《环球科学》:30年后,我们这样生活
纳米电池微小、环保、未使用时不会丧失电能。它保持休眠状态至少15年之久,并随时被唤醒。有了纳米电池,电源最终能与其他电子元件一起微型化,添加到各种设备的芯片上。
电池实质上就是化学反应器。一次性电池的阳极和阴极浸泡于电解质溶液中。
组成这两个电极的化合物通过电解质相互发生反应,从而产生电子。不过,即使在电池未与设备连接时,这些电化学反应也 会发生。因此,在未使用时,这种普通电池的电量损耗一年高达7%—10%. 2004年9月,科技人员在实验室里制造一些硅柱,进行发电试验。为了产生电能,研究人员还采用一些普通碱性电池中使用的化合物,将锌作为阳极材料,二氧 化锰作为阴极材料。不久,这些研究人员研制出第一批重新设计的样品。研究人员预计在3年内将产品样本送到首批潜在使用者手中。
对于纳米电池的出现,唐智勇也是满怀着信心。在他看来,纳米电池的出现与目前节能的要求相吻合。在能源日益紧张的现 代社会里,科研人员被赋予的重任便是尽早开发出节约能源、找到汽油等不可再生能源的替代产品。由此,纳米电池被科研人员视为救星。“不过,我们都知道,国 外节能的口号提出的要比我们早得多,他们再此方面的研究也要早于我们开展。”唐智勇指出国内至少要在30年后才能在消费者手中见到这个目前只处于理论研究 阶段的纳米电池。



“数码先生”一家使用数字记忆技术的一天。《环球科学》供图
数字记忆备份人生
通过上面的图片,我们可以看到在“数字记忆”技术的帮助下,一个家庭一天的生活。也许有人会认为这样的描述荒诞不经。
然而科学家们已经画出了这样的蓝图,并且颇有信心地认为,30年以后,这样的生活就会出现在人们的视野之中。科学技术的发展很快就将让这一切变成现实。
在人的记忆力有限的情况下,新一代数字技术将为我们解决记忆难题,留住人生的所有过往。近年来,微软研究部的开发团 队着手用数字手段,按时间顺序逐一记录个人生活的方方面面。这项研究课题名为“My LifeBits”(我人生的每一刻),它为打造终生数字档案提供了必要工具。在图像和声音的配合下,数字记忆能让往事浮现在人们的脑海中,加深人们对事 件的感受。
更为方便的是,电脑还能分析数字记忆,帮助人们合理安排时间。如果我们为重要事项安排的时间不足,电脑就会无情地给予提醒。电脑还可以每隔一段时间就记下我们当时的位置,制作一幅记录行程的活动地图。
数字记忆的另一功能还是我们健康的卫士。其中,便携式传感器可以测量各种人体状况指标和环境参数,例如血氧浓度、大气二氧化碳含量等。电脑通过检视测量数据找出规律,比如确定什么样的环境状况会导致儿童的哮喘病恶化。
传感器还可以记下每一次心跳(普通人一辈子的心跳次数大约为30亿次),电脑再结合其他生理指标,判断我们的心脏功能是否正常。这些信息为医生准备了一份详细的个人健康状况手册。
隐身的冲动
1897年,作家赫伯特·乔治·威尔斯(H.G.Wells)曾在小说《隐身人》中,描述了一种隐身的办法:让自己身体的折射率变得与空气相同。
2006年春,英国伦敦大学帝国学院的约翰·彭德里和美国杜克大学的戴维·舒里希、戴维·史密斯等人提出了“隐身斗篷”的构想,各国理论物理学家连同“哈利·波特迷”都为之雀跃。
一般来说,材料的折射率就是真空光速与这种材料中光速的比值,如果照射到等离激子结构上的辐射光频率接近该结构的共 振频率,那么它的折射率就会与空气的折射率相等;换句话说,它既不能偏折光线,也无法反射光线。不过这种结构还是会吸收光线,人们会看到一团暗淡的阴影。 如果将它层层包裹在某种光增益材料(即能够增加光的强度的材料)之中,就能补偿吸收造成的损耗。这样一来,至少对于特定频率范围内的辐射光来说,这种结构 就完全隐形了。
同年10月,科学家们就展示了这种斗篷的雏形。杜克大学展示的这件隐身斗篷,由包裹在玻璃纤维内的金属和线缆组成, 可使光线以古怪的方式传播。研究小组设计了一种“超材料”(metamaterial)同心环部件,让微波辐射沿最内圈弯曲,就像水绕开石块继续流动一 样。与通常情况相比,这种新型圆环吸收、反射的微波更少。



















