自2017年以來，我們一直在關注 Boston Dynamics 的 Atlas 執行後空翻的表現。如今，Figure 的人形機器人不僅能夠加載洗衣機，還有低成本的 $6,000 / 約 HK$ 46,800 的雙足機器人進入市場，甚至有技術人員將 Figure 機器人放置於 BMW 的生產線上，Apollo 機器人則在梅賽德斯-奔馳的工廠中運作。表面上看，人形機器人似乎終於變得可行。然而，專家警告說，這一領域仍然受到一個更根本的限制所制約：機器人的身體。即使是最先進的人工智能模型也無法彌補這一不足。

在最近一次尋求研究合作的公告中，索尼的機器人部門表示，許多人形和模仿動物的機器人擁有「有限的關節數」，這導致它們的動作與所模仿對象之間存在「差距」，這大大降低了它們的價值。該公司正在尋求「靈活的結構機制」，簡而言之，就是更智能、更具適應性的物理架構，以實現當前平台難以達成的動態自然運動。這一倡議與倫敦南岸大學機械智能研究小組主任 Hamed Rajabi 在《The Conversation》中提出的更廣泛論點相一致。

Rajabi 認為，行業的「以大腦為先」的設計理念，即由中央軟體控制剛性、由馬達驅動的結構，迫使機器人進行數百萬次微小且耗能的調整，僅僅是為了保持直立。他指出，即使是最先進的裝置，在電池耗盡之前也往往只能運行幾個小時。為了對比能量消耗，Rajabi 提到 Tesla 的 Optimus 在簡單行走時需要約 500 瓦的功率，而人類在更為艱難的快步行走時僅需約 310 瓦，儘管任務更具挑戰性，但人類的能量消耗卻低了約 45%。這一差距，他認為，反映了物理設計的問題，而不僅僅是軟體的成熟度。

這位專家指出了一個回報遞減的模式。剛性機體需要超級計算機級別的計劃和更強的驅動裝置，這使得機器人變得更重、更耗能，並加劇了軟體試圖克服的穩定性和耐力問題。即使在感知和計劃方面看似出色，物理限制也無法消除。Tesla 的 Optimus 雖然可以通過精確的視覺引導來摺疊 T 恤，但 Rajabi 認為，對於一件皺巴巴的衣物放在凌亂的床上，相對剛性的、缺乏感測器的手部可能會面臨困難，因為這個身體缺乏「物理智慧」，無法即時適應環境。

在近來的比賽中，這一批評再次浮現。世界人形機器人比賽中舉辦的半馬拉松和拳擊賽事被廣泛認為是失敗的。許多機器人崩潰、過熱或故障，只有少數完成了賽事。這一現象顯示了當前的機器人在受控演示之外，與人類的魯棒性之間還有多大的差距。

Rajabi 提出的轉變重點在於機械智能，或稱 MI，其靈感來自自然界的「形態計算」。這一理念認為，身體本身可以被動地執行有用的計算。例如，松果的鱗片在乾燥時會打開，潮濕時則會關閉，這一過程不依賴任何感測器或處理器。而 Rajabi 提到的兔子的腿腱則像彈簧一樣儲存和釋放能量，以較少的肌肉努力來穩定步態。人類的手，由於柔軟的組織和調節濕度的指尖，能自動適應物體並調整摩擦力，以實現安全、低力的抓取。將這一理念應用於機器人時，MI 意味著設計能夠被動適應環境的結構，讓「大腦」能專注於更高層次的策略、學習和互動。

Rajabi 強調了一些使用類似於獵豹的彈簧式、儲能腿的平臺所獲得的成果，使其運行更有效率。他的團隊正在開發混合鉸鏈，結合剛性關節的精確性和強度，以及生物關節的減震和柔韌特性，這有潛力為肩膀或膝蓋提供更多的自由度，實現更生動的運動。這位專家指出，如果像 Optimus 這樣的手部設計中內置了柔軟、適應性強的皮膚和調節濕度的指尖，則其握持物體時所需的力和能量都將大幅減少。在這種意義上，「皮膚本身將成為計算機」。

為何該行業未能更早採納 MI？Rajabi 指出，許多頂尖企業本質上是軟體和人工智能公司，這使它們在高精度馬達、傳感器和處理器的生態系統中進行優化。相比之下，構建具有物理智能的身體則依賴於先進的材料和生物力學，而這些元件的製造基礎尚未達到規模。這一點帶來了一個誘人的陷阱，當一個機器人已經看起來令人印象深刻時，人們更容易期待下一次軟體更新能縮小差距，而不是重新設計硬體和供應鏈。索尼的呼籲和 Rajabi 的分析表明，這種情況可能會改變。未來的發展路徑可能不再是更好的程式碼或更好的硬體之間的選擇，而是二者的綜合。人工智能與能夠更自主工作的機體相結合，將可能改變人形機器人的發展格局。

德國的科學家們最近開發了一種新方法，可以在乾燥處理鋰離子電池正極的回收過程中實現更可持續、成本效益更高的循環生產。這項研究出自明斯特大學的 MEET 電池研究中心及商業化學研究所，研究團隊設計了一個可以直接重用材料而不會破壞其結構的加工過程。這一創新方法依賴於乾燥處理的電極，避免了使用昂貴且有時具毒性的溶劑，選擇聚四氟乙烯（PTFE）作為粘合劑，這將加速綠色電池技術的採用。

據 MEET 電池研究中心和國際研究生學院 BACCARA 的博士生 Maike Michelle Gnutzmann 透露，這種回收方法可以透過機械乾燥處理成功實施並進行擴展。傳統的正極生產仍然在很大程度上依賴於濕處理。在這種方法中，正極和負極材料會與溶劑混合成漿料，然後塗覆到基材上。然而，乾電極處理等創新生產過程，作為濕處理的簡化和更環保版本，代表了電池電芯生產邁向更好且更具成本效益的重要一步。這種方法完全避免了使用昂貴且部分具有毒性的有機溶劑，通過選擇合適的粘合劑—高溫塑料聚四氟乙烯（PTFE）來實現。

為了加強電池的循環經濟，這些研究者從一開始就整合了回收的可能性，確保生產和再利用從一開始就能夠並行進行。為了解決這一問題，研究團隊開發了一種回收乾處理鋰離子電池正極廢料的方法，該方法依賴於溫和的機械研磨和顆粒化。由於基於 PTFE 的複合材料與鋁電流收集器的附著力較弱，因此正極材料可以在不使用苛刻化學品或極端高溫的情況下進行分層和回收，這樣可以保留活性材料的結構和 PTFE 粘合劑的網絡，使其能夠直接在生產中重用。

根據 Gnutzmann 的說法，在乾處理的正極中，研磨過程能將複合材料從電流收集器中分離，並將其破碎成顆粒。這一過程保留了所有成分，包括活性材料、PTFE 粘合劑和導電碳黑，完全保持其原始形態。Gnutzmann 在一份新聞稿中表示，「由於回收過程並未破壞相關材料，因此它們可以直接重用。」測試結果顯示，從回收材料製造的電極性能與由原始複合材料製成的電極相當，證明了更環保的工藝並不會妥協電池的質量。

一項生命周期成本評估（LCCA）顯示，即使在僅有五百分之一的廢料率下，這種方法也可以每千瓦時（kWh）節省約 0.8 美元 / 約 HK$ 6.24，這大約佔電極處理總成本的 2.6%。在較高的廢料率下，這種情況在大型工廠擴張期間較為常見，經濟和環境效益進一步增加。該團隊認為，這種方法不僅在可持續性考量上具有吸引力，還因為其成本效益而對工業應用十分合適。除了降低成本外，這種方法還能減少碳足跡。在五百分之一的廢料率下，回收過程能將排放降低約 2.4%，隨著生產規模的增長，減少的幅度將會更大。這項研究已發表在《先進能源材料》期刊上。

自然啟發工程的一個迷人方面在於，甚至是簡單的觀察也能引發驚人的發現。在維吉尼亞理工大學，喬納森·博瑞科（Jonathan Boreyko）教授的實驗室內，團隊的一次簡單觀察卻導致了一項重大的發現：一種特殊設計的表面能使融化的冰碟向前推進。團隊觀察到一塊冰碟放置於金屬板上，最初隨著冰的融化形成了一灘水，其似乎固執地黏附於表面上。經過一分鐘的無所作為後，融化的冰突然像是受到了無形力量的推動，迅速滑過表面。這項研究的結果有許多潛在的應用，尤其是在快速解凍和新的能源收集方法上。

這個研究團隊的靈感來自於死亡谷（Death Valley）Racetrack Playa的自然謎團。在這個地方，像西瓜一樣大的巨石在移動時留下長長的痕跡，這一奇特現象的原因長期不明，因為地面平坦，巨石通常也是水平的。直到2014年，斯克里普斯海洋學院的理查德·諾里斯（Richard Norris）教授終於解開了這些「航行石」的謎團，揭示它們並非受到「超自然力量」的驅動。研究顯示，獨特的降雨、堅硬的地面、冰的形成和風的作用共同促使了巨石的移動。降雨會在不透水的地面上積聚，堅硬的地面阻止了水分的吸收，因此當氣溫下降時，水分會結冰。當冰後來融化時，形成的冰筏在風中漂流，推動了巨石的移動。

雖然諾里斯解開了一個自然謎題，但博瑞科的團隊希望更進一步。受到這一現象的啟發，團隊應用相同的原理創建了一種能在沒有風等外部力量的情況下推動融化冰的表面。在這次實驗中，團隊在鋁板上刻畫了不對稱的箭頭形狀的凹槽，並採用魚骨圖案來控制融水的流向。博士生傑克·塔波西克（Jack Tapocik）表示：「這種融水的定向流動將冰碟帶了過去。這個類比可以比作在河流上的管道，只不過這裡是由定向通道造成了流動，而不是重力。」

然而，當研究人員嘗試用防水噴霧來塗覆這些凹槽板時，卻意外地發現了另一項重大的發現。與預期的更快移動相反，冰碟卻緊緊地黏附在表面上。這一驚人的結果開啟了「彈弓效應」的可能性。融化的冰碟會因為多餘的水被擠壓而黏附在防水表面的凹槽上，儘管融水仍然通過通道流動，但冰卻無法在其上滑行。博瑞科解釋道：「這裡的有趣之處在於，當融水流過冰碟的前邊緣時，會形成一灘水。冰的一側有一個平坦的水灘，造成了表面張力的不匹配，這使得冰脫落並在表面上迅速滑行。」與死亡谷的緩慢移動的「航行石」相比，博瑞科的表面能使冰以更快的速度推進，成為「地球上最快的冰」。這項研究不僅揭示了自然界的奧秘，還可能為未來的技術發展帶來新的突破。

英國皇家海軍最近成功測試了其新的超大型無人水下航行器（XLUUV）Excalibur，這次演習連結了英國和澳大利亞的部隊，以加強AUKUS安全夥伴關係。這次的演示是在七月份的Talisman Sabre演習中進行的，標誌著英國和澳大利亞首次展示了XLUUV的互操作性，作為單一作戰力量的一部分。遠程操作中心位於澳大利亞，負責控制Excalibur，該無人潛艇在距離其位於普利茅斯HMNB Devonport基地超過10,000英里的英國水域進行潛航。

Excalibur的長度為39英尺（約12米），寬度為6.5英尺（約2米），其排水量約為21噸。這一試驗是AUKUS第二支柱「海上大計劃」的一部分，旨在測試美國、英國和澳大利亞如何共同運用海上的機器人和自動化系統。此外，這三個AUKUS國家還與日本協調，以改善水下聲學通信。Excalibur於今年五月公佈，是皇家海軍的首款XLUUV，通過為期三年的Project Cetus計劃建造。該無人潛艇由專注於自動潛水器的公司MSubs建造，成為英國艦隊試驗的最大無人水下平台。

這艘潛艇的任務耐力可達1,000英里，潛水深度超過皇家海軍的載人潛艇。官員表示，Excalibur並不設計為作戰部署，而是作為測試平台，旨在發展無人系統整合到未來海軍作戰中的戰術和技術需求。皇家海軍發展部主任詹姆斯·帕金海軍准將表示，Excalibur在為艦隊準備自動化時代中扮演著關鍵角色。他在今年早些時候的船隻揭幕儀式上表示，這是對皇家海軍及英國武裝部隊的一個激動人心的日子，並強調學習操作未來的載人和無人系統的複雜性與挑戰的重要性。

Excalibur已經在德文港的安全水域內完成了港口和海上驗收試驗。其模塊化設計和開放架構允許進行有效載荷的定制，支持情報、監視和偵察（ISR）任務以及在競爭激烈的海洋環境中進行隱蔽行動。海軍指揮官馬庫斯·羅斯指出，Excalibur計劃將加速對大型無人水下船隻的理解。他表示，未來的測試將迅速增進對在水下操作大型無人船隻的理解，並且所獲得的經驗將建立在現有知識基礎上，幫助推進向混合力量構造的過渡。

在接下來的24個月內，Excalibur將作為皇家海軍艦隊實驗小組的一部分進行廣泛的海上試驗。該單位還操作著表面實驗船XV Patrick Blackett，兩個平台旨在幫助海軍測試未來部隊編成所需的顛覆性技術。Excalibur的命名受到英國海軍傳統的啟發，既參考了亞瑟王的傳說之劍，也提及了一艘同名的冷戰時期實驗潛艇，象徵著傳承與創新的結合。

官員指出，Excalibur的發展正值主要國家競爭擴展其水下能力的時期。AUKUS第二支柱專注於人工智能、量子系統和自動化平台等先進技術，將無人水下航行器視為未來威懾和戰爭策略的核心。隨著Excalibur的出現，皇家海軍加入了越來越多的海軍，這些海軍正在試驗超大型無人平台。美國海軍一直在測試其Orca XLUUV，而澳大利亞則在推進其Ghost Shark計劃。分析人士指出，這些平台最終可能會擴展潛艇艦隊的作戰範圍，進行持續監視，或在高風險環境中作為誘餌和打擊資產運作。Excalibur目前仍將作為一個示範平台，而非可部署武器，但其能夠跨越大陸與盟友部隊聯繫的能力，顯示出在將自動化融入水下戰爭中的快速進展。

中國機器人公司 LimX Dynamics 最近推出了其全尺寸人形機器人 LimX Oli，並在一場前所未有的表演中展示了這一創新技術。這部機器人上週以其「舞蹈團」的明星身份登場，將機器人技術與表演藝術融合，並在現場觀眾面前展現了一些優雅的芭蕾風格動作。作為中國機器人創新者，這一首演標誌著該公司在推進人形機器人領域的努力。LimX 在其官方 YouTube 頻道上確認，Oli 在「2025 年世界機器人會議」上進行了現場表演，並面對了一大批觀眾，這清晰地展示了活動的規模。

這次推出緊接著該機器人於 7 月 30 日的官方揭幕，當時 LimX Dynamics 將 Oli 介紹為一款通用人形機器人。LimX Oli 的設計旨在為 AI 研究人員、機器人工程師和系統集成商提供支持，該機器人有三個版本可供選擇：Lite、EDU 和 Super，價格起始於人民幣 158,000 元（約 $21,800 / 約 HK$ 169,000）。這一系統採用模塊化的硬件和軟件設計，允許用戶根據需要更換機器人的手臂，無論是普通手、精密夾具還是靈活的機器手。這種靈活性使得這台機器能夠適應工業任務和實驗用途。

Oli 的開放式 SDK 使開發者可以完全訪問關節控制、傳感器數據和任務調度，這使得 Oli 可以作為機器人研究的測試平台，或者作為可部署系統在倉庫和製造環境中使用。Oli 的身高為 1.65 米（約 5 英尺 5 英寸），擁有 31 個自由度，目的是超越輪式機器人或機器手臂的限制。報導稱它是一個多功能平台，能夠進行運動和操控。Tech Node 提到，Oli 的目標是針對希望加速人形系統開發的機器人研究人員和集成商。憑藉其 SDK 和模塊化設計，該平台提供關節級控制，同時支持高級任務執行。

LimX Dynamics 成立於 2022 年，自稱為「通用機器人公司」。其目標是創建有助於通用人工智能（AGI）進展的硬件和軟件平台。該公司還開發了與 Oli 相似高度的人形機器人 CL-3，該機器人的自由度介於 29 和 52 之間。CL-3 使用空心和高扭矩驅動技術，賦予其強大的平衡能力和寬廣的運動範圍。其內置的傳感器和 AI 使其能夠讀取地形並適應困難條件。CL-3 的演示展示了它能夠進行平行深蹲、旋轉、躺下，甚至能夠自行站起來。

Oli 在這一基礎上進一步發展。憑藉其模塊化設計、恢復平衡的能力和流暢的舞蹈動作，該機器人展示了 LimX 將實用工業用途與人類般的靈活性和創造力相結合的努力。這不僅是技術的進步，也是向未來人形機器人發展邁出的一大步，展現了人形機器人在多個領域的潛力。隨著人形機器人的不斷演進，業界對於其應用的想像空間也變得更加廣闊，未來的發展將可能為人類的生活方式帶來深刻的影響。

在澳洲的研究中，科學家發現被丟棄的舊鋰電池仍然擁有相當的能量。這項研究建議，這些電池可以被重新利用，以提取其內部的鋰，藉此帶來社會和經濟上的好處，例如創造就業機會和減少廢物。根據研究，回收舊的電動車電池不僅更清潔，成本也更低。與採礦相比，回收舊材料的過程會減少 61% 的碳排放，並且使用 83% 的能源和 79% 的水源。

這一可行的解決方案顯示，通過回收這些電池，不僅可以提取剩餘的鋰—其純度已接近 99%—還可以回收電池中的鎳和鈷。研究的主要作者 Asad Ali 表示，許多電池目前被閒置，而這一堆閒置的電池數量還會持續增長。根據預測，全球鋰離子電池市場將每年增長 13%，到 2026 年需求將達到約 1,600 千噸的鋰。澳洲的一份政府報告預測，電池廢棄物每年可能達到 137,000 噸。

在採礦與回收的比較中，Ali 進一步指出，採礦每提取一噸鋰就會排放高達 37 噸的二氧化碳，而回收過程的碳排放量則比採礦低 61%，所需的能源用量低 83%，水資源的需求也低 79%。另一位共同作者 Muhammad Azhar 博士表示，儘管澳洲擁有世界上最大的硬岩鋰礦儲量，但從廢棄電池中回收鋰將帶來社會經濟利益和環境可持續性。他提到，隨著採礦行業的電氣化進程加速，這一行業也提供了另一個來源的廢棄和潛在的壽命結束電池，而 ECU 正在探索這些廢棄鋰電池的第二生命。

儘管鋰離子電池的好處顯而易見，但研究人員 Sadia Afrin 強調，仍然存在一些挑戰需要克服。她指出，創新速度明顯超過政策的發展，而電池的化學成分也在不斷變化，這使得回收這些電池變得更加複雜。她認為，迫切需要對正確的基礎設施進行投資，以創造這一循環經濟，但許多澳洲公司正在尋找最佳方案來解決這一問題。

鋰電池回收看似是一個有利可圖的選擇，目前在世界多個地區已經展開。來自比利時的 Umicore 和美國的 Redwood Materials 等公司已經在引領電動車電池的回收工作。而中國的 CATL 也在建設回收工廠，以便重用材料製造新電池。儘管如此，這些解決方案的存在並不能被視為足以取代採礦的可行選擇。基礎設施、成本和不斷演變的電池化學成分仍然是挑戰，但全球範圍內的動力正在不斷增強。

一組國際科學家成功證明，升起的氣泡群會產生的湍流行為，完全符合近一世紀前所提出的著名理論。這項研究由德累斯頓-羅森多夫赫爾姆霍茨中心（HZDR）、約翰霍普金斯大學及杜克大學的研究人員共同進行，研究團隊追蹤了氣泡和流體粒子的三維運動。這項實驗提供了直接的實驗證據，顯示所謂的「Kolmogorov scaling」可以在氣泡引起的湍流中出現，證實了1941年關於能量如何在湍流中從大渦旋傳遞到小渦旋的理論。

研究的主要作者、HZDR流體動力學研究所的物理學家馬天（Tian Ma）表示，團隊希望通過仔細觀察氣泡之間及其周圍的湍流，並關注非常小的尺度來獲得明確的答案。氣泡引起的湍流一直是古典物理學中最難以捉摸的問題之一，無論是在碳酸飲料、工業混合過程，還是海浪的崩潰中都隨處可見。儘管蘇聯數學家安德烈·科爾摩戈洛夫（Andrey Kolmogorov）的理論被廣泛接受，用以描述湍流中能量的耗散，但在多氣泡系統中證明其相關性依然是一項科學挑戰。

為了測試這一理論在氣泡流中的適用性，研究團隊使用了先進的三維同步拉格朗日追蹤技術，精確捕捉兩個相的運動。這種方法使科學家能夠實時跟蹤氣泡和周圍水中的微小標記粒子的運動。團隊建造了一個直徑為4.5英寸（約11.5厘米）的垂直水柱，從底部注入氣泡群，並使用四台同步的高速攝影機以每秒2500幀的速度捕捉到細緻的畫面。為了模擬實際的氣泡流，團隊在四次不同的實驗中變化了氣泡的大小和氣體的量，三到五毫米的氣泡在上升過程中搖晃，產生強烈的尾流。

在四種情況中的兩種中，當氣泡的大小和密度適中時，流體中的湍流在小尺度上與科爾摩戈洛夫的預測非常吻合，這些小渦旋的大小小於氣泡的直徑。根據研究團隊的說法，這是首次在氣泡群中實驗性地確認這種比例關係。杜克大學的研究員安德魯·布拉格（Andrew Bragg）指出，科爾摩戈洛夫的理論優雅地描述了能量如何從大型渦旋流向小型渦旋，直到最終耗散，並且這一理論同樣適用於氣泡驅動的湍流，這一發現既令人驚訝又令人興奮。

研究團隊還提出了一個新的公式，以僅使用氣泡的大小和密度作為變量來估算這些流動中的能量損失。預測結果與實驗結果緊密相符，這表明為氣泡湍流提供了一個更簡單的模型。他們發現，氣泡周圍的湍流在氣泡的直接尾流之外也遵循科爾摩戈洛夫的比例關係，因為尾流的劇烈擾動打破了通常的流動結構，這解釋了為什麼之前的研究可能會錯過這種聯繫。

儘管存在一些限制，尤其是較大的氣泡往往會破裂，但這些發現標誌著在理解多相系統中湍流行為方面邁出了重要的一步。參與研究的亨德里克·赫森肯帕（Hendrik Hessenkemper）表示，雖然自然界使氣泡無法產生完美的科爾摩戈洛夫湍流，但在適當的條件下，仍然可以接近這一理論。這些發現解決了一個長期存在的爭論，並可能有助於改善化學反應器和污水處理廠等工業系統的運行。隨著對氣泡流中湍流基本規則的理解不斷加深，未來在實際應用中的運用將會更加有效，這一點非常令人讚嘆，因為超過80年前的理論在如此複雜的環境中依然成立。這項研究已發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）期刊上。