艾妮粑粑肌肉工程师课程怎么样

艾妮粑粑肌肉工程师课程怎么样,第1张

好。根据查询好学网显示。

1、专业性强:妮粑粑肌肉工程师,拥有IFBB职业国际康复理疗大师认证、CBBA独立培训师认证,将17年健身经验、上万小时的代课实战经验融合成系统课程。

2、课程有趣:艾妮粑粑肌肉工程师生动有趣的课程帮助有健身需要的人收获显著成效,受到学员高度好评。

呵呵,三天就大得出奇了?

首先,胸肌是不会肿滴,放心好了,没听说胸肌会肿,也没有案例。

然后,你所谓的大的出奇是肌肉充血,不练了就消退了。

三天是不可能练出胸肌的,三个月差不多。

肌肉工程法则:

一、肌肉纤维的断裂。

二、肌肉纤维的修复。

三、肌肉纤维的增强。

如此反复,谁也不能例外。

全世界主要有3个研究中心参与人造肌肉的研究,其中两家在美国,一家在瑞士。将于美国举行的掰手腕比赛,会检验它们之中谁的产品最出色,而人类的胳膊届时也会接受一次挑战。

数十年前,构建致动器或者致动设备的工程师就已经为肌肉找到了一种人造替代物。作为对神经刺激的响应,肌肉只须改变长度就能够准确地控制其施加的力量,例如眨眼睛或举起杠铃。同时,肌肉还表现出比例恒定的属性:对于各种尺寸大小的肌肉,其机理都一样,相同的肌肉组织既可以给昆虫、也能够为大象赋予力量。因此,对于难以制作电动马达的驱动设备,某种类似肌肉的东西也许会有用武之地。

EPAs号称要成为未来的人造肌肉。研究人员已经在雄心勃勃地工作,希望能够为许多当代的技术寻找基于EPA的可选方案,而且不害怕将他们的发明物与自然物竞争。几年前,有几个人,包括来自美国加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室(JPL)的高级科学家Yoseph Bar-Cohen,向电活化聚合物研究团体发起了一项挑战,以激发人们对该领域的兴趣:展开一项竞赛,看谁能够最先制造出EAP驱动的机器人手臂,而且必须在与人的手臂的一对一掰手腕比赛中取胜。然后,他们开始寻找赞助商的资助,为优胜者颁发现金作为奖励。

最有前途的工作也许是美国斯坦福研究院(SRI International)正在做的研究,SRI是基于加利福尼亚州门洛帕克市的一家非盈利的合同型研究实验室。SRI管理层希望能够在几个月内,将所需资金中的400-600万美元作为最初投资,组建一家让产易股的公司(暂时命名为人造肌肉综合公司)以实现其专利EPA技术的商业化。SRI手里仍然有着六项研发合同,甲方包括美国政府以及来自玩具、汽车、电子、机械产品和鞋类行业的公司。SRI正在努力,以期尽快将人造肌肉推向市场。

2008年03月25日美国加州大学洛杉矶分校的研究人员制造出了一种人造肌肉,它能够自我愈合还能够储存电能给类似于iPod之类的移动设备充电。据负责该研究项目的加州大学洛杉矶分校一位研究人员佩·齐平(QibingPei)介绍说,我们已经成功的研制出了人造肌肉。如果你给它充电,它能够膨胀2倍以上,而且它的运动和能量供应情况和真正的肌肉非常类似,它能够在外加电场的作用下,通过材料内部结构的改变而伸缩、弯曲、束紧或膨胀,和生物肌肉十分相似。

据2008年4月25日每日科学网报道,美国科学家利用生物仿生学成功研制出一种最新式的有“生物马达”之称的人造肌肉和装置,这种“生物马达”将极大的提高残疾人假肢的活动功能,有助于医学治疗神经肌肉型疾病,例如帕金森氏症。

2012年11月,一种拥有广泛用途的革命性超强壮人造肌肉问世,其由石蜡填充的碳纳米管纤维制造而成,可驱动超过自身体重10万倍的重物,并提供超过天然骨骼肌85倍以上的机械功率。

2014年2月21日,最新研究表明,那些渔民们用来捕鱼的最普通的尼龙丝可以成为强大的人造肌肉的制作材料,并且可以制作一种“智能”服装,这种“智能”服装能够根据天气的变化来进行温度调节。

增大肌肉块的14大秘诀:

大重量、低次数、多组数、长位移、慢速度、高密度、念动一致、顶峰收缩、持续紧张、组间放松、多练大肌群、训练后进食蛋白质、休息48小时、宁轻勿假。

1. 大重量、低次数:健美理论中用RM表示某个负荷量能连续做的最高重复次数。比如,练习者对一个重量只能连续举起5次,则该重量就是5RM。研究表明:1-5RM的负荷训练能使肌肉增粗,发展力量和速度;6-10RM的负荷训练能使肌肉粗大,力量速度提高,但耐力增长不明显;10-15RM的负荷训练肌纤维增粗不明显,但力量、速度、耐力均有长进;30RM的负荷训练肌肉内毛细血管增多,耐久力提高,但力量、速度提高不明显。可见,5-10RM的负荷重量适用于增大肌肉体积的健美训练。

2. 多组数:什么时候想起来要锻炼了,就做上2~3组,这其实是浪费时间,根本不能长肌肉。必须专门抽出60~90分钟的时间集中锻炼某个部位,每个动作都做8~10组,才能充分刺激肌肉,同时肌肉需要的恢复时间越长。一直做到肌肉饱和为止,“饱和度”要自我感受,其适度的标准是:酸、胀、发麻、坚实、饱满、扩张,以及肌肉外形上的明显粗壮等。

3. 长位移:不管是划船、卧推、推举、弯举,都要首先把哑铃放得尽量低,以充分拉伸肌肉,再举得尽量高。这一条与“持续紧张”有时会矛盾,解决方法是快速地通过“锁定”状态。不过,我并不否认大重量的半程运动的作用。

4. 慢速度:慢慢地举起,在慢慢地放下,对肌肉的刺激更深。特别是,在放下哑铃时,要控制好速度,做退让性练习,能够充分刺激肌肉。很多人忽视了退让性练习,把哑铃举起来就算完成了任务,很快地放下,浪费了增大肌肉的大好时机。

5. 高密度:“密度”指的是两组之间的休息时间,只休息1分钟或更少时间称为高密度。要使肌肉块迅速增大,就要少休息,频繁地刺激肌肉。“多组数”也是建立在“高密度”的基础上的。锻炼时,要象打仗一样,全神贯注地投入训练,不去想别的事。

6. 念动一致:肌肉的工作是受神经支配的,注意力密度集中就能动员更多的肌纤维参加工作。练某一动作时,就应有意识地使意念和动作一致起来,即练什么就想什么肌肉工作。例如:练立式弯举,就要低头用双眼注视自已的双臂,看肱二头肌在慢慢地收缩。

7. 顶峰收缩:这是使肌肉线条练得十分明显的一项主要法则。它要求当某个动作做到肌肉收缩最紧张的位置时,保持一下这种收缩最紧张的状态,做静力性练习,然后慢慢回复到动作的开始位置。我的方法是感觉肌肉最紧张时,数1~6,再放下来。

8. 持续紧张:应在整个一组中保持肌肉持续紧张,不论在动作的开头还是结尾,都不要让它松弛(不处于“锁定”状态),总是达到彻底力竭。

9. 组间放松:每做完一组动作都要伸展放松。这样能增加肌肉的血流量,还有助于排除沉积在肌肉里的废物,加快肌肉的恢复,迅速补充营养。

10. 多练大肌群:多练胸、背、腰臀、腿部的大肌群,不仅能使身体强壮,还能够促进其他部位肌肉的生长。有的人为了把胳膊练粗,只练胳膊而不练其他部位,反而会使二头肌的生长十分缓慢。建议你安排一些使用大重量的大型复合动作练习,如大重量的深蹲练习,它们能促进所有其他部位肌肉的生长。这一点极其重要,可悲的是至少有90%的人都没有足够重视,以致不能达到期望的效果。因此,在训练计划里要多安排硬拉、深蹲、卧推、推举、引体向上这5个经典复合动作。

11. 训练后进食蛋白质:在训练后的30~90分钟里,蛋白质的需求达高峰期,此时补充蛋白质效果最佳。但不要训练完马上吃东西,至少要隔20分钟。

12. 休息48小时:局部肌肉训练一次后需要休息48~72小时才能进行第二次训练。如果进行高强度力量训练,则局部肌肉两次训练的间隔72小时也不够,尤其是大肌肉块。不过腹肌例外,腹肌不同于其他肌群,必须经常对其进行刺激,每星期至少要练4次,每次约15分钟;选三个对你最有效的练习,只做3组,每组20—25次,均做到力竭;每组间隔时间要短,不能超过1分钟。

13. 宁轻勿假:这是一个不是秘诀的秘诀。许多初学健美的人特别重视练习重量和动作次数,不太注意动作是否变形。健美训练的效果不仅仅取决于负重的重量和动作次数,而且还要看所练肌肉是否直接受力和受刺激的程度。如果动作变形或不到位,要练的肌肉没有或只是部分受力,训练效果就不大,甚至出偏差。事实上,在所有的法则中,动作的正确性永远是第一重要的。宁可用正确的动作举起比较轻的重量,也不要用不标准的动作举起更重的重量。不要与人攀比,也不要把健身房的嘲笑挂在心上。

作为初学者,有一个科学的健身指引是非常必要的。本人的责任就是帮助你登堂入室。首先需要指出的 是:从健身初始你最好就要培养和改正自己的生活习惯,要多喝水,多吃水果蔬菜,不要暴饮暴食,不要熬夜通宵,不要不吃早餐,不要抽烟喝酒,不要~~~~~,因为既然你选择了健身,也就是选择了一种积极健康的生活方式,所以不要那些不良嗜好了,把它们统统留在回忆里吧!

好了,下面我们闲话少说,言归正传!一个完全的健身方案应当包含吃(饮食),练(训练),睡(睡眠)三个方面,而练则由心肺,力量,柔韧三个主要部分组成。有鉴于此,本人给出的训练计划是:开始时用5-10分钟有氧热身,最后用5-10分钟拉伸放松,中间是40-50分钟的力量训练。力量训练主要有:1)背部:引体向上(颈前下拉);2)胸部:平板卧推(坐姿推胸);3)腿部:杠铃深蹲(史密斯蹲);4)肩部:杠铃推举(哑铃推举);5)臂部:杠铃弯举(哑铃弯举);6)腹部:仰卧起坐(仰卧举腿)。

训练备注:训练一周3次,隔天进行,每次1小时左右,练全身,每个部位一个动作,括号里的动作备用,一个动作3组,每组8-12次,动作与动作之间间隔2分钟,组与组之间间隔30-60秒,用力时呼气,放松时吸气,动作要稳要慢。必须用逐渐增加重量来使肌肉的适应力增大,从而对训练产生反应。使用自由调节重量的器械进行训练。这可以使肌肉对器械产生的反抗力起到更好的反应。因为它可以使更多的肌肉都能参与到运动中去。做动作时,无论是举起还是放下,都要控制好动作,这样就可以集中用力,避免借力。

饮食方面:少吃多餐,适量多摄入蛋,奶,肉。每日食谱为:适度的蛋白质、较少的脂肪、高含量的碳水化合物。3种主要营养素的比例应为25∶20∶55左右。馒头、面条、米饭等主食及山芋、燕麦、土豆等的碳水化合物的含量非常高,可作为首选。蛋白质是肌肉增长最重要的营养源,健美训练者蛋白质的摄人应以非脂或低脂食品为主,如脱脂牛奶、蛋清、鱼、去皮家禽、牛排等。

睡眠方面:每天晚上最好睡足8小时,中午若有时间可再午睡30分钟。对了,训练时间尽量安排在下午至傍晚时段,因为人体在此时段体力和柔韧性都处最佳状态。最后祝您早日健身成功

分类: 健康/养生 >> 人体常识

问题描述:

谁可以解释的全面些啊。最好是越详细越好。

解析:

人体工程学:人体工程学是研究"人一机一环境"系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。

肘部高度:指从地面到人的前臂与上臂接合处可弯曲部分的距离。

挺直坐高:是指人挺直坐着时,座椅表面到头顶的垂直距离。

构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的标准状态下测量的。

功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围,它是动态的人体状态下测得。是由关节的活动、 转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸,它对于解决许多带有空间范围、位置的问题很有用。

种族差异:不同的国家,不同的种族,因地理环境、生活习惯、遗传特质的不同,人体尺寸的差异是十分明显的。

百分位:百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。

正态分布:大部分属于中间值,只有一小部分属于过大和过小的值,它们分布在范围的两端。

身高:指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离。

正常坐高:是指人放松坐着时,从座椅表面到头顶的垂直距离。

眼高(站立):是指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。

眼高:是指人的内眼角到座椅表面的垂直距离。

肩高:是指从座椅表面到脖子与肩峰之间的肩中部位置的垂直距离。

肩宽:是指两个三角肌外侧的最大水平距离。

两肘宽:是指两肋屈曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肋外则面之间的水平距离。

肘高: 是指从座椅表面到肘部尖端的垂直距离。

大腿厚度:是指从座椅表面到大腿与腹部交接处的大腿端部之间的垂直距离。

膝盖高度:是指从地面到膝盖骨中点的垂直距离。

膝腘高度:是指人挺直身体坐着时,从地面到膝盖背后(腿弯)的垂直距离。测量时膝盖与髁骨垂直方向对正, 的大腿底面与膝盖背面(褪弯)接触座椅表面。

臀部-膝腿部长度:是由臀部最后面到小腿背面的水平距离。

臀部-膝盖长度:是从臀部最后面到膝盖骨前面的水平距离。

臀部-足尖长度:是从臀部最后面到脚趾尖端的水平距离。

垂直手握高度:是指人站立、手握横杆,然后使横杆上升到不便人感到不舒服或拉得过紧的限度为止,此时从地面到横杆顶部的乖直距离。

侧向手握距离:是指人直立、右手侧向平伸握住横杆·一直伸展到没有感到不舒服或拉得过紧的位置,这时从人体中线到横杆外侧面的水平距离。

向前手握距离:这个距离是指人肩膀靠培直立,手臂向前平伸,食指与拇指尖接触这时从培到拇指梢的水平距离。

肢体活动范围:肢体的活动空间实际上它也就是人在某种姿态下肢体所能触及的空间范围。因为这一概念也常常被用来解决人们在工作各种作业环境的问题。所以也称为"作业域"作业域:人们在工作各种作业环境中在某种姿态下肢体所能触及的空间范围

人体活动空间:现实生活中人们并非总是保持一种姿势不变,人们总是在变换着姿势,并且人体本身也随着活动的需要而移动位置,这种姿势的变换和人体移动所占用的空间构成了人体活动空间。

姿态变换:姿态的变换集中于正立姿态与其它可能姿态之间的变幻,姿态的变换所占用的空间并不一定等于变换前的姿态和变换后的姿态占用空间的重叠。

静态肌肉施力:无论是人体自身的平衡稳定或人体的运动,都离不开肌肉的机能。肌肉的机能是收缩和产生肌力,肌力可以作用于骨,通过人体结构再作用于其他物体上,称为肌肉施力。肌肉施力有两种方式:(1)动态肌肉施力:(2)静态肌肉施力。

睡眠深度:休息的好坏取决于神经抑制的深度也就是睡眠的深度。睡眠深度与活动的频率有直接关系,频率约稿,睡眠深度越浅。

视野:视野是指眼睛固定于一点时所能看到的范围。

绝对亮度:眼睛能感觉到光的光强度。

相对亮度:相对亮度是指光强度与背景的对比关系,称为相对值。

辨别值:光的辨别难易与光和背景之间的差别有关,即明度差。

视力:视力是眼睛测小物体和分辨细节的能力,它随着被观察物体的大小、光谱、相对亮度和观察时间的不同而变化。

残像:眼睛在经过强光 后,会有影像残留于视网膜上,这是由于视网膜的化学作用残留引起的。残像的问题主要是影响观察,因此应尽量避免强光和玄光的出现。

暗适应:人眼中有两种感觉细胞:锥体和杆体。锥体在明亮时起作用,而杆体对弱光敏感,人在突然进入黑暗环境时,锥体失去了感觉功能,而杆体还不能立即工作,因而需要一定的适应时间。

色彩还原:光色会影响人对物体本来色彩的观察,造成失真。影响人对物体的印象日光色是色彩还原的最佳光源,食物用暖色光、蔬菜用**光比较好。

噪声:最简单的定义是:噪声是干扰声音。凡是干扰人的活动(包括心理活动)的声音都是噪声,这是从噪声的作用来对噪声下定义的;噪声还能引起人强烈的心理反应,如果一个声音引起了人的烦恼,即使是音乐的声音,也会被人称为噪声,例如某人在专心读书,任何声音对他而言都可能时噪声。因此,也可以是人对声音的反应这个角度来定义噪声。噪声是引起烦恼的声音。

触觉:皮肤的感觉即为触觉,皮肤能反应机械 、化学 、电击、温度和压力等。

心理空间:人们并不仅仅以生理的尺度去衡量空间,对空间的满意程度及使用方式还决定于人们的心理尺度,这就是心理空间。空间对人的心理影响很大,其表现形式也有很多种

个人空间:每个人都有自己的个人空间,这是直接在每个人的周围的空间,通常是具有看不见的边界,在边界以内不允许挚橙胝邤进来。它可以随着人移动,它还具有灵活的伸缩性。

领域性:摿煊蛐详是从动物的行为研究中借用过来的,它是指动物的个体或群体常常生活在自然界的固定位置或区域,各自保持自己的一定的生活领域,以减少对于生活环境的相互竞争。

人际距离:人与人之间的距离的大小取决于人们所在的社会集团(文化背景)和所处情况的不同而相异。与熟人还是生人,人的身份不同(平级人员较近,上下级较远。)身份越相似,距离越近。赫尔把人际距离分为四种:密友、普通朋友、社交、其他人

恐高症:登临高处,会引起人血压和心跳的变化,人们登临的高度越高,恐惧心理越重。在这种情况下,许多在一般情况是合理的或足够安全的设施也会被人们认为不够安全。

幽闭恐惧:幽闭恐惧在人们的日常生活中经历中多少是会遇到的,有的人重些,有的人轻些。如坐在只有双门的轿车后坐上、乘电梯、坐在飞机狭窄的舱里,总是有一种危机感。会莫名其妙的认为挦蛞粩发生问题会跑不出去。原因在于对自己的生命抱有危机感,这些并非是胡思乱想,而是有其道理的。原因在于这几个空间形式断

绝了人们与外界的直接联系。

不可以。

1、慢跑、减肥操、骑自行车等中度运动,可在饭后一小时至两小时进行;

2、长跑、跳绳、踢足球、打篮球等高强度运动,宜在饭后两小时至三小时再进行。

从健康角度讲,一吃完饭就马上进行“百步走”,不仅无助长寿,反而可能有害。 

扩展资料

跑步的时间安排:

1、晨跑

优点:使一整天精神饱满;缺点:加大心脑血管负担、空气质量令人担忧;

建议:室外健身不宜过早、晨跑前不要吃早餐。

2、午后跑

优点:身体充分预热;

缺点:容易影响晚饭,引起消化不良或肠胃炎;

建议:饭前一个半小时不做运动。

3、夜跑

优点:减肥效果佳;缺点:易受风寒入侵;

建议:选人多、光线充足的地方。

人民网-饭后运动要讲科学

人民网-晨跑、午后跑、夜跑……跑步什么时候最好?

相信不同的健身朋友会有各种不同的方法达到扩胸的目的,但是你知道比较有效的方法是什么吗

端先你们要打破关于健身的迷信。对于出入健身房想要练出胸肌的男人来说,比较容易迷信台式压床。压床当然也有它的用处,许多健身协议都会提到它,但是关于它,你要清楚以下几点事情。

如果你想要使肌肉处于比较大运动量以达到刺激它们生长的目的。当你在这样一张板上躺下来,开始上推,然后会怎样杠铃会停在那儿动不了。所以实际上说锻炼肌肉比较好的工具不是举重台,而是卧推台。

如果你还没有热身的话,刚刚开始的时候我们不要那么大的运动量。你坐在哑铃椅上躺下来,想象着用卧推样的姿势。两脚收后,肩部放平,然后臀部用力,你的臀部,上肩和后脑勺紧贴着台子。通过活动手腕刺激更多的肌肉纤维,那么效果也就会更好,你想更进一步的话,还可以抡圆手臂。

做杠铃运动时候你就不能这样。你要先推起,然后一起用力,这样能使你在收缩的时候效果更好。因为杠铃运动需要使用胸部的肌肉发力。哑铃的另一个优势是安全。这有助于弥补肌肉不平衡,虽然我没有听到腹部胸部肌肉的撕裂,但是躺在台子上举杠铃的人却不少。所以我建议你如果真的想事半功倍比较好80%的努力练习哑铃,剩下的用在杠铃上。

由于哑铃训练中关节活动幅度很大,所以在训练前要注意充分的热身,包括5-10分钟的有氧训练热身和身体主要肌肉的伸拉。在重量的选择上也要注意,尤其是在训练的前十几分钟,要选择比较大负荷55%-70%的哑铃。动作的速度不要过快,要有控制性,尤其是腰腹的稳定性很重要。训练中发力的时候吐气,回落吸气。训练动作要避免单一,全身均衡是比较重要的。哑铃训练还可以帮助女性的肌肉更有弹性、提高女性的基础新陈代谢,达到减肥不反弹的效果。

20世纪80年代,科学家发现,非金属材料能在电流的作用下运动,于是开始构想人造肌肉。作为人造肌肉的先驱者,美国航空航天局的科学家约瑟夫·巴·考恩用自己的研究成果证明,通过电流刺激,可使高分子材料自动伸缩和弯曲,研制出具有与人类肌肉相同机能的人造肌肉。简单地说,人造肌肉由粘合性塑料材料制成,是把管状导电塑料集束成肌肉一样的复合体,在管内注入特殊液体,导电性高分子在溶液中释放出离子,在电流的刺激下完成伸缩动作。通过控制电流强弱调整离子的数量,可以有效改变人造肌肉的伸缩性。相反,通过改变复合体的形状也可以产生电。

人造肌肉具备人类肌肉的功能。在人造肌肉中,一根直径为0.25毫米的管状导电塑料可承重20克,相同的体积,人造肌肉比人体肌肉的力量强壮10倍。

当然,研制人造肌肉,并不是科学家的心血来潮,而是为了排除人类探索自然过程中的障碍。在探测火星和其他星球的科学实验中,传统引擎驱动的机器人,除了关节之外,四肢没有任何可以活动的关联处,能量上自然是捉襟见肘。如果有了人造肌肉,四肢更加发达,能将分子能量的70%转化为物理能量,远远大于电动引擎的功率。一种名为Birod的生物机器人已问世,它可以负载超过自身17万倍的重量。Birod既不怕火星的沙尘石,还大大减轻了自身的重量。 如果把人造肌肉仅仅用于战争,那实在太令人遗憾了,可喜的是,未来,凡是需要小型电动引擎来驱动的制造产业,人造肌肉都有用武之地。

汽车制造商就对人造肌肉很感兴趣。一辆汽车通常需要50到100个驱动传动装置,如果这些装置改用人造肌肉作驱动力,不光可增强耐磨性,更能极大地提高功率。 人造肌肉灵活柔软的特性还可以用来制造医用导管和在地震救灾中大显身手的蛇形

机器人。作为生物型机器人的尝试,日本大阪的伊美克斯公司还利用人造肌肉研制成一种可以乱真的机器鱼。机器鱼长67厘米,在水中游动的姿态与真鱼没什么差别,更难得的是,它的“耐力”可保持半年时间。机器鱼的肚子里既没有装马达、机轴、齿轮等机械装置,也没有电池,完全是靠伸缩自如的高分子材料自行驱动。

有的科学家甚至想把人造驱动产品带到2004年雅典奥运会上去,这个设想一旦实现,人们将在奥运赛场上看到前所未有的奇观,无论是跳高举重,还是赛跑游泳,人造驱动产品的表现都将令人吃惊。

不管是在军事领域,还是在商业制造领域,人造肌肉都将发挥无可估量的作用。考恩教授说:“我们不需要什么齿轮,也不需要轴承,我们所需要的就是可以导电的高分子材料。这将改变机器人研究的蓝图。” 人造肌肉是一种在电场的作用下能够伸缩的塑料,在电视和电脑屏幕里,它可以产生真正的逼真色彩。在未来10年内,以这些材料为基础制造的微小的“可调棱镜”,就会出现在改进型显示器上,充当起像素的角色。现有的显示设备,比如电视显像管、液晶显示屏或等离子显示器,都不能完全再现人类能看到的所有颜色。这些屏幕上的每个像素都由3个发光元件构成,每个元件发出三原色(fundamentalcolor,即红、绿、蓝三色)中的一种。显示器将不同亮度的三种颜色混合在一起,就能产生其他的颜色,不过这种方式得到的颜色范围受到限制。

瑞士联邦理工学院苏黎世分校的曼纽尔·阿什万登(ManuelAschwanden)和安德里亚·施特默尔(AndreasStemmer),研制出了一种给屏幕染色的新方法。他们采用了反射式衍射光栅组成的阵列。光栅是一种微小的光学元件,它们的表面布满一系列纤细、平行和等距的凹槽。这些凹槽可以像棱镜一样,把白光分解为缤纷的彩虹。阿什万登说:“拿起一张光盘,用底面斜对着阳光,你就能看到同样的效果:阳光在规则刻划的表面上,反射成了七彩虹光。”

为了检验这种概念的可行性,两位研究者制造了一个包含10个像素的光栅阵列,每一个像素都是一个衍射光栅。阿什万登解释说,白光先照射到一个边长约75微米的光栅上。在光栅表面一层薄薄的聚合物膜上,浇铸着一条条间距1微米的凹槽。施加不同的电压,光栅就会膨胀或收缩,这样照射进来的光线遇到的凹槽就会时疏时密。这种效果改变了光线被反射回去的角度,因而使反射形成的七彩虹光的位置发生明显的偏移。在光栅的前面放上遮光板,只留出一个小孔,这个系统就能分离出特定的颜色,只让这种色彩透过小孔射出来。改变电压,使不同颜色的光对准小孔,系统就能显示不同的色彩。

为了在一个标准显示器上显示复合色,每一个像素将由两个或多个衍射光栅组成。这是必需的,因为一些颜色并不出现在白光分解而成的七彩虹光之中,比如棕色就是如此。

阿什万登说,虽然这个系统还太小,无法实际应用,但是它的像素密度却和一个高质量液晶显示器相同。他也坦然承认,他的发明要想应用到某种视频产品上,还有很长的路要走。他们制作的下一个原型系统,将是一个拥有400个光栅的阵列。他们“显示器”的工作电压是300伏特,比家庭用电的电压高很多,不过正在研制的新材料将会降低这个工作电压。美国斯坦福大学的电子工程师、硅光机械公司(SiliconLightMachines)创始人之一、微光电子技术的开拓者奥拉夫·索尔高(OlavSolgaard)评论说:“这是彩色显像领域一个非常有趣的成果,不过要达到实用水平,它还需要面对非常严峻的技术挑战。”他列举了几个潜在的技术障碍,比如,为了取得良好的对比度,该如何产生所谓的“全黑像素”;再比如,考虑到光栅“丢弃了相当一部分光线”,又该如何有效地维持图像的亮度。对于被动显示器,也就是那些把周围的白光反射成图像的显示器来说,这项技术也许非常有用,它们可以被应用到手机上。

不管怎么说,苏黎士的研究人员并没有局限在显示器上,他们正在开拓其他的应用领域。他们已经研制出一台高分辨率显微镜的原型样机,其原理是,利用人造肌肉膜改变单色光束的方向。“对光线进行调整或变向,是许多光学系统的基础,”阿什万登强调,“这一成果为完成这些任务提供了一种便宜而且精准的方法。”

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