2010十大科技猜测:超级电容动力轿车将问世
据美国《群众机械》杂志网站报导,近来该网站对2010年的科技开展趋势进行了剖析,并猜测了2010年或将获得严重研讨进展的十项科技产品或科技概念,其间包含仿人机器人、“超级电容”动力轿车等。1. 仿人机器人
仿人机器人
现有的机器人不管在外表上与人类有多么类似,它们体内一堆堆凌乱的电线却永久无法与人类体内杂乱的器官相媲美。可是,欧洲一支科学家团队正致力于缩小这种间隔。他们所研发的一种机器人原型就现已具有了必定的仿人功用,即这种机器人在高度仿照人类的特色。在这种仿人机器人体内,有一副由热塑性塑料所制成的骨架,有一组仿照人类肌腱的驱动器,该驱动器可以对肌肉做出反响。2010年,科学家们的方针是运用这个原型制造出一种更像人类的实体机器人。这种机器人可以像咱们人类相同对不同的环境做出不同的反响。
2. 直接碳燃料技能
直接碳燃料技能
煤碳很黑很脏,燃料电池大多都是选用氢燃料,这些传统的观念已在人们的认识中根深柢固。可是,新一代的“直接碳”燃料电池将应战这种传统观念。在传统氢燃料电池中,氢燃料的获得进程比较杂乱。“直接碳”燃料电池则是运用氧气与煤粉之间的电气化学反响来发生电量。这种技能的优点是:发电所需求的燃料(煤碳)不再需求焚烧,并且动力运用功率比传统的烧煤电站高出两倍。美国加利福尼亚州“直接碳科技公司”估计,到2010年,该公司将完成一个10千瓦容量的原型发电体系。而俄亥俄州的“包含动力公司”则预备运用这种技能为一个小型灯泡供给电力。当然,这项技能仍处于初期阶段。两家公司都期望可以依据这些原型体系研发出“直接碳”燃料电池,供给一种清洁、高效的碳动力。
3. 推陈出新学推陈出新学
在曩昔五年中,加拿大阿尔伯特大学科学家们一向在致力于“人体代谢组方案”的研讨,并完成了关于人类代谢组物的首个数据库,其间包含8000余种天然代谢物,如1450种药物、1900种食物添加剂和2900种毒素等。运用数据库信息,科学家们可以剖分出患者推陈出新的全体概括,并检测出或许致病的原因。现在,这些检测和剖析作业往往依赖于价值数百万美元的设备,并且设备大部分都局限于研讨性实验室中。“人体代谢组方案”数据库公布于2007年,现在已得到部分商业运用,如药品研发和疾病诊断等。假如该数据库可以持续得到深入研讨,未来它将可广泛运用于身体检查和疾病诊断等医学范畴,并且检测速度更快,治疗费用更低。
4. DNA结构微型芯片
DNA结构微型芯片
多年来,美国加州理工学院的科学家们一向致力于DNA结构的研讨并创造晰一种所谓的“DNA折纸术”。“DNA折纸术”便是将天然DNA单链中的长链进行重复折叠,并用短链加以固定,由此就能绘出方形、星形等一系列对称的DNA图形。关于“DNA折纸术”的运用,此前一向都很少有人问津。直到IBM公司宣告将与加州理工学院的科学家协作,两边一起研发根据“DNA折纸术”的人工DNA纳米结构微处理器芯片,人们才知道这种所谓的折纸术还有真实的用处。这是半导体职业中运用生物分子处理数据的首个事例。DNA之类的生物结构,实践上供给了一些循环重复的形式,半导体职业刚好可以运用这一点。据了解,在IBM未来运用DNA分子结构研发的芯片上,电子线路间的间隔将仅仅为6纳米左右,比现在的45纳米的规范获得了大幅的改善。运用这种技能,IBM公司将研发出更小、更廉价的微处理器芯片。
5. 压电显示器 压电显示器 很久以前,科学家们就现已把握了现有压电物质的特点。这种物质可以将电能转化为物理应力,反之亦然。假如将这种特性运用到电子显示器上,那么就可以出产出可以变形的显示器屏幕。2010年,这种技能或将成为干流显示器产品的出产技能,比方运用于手机屏幕上。当手机关机时,屏幕可以变硬然后起到维护效果;当开机时,屏幕可以变软,构成一个可按压的触摸屏。
6. 骨整合技能 骨整合技能 最理想的假肢便是它运用起来可以像人体天然成长的肢体相同。骨整合技能的方针便是将假肢与人表现有的残肢完成完美的结合。所谓的骨整合是指在体内埋植的种植体与安排之间不存在结缔安排的结合。一些植入资料具有杰出的生物相容性,如纯钛、生物慵懒陶瓷、生物活性陶瓷等。现在这项技能现已运用于一些小型手术,如牙齿整形和面部整形方面。研讨人员方案将它全面运用于肢体修正手术。2008年,研讨人员成功地为一只德国牧羊犬施行了小腿骨整合手术。2010年,美国北卡罗莱纳州立大学将对几只残废的狗和动物园中的虎猫施行骨整合手术。跟着成功的事例越来越多,骨整合技能必将运用于人体之内。
7. 水平钻探技能 水平钻探技能 在美国,在深达大约3000多米的岩层之下,蕴藏着数万亿立方英尺(1万亿立方英尺约合283亿立方米)的天然气。可是,面对储量如此巨大的天然气资源,美国人却往往有远水解不了近渴的感觉。一般的钻井底子无法钻出很多的天然气,由于密布的岩石阻止了天然气的活动。解决办法便是沿着岩层进行水平钻探,即首要钻出笔直钻井,抵达天然气层后再90度大转弯施行水平钻探。当然,这种思维并不是最新概念。可是,真施行行起来却需求适当高的技能支持。美国第三大天然气出产商切萨皮克动力公司方案到2010年末将水平钻井数量提高到40个。 8. 移动水电站 移动水电站 传统的水电项目需求大坝,而水电大坝的建造往往会损坏当地的天然景观和生态体系。所以,就有科学家提出了一种小动作的水电建造技能,即可移动的水电站。这种可移动水电站的原理其实便是运用河流和潮汐的运动带动水下涡轮机进行发电。早在2006年,美国绿色动力公司就现已开端在纽约东河实验这种技能,其时他们在水下共装置了6台实验涡轮机组。2010年,该公司方案进行全面建造,在东河中装置30台涡轮机组,为美国电网运送1兆瓦特的电力。世界各地也有许多类似的项目方案于2010年完成大规模建造,如加拿大芬迪湾的潮汐涡轮机组。芬迪湾是世界上潮汐落差最大的海湾。
9. 纳米织物 纳米织物 1991年,当碳纳米管刚刚问世时,曾被吹捧为“新一代的巨大创造”。先不管这种说法是否有些夸大,但碳纳米管的确有它的共同之处,如强度以及导电和导热才能,它的强度甚至要超越钢铁的100倍。可是,直到现在,碳纳米管的实践运用产品仍不多见。不过,为难的碳纳米管技能或将迎来真实的春天。美国新罕布什尔州纳米复合资料科技公司预备将碳纳米管织成细纱或布料,并方案投入商业运用。近来,该公司现已向一家出产航天器件的公司供给了长达6英里(约合9.7公里)的纳米线。美国国防部也对这种资料很感兴趣。在一次实验中,由这种资料制成的防弹衣成功地挡住了子弹。美国国防部以为,这种资料将或许成为下一代防弹衣的首要布料,并且它比现有的防弹衣资料凯夫拉尔(即纤维B)织物更轻、更薄。
10. 超级电容
超级电容 现在的电动轿车所面对的最大应战便是蓄电池问题。不管是铅酸电池、锂电池仍是氢燃料电池都具有类似的缺陷,如本钱高、寿数短、存在安全隐患、作废后易构成二次污染等。正是这些瓶颈限制着电动轿车的开展,很难在短时间内得到大规模商业推行。所以,就有科学家提出了一种“超级电容”技能。与一般蓄电池比较,“超级电容”寿数更长,持久力更强,没有化学反响所带来的污染,没有蓄电池的回忆问题。科学家们为这种方针现已进行了多年的研讨,美国麻省理工学院正在研发一种根据纳米管技能的“超级电容”,而美国阿尔贡国家实验室研讨的则是一种混合“超级电容”。不过,获得最大研讨进展的仍是美国德克萨斯州的埃斯托(EEStor)公司。本年4月,该公司宣告他们所研发的“超级电容”现现已过要害测验。虽然人们仍对这种“超级电容”的真实功能持怀疑态度,可是该公司的协作方、加拿大ZENN轿车公司现已开端经过广告大肆宣传称,2010年“超级电容”动力轿车行将问世。