比賽垃圾投籃相信是每個人成長的必經過程，不過通常垃圾桶都設計不良，不是角度不對就是開口太小，讓人難以丟到，也不會自己接。現在因為技術發展，自己會接垃圾的垃圾桶已經出現了！利用微軟的kinect系統，可以即時的在空間中定位出人的位置以及丟垃圾的方像速度與垃圾的飛行位置，加上適當的程式計算，就可以知到垃圾桶該移動去哪才會接到垃圾。
為了開發這樣的系統，發明者還研發出了一種傳動方式，可以利用一個軸的旋轉與輪子的滾動，快速改變垃圾桶的運動方向跟位置。雖然目前的命中率有限，也不能真的丟太快，不過照著技術發展，如果有心，這樣的困難應該很快就會被克服。怎麼丟都丟得進去的垃圾桶應該已經不遠了！
（有點搞笑的介紹:P 其實很不錯的發明，如果用在災害防止或是無人照顧上，可能有意想不到的功能。）
轉載自 Scimage 科學影像
本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文
●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結
在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。
許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。
要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：
這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。
當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：
如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。
解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。
馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。
根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。
材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：
當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。
了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！
以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：
A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。
在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：
當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。
從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。
我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。
當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。
*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets
*2 參考論文：Brushing up functional materials
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離開公寓前忘了關燈嗎？沒問題。只要舉起你的手，手指在空中揮一下，你的燈將關閉。想要改變隔壁房間的音響系統正在播放的那首歌嗎？只要把手移向右側就能夠翻閱歌曲。
華盛頓大學的電腦科學家開發出一套姿勢辨識技術，使這樣的想像離現實更近一步。研究者已經證明，利用我們周遭的 Wi-Fi 訊號變化，來偵測特定運動，且不需要透過人身上的感應器或攝影機，是有可能成真的！
透過一個適合的 Wi-Fi 路由器以及客廳裡的幾個無線裝置，使用者就能夠在家中的任何房間，以簡單的手勢來控制他們的電子裝置與家電。
「這以新的方式重新運用（repurposing）已存在的無線訊號，」主持這項研究、UW 電腦科學與工程助理教授的 Shyam Gollakota 表示，「你真的可將無線網路用於姿勢辨識而不需要佈署更多感應器。」
UW 研究團隊包括 Shwetak Patel，電腦科學與工程、電子工程助理教授，及其實驗室。這項技術，他們稱之為「WiSee」，已投稿到第十九屆 International Conference on Mobile Computing and Networking（MobiCom）。
此概念類似於使用攝影機來辨識姿勢的 Xbox Kinect －不過 UW 技術更簡單、便宜而且使用者不用與他們想要控制的裝置待在同一個房間。那是因為 Wi-Fi 訊號能夠穿牆，而且不會受到可見光的約束或聲音的限制。
UW 研究者打造一款「智慧」接收裝置，它會聆聽房內各種裝置的無線傳輸，包括智慧型手機、筆電以及平板。一個標準的 Wi-Fi 路由器就很適合當作一個接收器來用。
當一個人移動，會稍微改變無線訊號的頻率。移動一隻手或一隻腳，會導致接收器偵測到一種模式（pattern）的變化，稱為都卜勒頻移（Doppler frequency shift）。
這些頻率的變化非常小，只有幾赫茲，相較之下Wi-Fi 訊號則有 20 MHz 的頻寬並在 5 GHz 的頻率下運作。研究者開發出一套演算法，用以偵測這些細微的偏移。這項技術同時也將裝置在沒有傳輸時的無線訊號間隙納入考量。
這項技術能辨識九種不同的全身姿勢，從推、拉、揮拳到全身扭動（full-body bowling）。研究者在一處有二間臥房與一間辦公空間的公寓裡，以五位使用者進行測試。在展現的 900 種姿勢中，WiSee 能準確分類其中的94%。
「這是第一款『全家』姿勢辨識系統，使用者不需要拿感應器，或是在每個房間佈署攝影機，」參與這項研究的學生Qifan Pu表示。
這套系統需要具有多根天線的接收器。直觀地說，每根天線調整成某種特定的使用者運動，故至多有五人可同時在相同的住所內移動而不會使接收器混淆。如果某人想要使用 WiSee，她可以完成某種特定的、重複的姿勢順序，以存取接收器。這種「密碼」概念亦能使系統保持安全並防止鄰居－或駭客控制你家中的裝置。
一旦無線接收器鎖定使用者，她能完成一般的姿勢以便與她家裡的裝置或家電互動。接收器能被程式化成「將特定姿勢」理解為「與特定裝置相關」。
在這種情況下，一間智慧家（smart home）將能夠成真，讓妳能夠簡單的揮揮手就關閉爐子，或著在床上打開咖啡機。
計畫的下一步要能夠一次控制多個裝置。
※ 按：這樣很像魔法師，施法前還要先用啟動咒語。
資料來源：Wi-Fi signals enable gesture recognition throughout entire home. Phys.org [Jun 04, 2013]
轉載自 only-perception
儘管有各種體感方式，感受到自己動態在遊戲世界裡移動仍然沒有被實現，目前發展的一些行走移動介面都很難達到小型與真實運動感的結合。這影片介紹了怎麼利用簡單的彈簧跳床來做為身體運動移動的介面。在彈跳床下面四個角落安裝的四個紅外線距離偵測裝置，所以當人在上面行走或運動的時候可以偵測人踩的動態，在移動方向性上使用一個額外的偵測器感應腳步所面對的方向。影片上展示這樣的系統可以讓人在虛擬的世界有自由運動的感覺，或許不久以後可以開發出利用這種系統的遊戲裝置，或是運動慢跑導覽裝置！
原文發表於科學影像Scimage
