月球后所產(chǎn)生的微小顆粒構(gòu)成。
月塵又細(xì)又?。ㄗ钚〉脑聣m直徑小于100納米,比頭發(fā)絲直徑還要小50倍),卻對(duì)宇航員的生命健康產(chǎn)生了巨大威脅。
1969年“阿波羅11號(hào)”降落,當(dāng)航天員踏出宇宙飛船時(shí),階梯上的月塵讓人直打滑;當(dāng)踏上月面后,粗糙的月塵竟然磨損了宇航靴,甚至穿破了宇航服,擦花了防護(hù)罩玻璃。
更可怕的是,在宇航員從月面返回登陸艙后,艙內(nèi)的宇航員相繼出現(xiàn)咽喉疼痛、流淚、鼻塞、打噴嚏等癥狀。“阿波羅17號(hào)”航天員哈里森·施密特把這種月塵引起的癥狀叫做“月球花粉癥”,登上過月球的12個(gè)人或多或少都出現(xiàn)了這種癥狀。藏在飛船和宇航服褶皺里的月塵,甚至還跟著宇航員們“流浪”到了地球,一位醫(yī)生在地球上接觸了“阿波羅11號(hào)”人員后,自己也被傳染了“月球花粉癥”。
“阿波羅17號(hào)”宇航員尤金·塞爾南是最后一個(gè)在月球上行走的人,他在飛行回歸的匯報(bào)中說:“灰塵可能是我們?cè)谠虑蛏线M(jìn)行科考操作的最大障礙之一”,“我認(rèn)為我們可以克服其他生理、物理或機(jī)械的難題,除了灰塵。”
事實(shí)上,不僅太空中會(huì)有令人防不勝防的灰塵問題,在人類賴以生存的地球家園,灰塵更是無孔不入。
氣流走到哪,灰塵去到哪。地球上的灰塵無處不在,它的來源也遠(yuǎn)比我們想象得更復(fù)雜。
灰塵其中一部分來自于「室外」,比如花粉、汽車尾氣、工業(yè)排放污染物等;另一部分則來自于「室內(nèi)」,比如毛發(fā)、人體和寵物皮屑、塵螨及塵螨排泄物、食物渣滓等。
根據(jù)相關(guān)研究,上述這些灰塵顆粒物的大小一般在1-100微米,如果不慎吸入,會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生刺激作用,可能引起呼吸道及皮膚過敏、哮喘等疾??;小至100納米的微型顆粒物,則可能成為心血管疾病的誘因之一。此外,室內(nèi)灰塵的生物成分如細(xì)菌、塵螨等,也是人體主要過敏原。
圖:上圖為放大約10000倍之后的微觀世界。最右是人類毛發(fā)的橫截面,實(shí)際直徑只有70微米。而毛發(fā)左邊的綠色顆粒物,是同比放大的花粉,實(shí)際直徑為30微米。最左邊為病毒,只有0.1微米,它即使它被放大了1萬倍,也只是一粒蘇打粉大小,很難用肉眼看清,更別說在它的原始尺寸下,由于病毒非常微小,所以可能會(huì)通過呼吸進(jìn)入到人體、直接穿透到血液中。
根據(jù)流行病學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),全球有6500萬到1.3億人有塵螨致敏現(xiàn)象,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)驚人。塵螨過敏已被列為世界性的衛(wèi)生問題,約80%的哮喘、鼻炎和皮炎均與塵螨有關(guān)。我們每天在臥室接觸到的枕頭、床單、被套等,都吸附著許多肉眼難以察覺的皮屑和頭發(fā),是螨蟲的“游樂場”。
由此可見,除了保持定期除塵的良好習(xí)慣,稱手的清潔工具、正確的清潔意識(shí)以及科學(xué)的衡量標(biāo)準(zhǔn),都對(duì)實(shí)現(xiàn)有效的深度清潔,維持居家環(huán)境和人體健康尤為重要。
無效清潔 vs 有效清潔
當(dāng)我們把鏡頭切換到居家場景時(shí),以下這些情況并不少見:
有時(shí)候辛辛苦苦打掃完了,家具和地板表面總還是有一些灰塵殘留;有些灰塵重災(zāi)區(qū),不管打掃多頻繁,沒過多久又是灰蒙蒙一片;甚至一些櫥柜、儲(chǔ)物柜等密閉空間,也會(huì)有灰塵的入侵。
針對(duì)這些現(xiàn)象,天體物理博士劉博洋在一場關(guān)于太空和地球灰塵的直播探討中指出:很長一段時(shí)間里,人們?cè)趹?yīng)對(duì)地球灰塵時(shí)大多都是在做“無效清潔”。
地球和太空環(huán)境最大的不同在于地球上有重力,灰塵按理都會(huì)沉降下來,當(dāng)人們?cè)诖驋叩臅r(shí)候,原則上只要清潔表面就好了。但是,由于這些灰塵過于輕巧,即便在一點(diǎn)點(diǎn)氣流的影響下,也很容易漂浮起來,很長時(shí)間都難以落下。
如果使用撣子、掃把等清潔工具,很容易出現(xiàn)掃帚一揚(yáng)、灰塵再度起飛的情況,這也是人們?cè)谌粘G鍧嵾^程中,常常忽視的二次污染問題。
如果使用吸塵器清潔,又會(huì)出現(xiàn)另一種常見的“二次污染”情況:有些吸塵器密封性不佳,灰塵看似都被吸進(jìn)了機(jī)器中,但帶有灰塵的臟空氣可能又會(huì)從吸塵器各組件的接口處及尾部逸出。
歸根結(jié)底,這些清潔過程中的二次污染問題,都是由于我們不了解灰塵特性,沒有使用“對(duì)癥下藥”的清潔方式所導(dǎo)致的。
那么,究竟怎樣才能做到“有效清潔”呢?
科技創(chuàng)新開啟高效深度清潔
灰塵研究和室內(nèi)清潔專家戴森認(rèn)為,一臺(tái)好的吸塵器,不僅要吸得干凈、過濾得干凈,更要解決二次污染問題,才能實(shí)現(xiàn)真正深度有效的清潔。
我們以戴森最新的G5 Detect無繩吸塵器為例,為了實(shí)現(xiàn)真正的深度清潔,這款吸塵器將清潔這件事拆解成三個(gè)部分:吸塵-過濾-密封。
(1)第一步:核心數(shù)碼馬達(dá)帶來強(qiáng)勁吸力,實(shí)現(xiàn)高效吸塵。
針對(duì)因靜電作用吸附在地板上,且肉眼難以察覺的細(xì)小灰塵顆粒,G5 Detect配置了戴森第五代Hyperdymium™馬達(dá),以迄今為止戴森最強(qiáng)的262AW吸力,搭載精巧的吸頭設(shè)計(jì),讓吸塵器能夠強(qiáng)效吸除地板表面以及藏在地毯深處的灰塵。
(2)第二步:5重過濾系統(tǒng)層層捕捉,不放過任何漏網(wǎng)之魚。
通過5重過濾,G5 Detect不僅能確保吸力強(qiáng)勁無損耗,還能有針對(duì)性地對(duì)顆粒物進(jìn)行過濾和捕捉,實(shí)現(xiàn)徹底的過濾效果。官方資料顯示,它最高可實(shí)現(xiàn)對(duì)0.1微米大小的顆粒物99.99%的過濾效率,這其中就包括了細(xì)菌和部分病毒。
· 當(dāng)灰塵被吸入機(jī)器后,首先會(huì)在「集塵筒」中進(jìn)行第一重過濾,這里可以將一些大的灰塵,如毛發(fā)分離出來;
· 接下來,更微小的灰塵會(huì)隨著氣流來到第二重過濾「金屬護(hù)網(wǎng)」,這一步可以捕捉大小在300微米左右的顆粒物;
· 隨后,“幸存”的顆粒物們到達(dá)第三重過濾,在14個(gè)渦型氣旋的高效分類下,肉眼看不見的微塵會(huì)被再次甩到第一層的集塵筒里去;
· 位于第四重的「前置濾網(wǎng)」通過靜電吸附微小的灰塵顆粒,進(jìn)一步捕捉可能損害吸塵器馬達(dá)的顆粒物;
· 最后,第五重過濾「馬達(dá)后置HEPA濾網(wǎng)」進(jìn)一步過濾,讓99.99%小至0.1微米的顆粒物也被牢牢鎖住。
通過這樣分層過濾的方式,可以在保證超高過濾效率的同時(shí),極大地減輕濾網(wǎng)的損耗,避免吸塵器長期使用后濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致吸力減弱的情況發(fā)生,更好地延續(xù)了吸塵器的使用壽命。
(3)第三步:整機(jī)密封設(shè)計(jì),讓灰塵插翅難飛。
戴森的整機(jī)密封工藝,通過在機(jī)器各個(gè)組件的連接處進(jìn)行密封處理,使灰塵不會(huì)隨著氣流從機(jī)器接縫處逸出,確保吸塵器在運(yùn)作過程中只會(huì)送出潔凈的空氣。
過濾系統(tǒng)不僅僅需要擁有一個(gè)好的濾網(wǎng)——過濾設(shè)計(jì)、氣流路徑和整機(jī)密封三者缺一不可,這才能有效防止臟空氣繞過濾網(wǎng)重新被噴射回房間,避免二次污染。
戴森G5 Detect是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)于居家清潔各種痛點(diǎn)的精準(zhǔn)打擊?戴森創(chuàng)始人詹姆斯·戴森曾在一場采訪中分享自己的成功秘訣,就是發(fā)現(xiàn)別人忽略的使用痛點(diǎn),并花精力去解決它們。
基于對(duì)用戶們不斷變化的清潔習(xí)慣長期而深刻的洞察,戴森的工程師們靠著勇于嘗試的探索精神,攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題,探索真正惠及人類的清潔方式,為消費(fèi)者構(gòu)筑了全新的、科學(xué)的清潔理念,帶來健康、潔凈的居家生活。
太空工作者探索遙遠(yuǎn)的太空、孜孜不倦研究宇宙環(huán)境,才讓航空航天技術(shù)不斷迭代,日趨成熟;戴森的微生物學(xué)家以同樣巨大的時(shí)間和精力探索灰塵世界,不斷加深對(duì)灰塵特性的了解,工程師才能有針對(duì)性地研發(fā)出先進(jìn)的除塵技術(shù)——可見,最好的創(chuàng)新始于探索與了解。
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這項(xiàng)研究提出了"高效探測"方法,解決了掩碼圖像建模AI難以有效評(píng)估的問題。通過創(chuàng)新的多查詢交叉注意力機(jī)制,該方法在減少90%參數(shù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)10倍速度提升,在七個(gè)基準(zhǔn)測試中均超越傳統(tǒng)方法。研究還發(fā)現(xiàn)注意力質(zhì)量與分類性能的強(qiáng)相關(guān)性,生成可解釋的注意力圖譜,展現(xiàn)出優(yōu)異的跨域適應(yīng)性。團(tuán)隊(duì)承諾開源全部代碼,推動(dòng)技術(shù)普及應(yīng)用。
伊利諾伊大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了CLAIMSPECT系統(tǒng),通過層次化分解復(fù)雜爭議、智能檢索相關(guān)文獻(xiàn)、多角度收集觀點(diǎn)的方法,將傳統(tǒng)的"真假"判斷轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑S度分析。該系統(tǒng)能夠自動(dòng)構(gòu)建爭議話題的分析框架,識(shí)別不同觀點(diǎn)及其支撐證據(jù),為科學(xué)和政治爭議提供更全面客觀的分析,已在生物醫(yī)學(xué)和國際關(guān)系領(lǐng)域驗(yàn)證有效性。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首次提出情感認(rèn)知融合網(wǎng)絡(luò)(ECFN),讓AI能像人類一樣理解和表達(dá)情感。該系統(tǒng)通過多層次情感處理架構(gòu),在情感識(shí)別準(zhǔn)確率上比現(xiàn)有最佳系統(tǒng)提升32%,情感表達(dá)自然度提升45%。研究突破了傳統(tǒng)AI情感理解的局限,實(shí)現(xiàn)了跨模態(tài)情感融合、動(dòng)態(tài)情感追蹤和個(gè)性化情感建模,為醫(yī)療、教育、客服等領(lǐng)域帶來革命性應(yīng)用前景。
哈佛大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新的多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,讓AI在戰(zhàn)略游戲中學(xué)會(huì)復(fù)雜推理。研究發(fā)現(xiàn)AI通過游戲競爭能發(fā)展出類人思維能力,在邏輯推理、創(chuàng)造性解決問題等方面表現(xiàn)顯著提升。這項(xiàng)突破性成果為未來AI在醫(yī)療、教育、城市管理等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ),展現(xiàn)了通過模擬人類學(xué)習(xí)過程培養(yǎng)真正智能AI的新路徑。
關(guān)注科技創(chuàng)新、技術(shù)投資。
以文會(huì)友,左手硬核科技,右手浪漫主義。