西北太平洋国家实验室的 Christina Nunez西北太平洋国家实验室的科学家开发了一种新型催化剂，该催化剂可将乙醇转化为C5 +酮，可作为从溶剂到航空燃料的所有物质的基础。在一篇新论文中，他们描述了这种突破性化学反应及其背后的机理。图片提供：Andrea Starr | 太平洋西北国家实验室 尽管我们通常将乙醇用作储气罐的燃料，但也可以将其转化为有价值的化学物质，这些化学物质可以帮助替代汽油以外的各种石油产品。然而，不断发展的乙醇用于更广泛的行业需要比当今可用的化学过程更高效的化学过程。西北太平洋国家实验室（PNNL）的科学家开发了一种新型催化剂，该催化剂可将乙醇转化为C5 +酮，可作为从溶剂到喷气燃料的所有物质的基础。在一篇新论文中，他们描述了这种突破性化学反应及其背后的机理。一锅法将乙醇升级为C5 +酮催化剂对于加速将乙醇转化为其他化合物的化学转化是必不可少的。为了在商业上可行，催化剂必须具有很高的活性，同时仍然必须选择性地产生所需的化学产品-换句话说，它必须可靠地生产出所需的确切材料。科学家们寻求乙醇的催化剂，该催化剂可以有效地分离出合适的化合物并反复进行。在需要大量反应步骤，朝着最终产品进行化学反应的化学过程中，这可能是一个很高的要求。PNNL开发的催化剂将多个反应浓缩为一个步骤。乙醇在高温（370°C或698°F）和压力（300磅/平方英寸）下与催化剂接触。然后，它可以迅速转化为含有超过70％的C5 +酮的产品。该催化剂也表现出坚固性，在使用2000小时后仍保持稳定。最终目标是拥有可以持续2至5年的催化剂。对于他们的研究，科学家将氧化锌和二氧化锆结合在一起用作催化剂。这种混合氧化物催化剂通常无法达到如此高的选择性，反而会分解出太多不需要的副产物。但是研究人员在混合物中添加了另一个关键成分：钯。在此过程中，钯和锌形成的合金的行为与其组成部分有很大不同，仅催化导致C5 +酮形成的必要反应步骤。PNNL的研究合著者兼高级研究工程师Karthi Ramasamy说：“新颖的是通过在反应过程中在钯和锌之间形成合金来生产这些酮。” “在这种催化剂上发生了许多中间步骤，每个步骤都需要催化剂的不同成分来活化它。”一触即发，操作灵活该催化剂可用于制备2-戊酮和/或2-庚酮，它们用于电子工业的溶剂中，通常衍生自石油。C5 +酮也可以用作生产燃料调合原料，润滑剂，喷气燃料和柴油的中间体。由可再生乙醇而不是化石资源生产此类产品可帮助减少温室气体排放并提高能源安全性。拉马萨米说：“这种催化剂非常灵活。” “我们可以调整操作条件，例如温度和压力，以达到所需的产品组成。”该方法在《Angewandte Chemie国际版》上发表的论文“乙醇直接催化转化为C5 +酮：Pd-Zn合金对催化活性和稳定性的作用”中进一步详细介绍了该过程。 点击：查看更多科学科技文章 查看更多其他分类文章 免费试用文档翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。来源：PHYS

技术Xplore的Ingrid Fadelli使用一对设计的变形指尖进行示例掌握。图片来源：Kan等。 为了执行涉及移动或处理对象的任务，机器人应根据这些对象的属性和它们周围的环境迅速调整其抓握和操纵策略。到目前为止，大多数已开发的机械手都具有固定的限制结构。因此，它们只能执行有限的运动，并且只能抓住特定类型的对象。香港科技大学的研究人员最近开发了一种机械指尖，该指尖可以改变其形状并可以在三种不同的配置之间切换，从而可以抓握更多种类的物体。在今年的IEEE自动化科学与工程国际会议（CASE）上发表的一篇论文中概述了这种指尖的独特设计，其灵感来自日本著名的折纸艺术折纸。两位从事这项研究的研究人员Kanzicheng和Zhang Yazhan Zhang通过电子邮件告诉TechXplore：“我们的研究受到当前研究和工业应用中两个常见观察的启发。” “第一个涉及在过去的研究中开发的平行夹具，这可能有助于实现工业自动化。这些夹具需要精心选择的抓取点，否则可能无法实现静态平衡。”几十年来，研究人员一直在尝试开发技术来控制机械手的抓握姿势。但是，大多数现有方法都有明显的局限性，使它们无法很好地在不同对象之间进行概括。Kan，Zhang及其同事进行的这项研究的首要目标是开发一种指尖，该指尖可以轻松控制并且可以执行各种姿势。由香港科学技术大学的Kan，Zhang及其同事开发的基于折纸的新形状变形指尖具有两个主要组成部分：柔软的折纸骨架（用作指尖的变形表面）和运动驱动的四连杆机构作为驱动和传输机制。指尖的接触图元以三种变形模式显示。图片来源：Kan等。 研究人员在指尖的中央放置了一个球形接头，以实现三维自由旋转并支撑顶表面。此外，他们使用伺服电机（即一类旋转致动器）来独立控制放置在软折纸骨架上的四个叶片小面。坎和张解释说：“通过在每个叶片小面上使用不同姿势的组合，可以针对不同的抓握模式实现多种配置，例如凸形，凹形和倾斜平面模式。” “这些模式可以通过我们的运动学模型进行模拟和预测。”研究人员评估了他们的指尖在有效抓握机器人必不可少的动作上可以实现的三种变形模式。例如，他们测试了凸出模式在进行枢转和捏紧抓握，凹入模式用于进行力量抓握以及倾斜平面模式在手操作和重新定向方面的有效性。总体而言，他们发现，他们开发的指尖具有许多有利的特征，包括能够根据手头的任务在不同的变形图元和抓握模式之间以及在稳定和灵巧的抓握模式之间快速移动的能力。指尖的配置可通过其使用的运动学模型进行有效地仿真和指导。 配置空间内的轨迹跟踪。图片来源：Kan等。点击：查看更多科学科技文章 查看更多其他分类文章 使用图片翻译功能 免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。 来源：TechXplore

来源：TechXplore技术Xplore的Ingrid Fadelli 表示为超图的机器学习系统的示例。图片来源：Esmaeili等。 事实证明，机器学习（ML）算法是解决各种现实问题（包括图像，音频和文本分类任务）的极有价值的计算工具。全世界的计算机科学家每天都在开发更多这些算法。因此，跟踪它们并快速找到或访问过去引入的内容变得越来越具有挑战性。考虑到这一点，普渡大学和辛辛那提大学的研究人员最近创建了HAMLET，该平台可以帮助计算机科学家和开发人员浏览现有的机器学习模型并训练或评估自己的算法，从而帮助他们进行研发工作。该平台在arXiv上预先发表的一篇论文中提出，可以最终使世界各地开发的机器学习模型民主化，从而使研究团队可以彼此共享他们的模型。进行这项研究的研究人员之一艾哈迈德·埃斯马埃利（Ahmad Esmaeili）对TechXplore表示：“组织和跟踪机器学习算法和数据集一直是我们以及该领域其他许多研究人员面临的重大挑战。” “当ML解决方案和组件的数量随着时间的推移以及从一个项目到另一个项目的持续增长而变得尤为重要。在开发HAMLET时，我们致力于通过不仅管理可用的ML贡献来创建满足上述需求的平台。和资产以分散的方式进行，而且还可以促进诸如有效访问，比较和评估这些资源的操作。” 上图中的超图概述了机器学习系统的层次表示。图片来源：Esmaeili等。 HAMLET代表基于分层代理的机器学习平台，由一组AI代理组成，这些AI代理经过训练可以“管理”大量ML算法，相关资源（例如，数据集）和ML模型要完成的任务。研究人员定义了“管理”平台的人工代理的技能，这些人工代理基于它们所代表的算法，数据或任务而排列在层次结构的不同级别上。Esmaeili解释说：“ HAMLET平台从一个空的结构开始，随着新的ML资源/查询的引入，将继续自主增长。” “基于多代理系统，HAMLET可以分布在计算机和设备的网络上；因此，对其可以托管的算法/数据的大小和类型没有限制。”HAMLET平台具有用户友好的界面和灵活的查询结构。研究人员可以使用它来执行各种任务，例如单独或分批地训练和测试其算法。 机器学习示例的进一步分层表示。图片来源：Esmaeili等 为了测试其有效性，Esmaeili和他的同事使用它在用SPADE（智能Python代理开发环境）开发的模拟环境中完成了120个培训和四个批处理测试任务。他们使用9个著名的AI训练数据集反复测试和训练了24种ML算法。他们的实验结果表明，HAMLET是用于训练和测试ML算法的非常有前途和有用的工具。“毫无疑问，机器学习方法正在变得越来越普遍，” Esmaeili说。“ HAMLET促进了ML解决方案的民主化，并帮助ML研究社区，无论其地理位置如何，都可以轻松地共享和跟踪其方法和资源。”将来，Esmaeili及其同事创建的平台将被全世界的研究人员用来在多个数据集上训练新的ML算法，为特定目的识别现有模型或评估新算法并将其性能与其他现有算法进行比较。在HAMLET上，所有这些任务都可以通过一个查询轻松完成。Esmaeili说：“该项目尚处于起步阶段，可以在许多方面进行改进，以确保它更好地满足当前的研究和工业需求。” “在接下来的研究中，我们计划继续致力于支持更复杂的算法，平台针对故障的生存能力，合并多个平台以及访问数据/算法的私密性。”点击：查看更多科学科技文章 查看更多生物学文章 使用合同翻译功能免责声明：福昕翻译只充当翻译功能，此文内容及相关信息仅为传递更多信息之目的，仅代表作者个人观点，与本网站无关，版权归原始网站所有。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。若需要浏览原文、下载参考文献等，请自行搜索文中提到的原文网站进行阅读。