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2013十大科技前沿(2)
作者: | 来源: | 编辑: 发布时间:2014-01-13 10:16:53 阅读:
  

穿戴设备:颠覆你的生活

创新指数:★★★★★

可推广指数:★★★★

2013年,以语音交互技术为亮点的谷歌眼镜、靠手部肌肉就能控制无人机飞行的MYO腕带、能够追踪脑电波的电子文身……这些可穿戴设备,就像一汪汪清泉,正在浸润渴求新鲜感的消费电子市场。

这些设备可以很方便地穿戴在身上,或是整合进用户的衣服、配件中,从而执行用户的命令。比如:电子文身能像刺青一样印在身体的多个部位上,防水不怕拉伸,能将身体变成移动身份识别证。它还可以用来收集健康数据,可以测试脑电波、观测心率和体温等,就像是手臂上的迷你实验室。

清华大学计算机系教授黄连生在接受《中国科学报》记者采访时表示,对于可穿戴设备,不少人都担心其存储空间和电量消耗。但是,这些都不该是其硬性指标之一,其重点功能,在于通过智能感应设备,记录数据,或是执行命令。

无线充电:引领无尾电器时代

创新指数:★★★★

可推广指数:★★★★

如果说无线输电技术还属科技前沿,但无线充电技术已来到我们身边。手机、平板电脑、相机、笔记本……这些移动电子产品改变了我们的生活和娱乐方式。然而,这些移动电子设备都离不开电,走到哪儿都要充。伴随着无线充电技术走进人们的视野,充电的烦恼可能即将一扫而光。

华南理工大学电力学院副院长张波告诉《中国科学报》记者,目前电磁感应、磁谐振等磁场输电技术相对成熟,但受限于周围环境影响等因素,传递效率和功率均无法满足人们日常需要,这可能意味着人们还未探索到磁场输电的“终极理论”。

而重庆大学电力电子与控制工程研究所所长孙跃对无线输电技术充满信心:“目前,微小功率的无线输电技术实际应用已经取得可喜的进步,研以致用,以用促研。可以预计,再用10到15年的时间,无线输电技术必将得到大面积推广应用。”

太空集能:太阳能的高端利用

创新指数:★★★

可推广指数:★★★

美国宇航局(NASA)前工程师约翰・曼金斯博士正在研制一种鸡尾酒杯形卫星,名为“SPS-ALPHA”(随机性大型相位阵列太阳能人造卫星),旨在探索利用部署在太空中的太阳能电池板向地球传输能量的可能性。SPS-ALPHA最早可在2025年发射升空,一个太阳能卫星阵列便可满足人类1/3的用电需求。

哈尔滨工业大学电气学院副院长朱春波在接受《中国科学报》记者采访时表示,地面上太阳光能量密度比较低,目前我们应用的太阳能板效率只有百分之十几到百分之二十,而光电转换效率又比较低。因此,我们在地面上能够利用到的太阳能是十分有限的。

在太空,理论上,在地球同步轨道上,99%的时间可以接受太阳能辐射,每平方米太阳能可以产生1336瓦热量。

早在1968年,美国科学家彼得・格拉赛(Peter Glaser)就首先提出了建造空间太阳能电站的构想。

朱春波认为,空间太阳能电站从长远看是可行的,但需要在太空运输组装、微波传输效率、降低对环境影响三项技术上有所突破。

LIFI通讯:“点灯”上网

创新指数:★★★★★

可推广指数:★★★★

2013年10月17日,一种利用屋内可见光传输网络信号的国际前沿通讯技术Lifi在复旦大学实验室成功实现。研究人员将网络信号接入一盏1W的LED灯珠,灯光下的4台电脑即可上网,最高速率可达3.25G,平均上网速率达到150M。

复旦大学信息学院教授迟楠在接受《中国科学报》记者采访时表示,Lifi因为其调制在可见光谱上,比Wifi的无线电谱大10000倍,因此有着更大的带宽和更高的速率。而它的可遮挡性避免了屋外“蹭网”行为。

尽管Lifi技术还没有彻底产业化、商业化,但迟楠认为,这项技术的应用前景十分广泛,体积更小、功耗更低、速率更高、传输更远是其发展目标。“比如飞机、高铁,甚至餐厅的饭桌上,都可以使用Lifi技术,你只需要一盏台灯,就可以在手机上看高清视频、点菜或者呼叫服务。”

人造鸡蛋:畜牧业的挑战

创新指数:★★★

可推广指数:★★★★

2013年11月,美国加州旧金山汉普顿・克里克公司研发的一种可以替代鸡蛋的人造食材在全美各大超市上架出售。这种被称为“超越”了鸡蛋的“人造鸡蛋”一经出现,便吸引了不少人的目光。

根据汉普顿・克里克公司创办人乔希・泰特里克介绍,这种“人造鸡蛋”是用12种植物提取物制作而成的,其中从豆类植物中提取的蛋白质是其主要成分。因此,在口感上,与传统鸡蛋并无太大差别。“人造鸡蛋”食材的能量转换率为2:1,大大高于畜牧业的39:1。用它取代传统鸡蛋可以降低成本和售价。

中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授李兴民告诉《中国科学报》记者,目前的“人造食品”主要是用豆类植物蛋白代替动物蛋白。豆类植物蛋白也属于优质蛋白,可以满足人体对氨基酸的需求。

潜射无人机:深海暗器

创新指数:★★★

可推广指数:★★★★★

2013年12月5日,一架无人机从美国海军“洛杉矶”级核潜艇“普罗维登斯”号的鱼雷发射管中发射升空,并将实时侦察的视频画面传回核潜艇和其他作战舰艇。经过数小时飞行后,该无人机在位于巴哈马的美国海军海上系统司令部大西洋水下测试和评估中心着陆。

军事评论员宋忠平在接受《中国科学报》记者采访时介绍,无人机不是从潜艇中直接冲出水面发射的,而是将无人机放在一个密闭的发射舱中,潜艇在水下先将发射舱弹射出去,发射舱靠自身浮力升到水面漂浮待机;当潜艇指挥官下达发射命令后,无人机才从发射舱中升空,并在空中打开折叠的机翼、启动发动机。

美军潜射无人机试验成功后,有观点认为这会给海军作战模式带来根本改变。

未来有可能会出现搭载数十架甚至上百架无人机的大型潜艇,这种潜艇可称为“水下航母”,不但可以代替传统航母而且作战更隐蔽,打击更突然。

 

 

转自求是理论网-科学普及

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