移动水电站

 

　　美国科学院的科学家日前预测了2010年的十大科技热点，包括仿人形机器人、直接碳燃料电池、超级电容器等新技术。

　　1.人形机器人内部更像人

　　2010年科研人员将打造一款内部结构更像人的机器人，它有类似于人的骨骼和内脏，能像人一样同外部环境互动，做出反应。目前无论机器人在外观上同人类多么接近，如果将其打开，会发现杂乱无章的线路不可能与人类内部构造一致。欧洲研究小组为弥补这一差距，正在开发真正的仿人形机器人。它的骨骼是用热塑性聚合物制成，制动器会对每块肌肉有反应，风筝线用作肌腱。

　　2.动能水力发电不用建大坝

　　传统水力发电需要建大坝——这种规模浩大的建筑工程往往会改变当地的地貌和生态系统。科学家提出了一个理想的解决方案：动能水力发电，即通过水下涡轮机充分利用河流和潮汐的自然流动。盟国沃丹特电力公司在纽约东河对6台水下涡轮机进行测试，以验证这项技术的潜力。该公司希望在2010年测试30台水下涡轮机，它们的总发电量能达到1兆瓦。

　　3.新陈代谢学快速诊病

　　加拿大阿尔伯特大学的科学家正实施“人体代谢组计划”，该计划的数据库包括8000个天然代谢物（即涉及人体化学反应的小分子）、1450种药物、1900种食物添加剂以及在血检和尿检中发现的2900种病毒。有了这些信息，研究人员可以全面分析患者的代谢情况，可以从血液或尿液中分辨某些人是否喜欢巧克力，是否会染上危及生命的疾病。2010年，“人体代谢组计划”数据库将逐步商用，例如研制新药、诊断疾病等，让针对个性化健康和医疗指导的检测快速有效。 
 
　　4.DNA结构微型电脑芯片

　　明年，美国加州理工学院的科学家将用折叠式DNA片段制造超小电脑芯片。研究发现，可以将折叠后的DNA（如三角形外形）置于微芯片使用的硅片上，这样DNA片段可作为微型电脑芯片零部件的定位点。这些零部件之间的距离可以小到6纳米，相比当前45纳米的标准，是重大技术突破。有了世界上最小的电脑芯片，放在口袋里的电脑也会越来越多。

　　5.移动显示屏幕可变软变硬

　　天然压电材料可以将电能转化为物理性能，反之亦然。通过将这些特性用到电子显示，一些企业可以开发出能改变外形或质感的屏幕。明年，这项技术有望进军主流消费品市场，为移动设备技术不断进步提供广阔的潜力：它可以令移动设备的屏幕在关闭时变硬，起到保护作用，打开时变软，成为可压低的触摸屏。

　　6.骨整合技术让假肢更舒适

　　理想的假肢安在身上可以让患者觉得这是身体的一部分。骨整合技术可以做到假肢与患者自身骨骼的有效接合。这项技术已用于小型牙齿和面部移植手术，现在又将应用到截肢术。2008年，在一只名叫“卡斯蒂”的德国牧羊犬小腿移植手术取得成功后，美国北卡罗来纳州立大学的研究人员计划在2010年对被截肢的狗进行6次腿部移植手术，还考虑对北卡罗来纳动物园的一头豹子进行类似手术。未来将把这项技术应用于人类截肢患者身上。

　　7.水平钻探技术探取天然气

　　在美国，有数万亿立方英尺的天然气蕴藏于深达1.1万英尺（约合3353米）的页岩层。部分天然气通过传统钻探技术是开采不到的——密度大的岩石令钻头寸步难行。不过，科学家找到了解决这个难题的答案：先是垂直钻探至页岩床，接着向一侧水平钻探，穿透页岩层。美国切萨皮克能源公司在南部庞大的海恩斯维尔页岩矿床布置了14台水平钻探装置，他们期望在2010年底将这一数字增加至40台。

　　8.纳米管纺线生产新型防弹衣

　　碳纳米管的强度是钢筋的100倍，导热、导电。美国新罕布什尔州纳米复合材料科技公司正尝试将纳米管“织成”纺线的长度，大规模生产并推广到市场。该公司日前向一家大型航空航天企业交付了超过6英里（约合10公里）长的纳米纺线，明年将利用纳米管纺线开发比凯尔拉尔纤维更轻更细的新一代防弹衣。

　　9.直接碳燃料电池节能减排

　　直接碳燃料电池是一种高效、清洁的燃料电池技术，碳和氧气无需气化，通过电化学反应就产生电能，效率可达80%。直接碳燃料电池采用碳作为阳极燃料，热效率远高于氢燃料电池，产物二氧化碳无需提纯就可工业应用或隔离存放，避免了废气对大气的污染，对节能减排有重要意义。英国科学家的一项新研究表明，家具工业丢弃的大量中密度纤维板可成为直接碳燃料电池电能的原料。

　　10.超级电容器延长电动车寿命

　　电动车面临的最大挑战是能量存储。电池的性能虽然达到前所未有的水平，但它们依旧价格高昂，充电时间长，使用寿命相对有限。超级电容器能弥补电池的这些缺陷，它的使用寿命更长，没有不利于环境的化学反应，远比电池更耐用。美国麻省理工学院正在开发基于纳米管的超级电容器，而阿贡国家实验室则在探索结合超级电容器和电池的技术，以便在2010年推出超级电容动力汽车。