移動水電站

 

　　美國科學院的科學家日前預測了2010年的十大科技熱點，包括仿人形機器人、直接碳燃料電池、超級電容器等新技術。

　　1.人形機器人內部更像人

　　2010年科研人員將打造一款內部結構更像人的機器人，它有類似於人的骨骼和內髒，能像人一樣同外部環境互動，做出反應。目前無論機器人在外觀上同人類多麼接近，如果將其打開，會發現雜亂無章的線路不可能與人類內部構造一致。歐洲研究小組為彌補這一差距，正在開發真正的仿人形機器人。它的骨骼是用熱塑性聚合物製成，製動器會對每塊肌肉有反應，風箏線用作肌腱。

　　2.動能水力發電不用建大壩

　　傳統水力發電需要建大壩——這種規模浩大的建築工程往往會改變當地的地貌和生態係統。科學家提出了一個理想的解決方案：動能水力發電，即通過水下渦輪機充分利用河流和潮汐的自然流動。盟國沃丹特電力公司在紐約東河對6台水下渦輪機進行測試，以驗證這項技術的潛力。該公司希望在2010年測試30台水下渦輪機，它們的總發電量能達到1兆瓦。

　　3.新陳代謝學快速診病

　　加拿大阿爾伯特大學的科學家正實施“人體代謝組計劃”，該計劃的數據庫包括8000個天然代謝物（即涉及人體化學反應的小分子）、1450種藥物、1900種食物添加劑以及在血檢和尿檢中發現的2900種病毒。有了這些信息，研究人員可以全麵分析患者的代謝情況，可以從血液或尿液中分辨某些人是否喜歡巧克力，是否會染上危及生命的疾病。2010年，“人體代謝組計劃”數據庫將逐步商用，例如研製新藥、診斷疾病等，讓針對個性化健康和醫療指導的檢測快速有效。 
 
　　4.DNA結構微型電腦芯片

　　明年，美國加州理工學院的科學家將用折疊式DNA片段製造超小電腦芯片。研究發現，可以將折疊後的DNA（如三角形外形）置於微芯片使用的矽片上，這樣DNA片段可作為微型電腦芯片零部件的定位點。這些零部件之間的距離可以小到6納米，相比當前45納米的標準，是重大技術突破。有了世界上最小的電腦芯片，放在口袋裏的電腦也會越來越多。

　　5.移動顯示屏幕可變軟變硬

　　天然壓電材料可以將電能轉化為物理性能，反之亦然。通過將這些特性用到電子顯示，一些企業可以開發出能改變外形或質感的屏幕。明年，這項技術有望進軍主流消費品市場，為移動設備技術不斷進步提供廣闊的潛力：它可以令移動設備的屏幕在關閉時變硬，起到保護作用，打開時變軟，成為可壓低的觸摸屏。

　　6.骨整合技術讓假肢更舒適

　　理想的假肢安在身上可以讓患者覺得這是身體的一部分。骨整合技術可以做到假肢與患者自身骨骼的有效接合。這項技術已用於小型牙齒和麵部移植手術，現在又將應用到截肢術。2008年，在一隻名叫“卡斯蒂”的德國牧羊犬小腿移植手術取得成功後，美國北卡羅來納州立大學的研究人員計劃在2010年對被截肢的狗進行6次腿部移植手術，還考慮對北卡羅來納動物園的一頭豹子進行類似手術。未來將把這項技術應用於人類截肢患者身上。

　　7.水平鑽探技術探取天然氣

　　在美國，有數萬億立方英尺的天然氣蘊藏於深達1.1萬英尺（約合3353米）的頁岩層。部分天然氣通過傳統鑽探技術是開采不到的——密度大的岩石令鑽頭寸步難行。不過，科學家找到了解決這個難題的答案：先是垂直鑽探至頁岩床，接著向一側水平鑽探，穿透頁岩層。美國切薩皮克能源公司在南部龐大的海恩斯維爾頁岩礦床布置了14台水平鑽探裝置，他們期望在2010年底將這一數字增加至40台。

　　8.納米管紡線生產新型防彈衣

　　碳納米管的強度是鋼筋的100倍，導熱、導電。美國新罕布什爾州納米複合材料科技公司正嚐試將納米管“織成”紡線的長度，大規模生產並推廣到市場。該公司日前向一家大型航空航天企業交付了超過6英裏（約合10公裏）長的納米紡線，明年將利用納米管紡線開發比凱爾拉爾纖維更輕更細的新一代防彈衣。

　　9.直接碳燃料電池節能減排

　　直接碳燃料電池是一種高效、清潔的燃料電池技術，碳和氧氣無需氣化，通過電化學反應就產生電能，效率可達80%。直接碳燃料電池采用碳作為陽極燃料，熱效率遠高於氫燃料電池，產物二氧化碳無需提純就可工業應用或隔離存放，避免了廢氣對大氣的汙染，對節能減排有重要意義。英國科學家的一項新研究表明，家具工業丟棄的大量中密度纖維板可成為直接碳燃料電池電能的原料。

　　10.超級電容器延長電動車壽命

　　電動車麵臨的最大挑戰是能量存儲。電池的性能雖然達到前所未有的水平，但它們依舊價格高昂，充電時間長，使用壽命相對有限。超級電容器能彌補電池的這些缺陷，它的使用壽命更長，沒有不利於環境的化學反應，遠比電池更耐用。美國麻省理工學院正在開發基於納米管的超級電容器，而阿貢國家實驗室則在探索結合超級電容器和電池的技術，以便在2010年推出超級電容動力汽車。