當今世界10項最有影響新技術

當今世界﹐科技發展日新月異﹐科學新概念層出不窮﹐新技術工藝相繼閃亮登場。納米材料﹑信息技術﹑生物制藥﹑節能環保科技領域的創新和研發引人注目﹐鼓舞人心。一項新的科技發明會在不知不覺中改變我們的生活﹐影響社會發展的歷程。 近日﹐俄羅斯《大眾機械》雜志撰文指出﹐以下科技新技術會使人類生活因此而更加完美無缺。 1﹐相變隨機閃存(PRAM) 手機﹑手提電腦等移動設備對存儲器的要求﹐與服務器和臺式電腦等截然不同。長期以來﹐人們對這些移動設備存儲器的主要性能要求是低成本﹑低功耗以及非易失性。 但是﹐由于目前開發的各類存儲器都有其自身缺陷﹐因而沒有一款能夠完全滿足上述所有要求。例如﹐動態隨機存儲器成本低且能夠隨機訪問﹐但遺憾的是存在易失性﹐即斷電後會發生數據丟失﹔充當緩存的靜態隨機存儲器讀寫速度快且能夠隨機訪問﹐但缺點是成本較高﹔相比之下﹐閃存成本低且具有非易失性特點﹐然而苦于速度慢又無法隨機訪問。除此之外﹐目前的閃存制造技術也無法生產出存儲容量超過16G的產品。 最新興起的相變隨機閃存技術﹐類似于CD和CD驅動器中所採用的技術。在PRAM中﹐電流將硫化薄膜加熱至晶態或非晶態﹐因兩種狀態下的電阻率有很大差別﹐從而可判讀為0或1﹐只要在上面施加少量的復位電流就能觸發這兩個狀態的切換。 在現有的電子產品中﹐廣泛使用的非易失性閃存有NOR和NAND兩種﹕NOR閃存適合直接運行軟件﹐但它的速度較慢﹐而且造價昂貴﹔NAND閃存容易大規模制造﹐更適合存儲大容量文件﹐如MP3音樂文件等。PRAM閃存則採用垂直二極管和三維晶體管結構﹐不需要在儲存新數據前擦除舊數據﹐因而是非易失性的﹐也就是說﹐在電子設備關閉時仍能保存數據。 目前﹐三星公司在PRAM領域的研發處于世界領先水平﹐2006年已經展示了它的初級產品﹐這些新產品比現有普通閃存快30倍以上。三星公司表示﹐PRAM產品有望在2008年上市﹐它極有可能將成為NOR閃存的最終替代品。 2﹐汽車智能一體化 近10年來﹐信息技術的發展為交通運輸行業帶來了各種機遇﹐智能交通系統(ITS)﹐便是其中最典型﹑最活躍﹑最具潛力而且全面應用了信息技術的一個交通運輸發展綜合領域。ITS就是信息技術───主要是計算機﹑通訊和感應技術───在交通運輸系統中的實際應用﹐其目標是強化對公路城市道路﹑公共交通等交通設施的管理﹐實現更安全﹑更便捷﹑更有效﹑與環境更協調的客貨運輸。 對于廣大出行者而言﹐一個整體化的交通信息網絡意味著將來的出行會更加方便﹑更加省時﹑更加經濟。它將使各種交通工具包括公共汽車﹑城市軌道交通﹑公路客運和小汽車之間全面協調運營﹐形成一個整體化的和諧的交通運輸系統。這樣﹐在一次出行過程中﹐各種交通工具之間的轉換問題﹑繞行和換乘引起的時間改變﹑不同地區之間的服務標准等問題﹐都可望得到最合理的解決。 美國交通部正在積極推進有關汽車智能一體化技術﹐有望在2007年進行測試運行。這項技術將重點開發4種產品﹕車內信息處理設備﹑故障診斷與預警設備﹑輔助駕駛設備和一種能自動介入的安全設備。所有這些設備將與安裝在沿線交通設施上的其他裝置協同工作﹐以確保車輛的性能和駕駛員的駕駛能力維持在最佳狀態。 在駕駛資格自動檢測方面﹐車載裝置首先會把無駕照者﹑身體與精神狀態不合適者迅速鑒別出來﹐使他們根本無法進入車輛啟動程序﹐從而在源頭上杜絕了一部分交通事故。同時﹐車載裝置還將實時檢測駕車者是否處于警覺狀態﹐實時檢測其駕駛行為是否正常和負責任。這項計劃包括安裝一個5.9赫茲的短距離無線通信設備﹐以方便司機在駕駛途中與周圍車輛的司機對話﹔在交叉路口和直道處安裝一種控制設備﹐匯集有關汽車的速度和位置﹐以及周邊交通狀況圖和天氣條件等所有動態信息﹐以便司機可以准確把握綜合信息﹐遠離可能出現的擁堵地點。 3﹐可印制太陽能電池技術(PrintedSolarPanels) 目前﹐大規模使用太陽能電池所遇到的最大困難﹐是硅太陽能電池成本太高﹐制造工藝復雜。它需要在高度真空的環境下生產﹐以避免微型塵埃和空氣中的微粒對產品產生不良影響。 但近年來﹐科學家發明的一種太陽能電池技術正日益受到人們的關注﹐這種技術是利用納米技術﹐將太陽能光電轉換電路印制在可卷曲的薄膜材料上。 這一新技術不僅使大大提高了太陽能電池的生產速度﹐而且印制的電路線寬僅有頭發直徑的十萬分之一﹐因此﹐制成的太陽能電池片可以收集更多的太陽能轉換為電能。也就是說﹐納米太陽能電池片的發電能力比傳統的硅材料太陽能電池片更強。而且﹐這種新型的納米太陽能電池片是可以卷曲的﹐比傳統的硅材料電池片更輕也更有彈性﹐攜帶當然也更加方便。 例如﹐美國加利福尼亞州一家名為“納米太陽能”的公司研制出的銅銦鎵二硒電池﹐使用了低成本基板﹐該基板的加工不需要真空沉積。同時﹐採用了納米結構的“墨水”﹐直接在基板上印制半導體太陽能發電板。這樣生產出的太陽能電池具有成本低廉﹑制造容易﹑重量輕和易彎曲等特點。 目前﹐納米太陽能公司已籌集到500萬美元的風險資金﹐用于建設世界上最大的太陽能電池板廠。預計該廠投產後﹐一年所生產的太陽能電池可達430兆瓦﹐這個數字是美國現有利用太陽能電池發電量的2倍。 美國科納卡公司研發的有機太陽能材料﹐也能夠印制或噴涂在各種柔性基質上﹐並且整個生產成本也非常低廉。與傳統的以硅為基質的太陽能材料相比﹐這種有機太陽能材料具有重量輕﹑柔韌性好﹑用途更廣泛等特點。 有關專家因此指出﹐未來最有希望的太陽能裝置﹐是導電塑料和納米材料的混合產品﹐這兩種材料的混合溶液能以類似于噴墨打印的方式生產出太陽能電池。 4﹐護照電子保護 從今年起﹐美國政府頒發的所有新護照都增加了一塊射頻頻率識別(RFID)芯片。該芯片上儲存了持有者的姓名﹑出生日期和地點﹑性別﹑護照號碼﹑頒發的時間以及截止日期等個人信息。更重要的是﹐芯片中還包含一張護照持有人的臉部數碼相片﹐目的在于防止偽造護照。 RFID電子護照採用了EPCGen2RFID芯片﹐此芯片符合ISO180006-C標准﹐具有6米的識別距離。RFID芯片內含有一個ID卡號﹐卡號數據與美國海關和邊境保護局的數據庫相連接。海關設置的讀寫器可以一次最多處理8本護照的信息﹐從而大大加速了通關的速度。另外﹐每個RFID標簽芯片都設置了防護措施﹐以防止其中的信息被盜取。因此﹐這種高科技含量的新護照很難偽造。 但是﹐仍有一些專家對RFID標簽的保密性和安全性表示質疑。 在一次展示會上﹐德國一家電腦安全公司的顧問格倫沃爾德現場展示了RFID技術存在的安全隱患。他利用一臺價值僅200美元的RFID讀卡器和一臺並不先進的智能卡燒錄機﹐將一本英國電子護照中的信息克隆到一張空白的芯片中﹐又嵌入到一張智能卡中﹐這樣就等于是偽造了一本護照。由于RFID芯片可以從一段距離外鑒別攜帶人的身份﹐有人擔心﹐它可能會被恐怖分子用作炸彈襲擊的觸發器。 5﹐人體局域網(BAN﹐BodyAreaNetwork) 試想這樣一幕﹐你衣服口袋裡的手機貼著皮膚發出一個微弱的感應電流﹐于是﹐你的手就會非常神奇地變成一把全能鑰匙﹕當你摸到汽車時﹐車門就會自動打開﹔握住鼠標時﹐個人電腦就會自動開啟。 聽起來這好像是在做夢﹐但這卻是德國一家名為“ImCoSys”公司通過智能手機來實現的人體局域網技術。當然﹐證實這些設想尚需要有與BAN計劃相配套的設備﹐相應的智能手機還沒有被商用研發出來。 BAN是以人體周圍的設備例如隨身攜帶的手表﹑傳感器以及手機等﹐以及人體內部(即植入設備)等為對象的無線通信專用系統。目前﹐BAN所使用的頻帶尚未確定﹐但400兆赫茲頻帶以及600兆赫茲頻帶已被列入議程。專家認為﹐BAN技術將在醫療中得到廣泛應用。 近年來﹐隨著微電子技術的發展﹐可穿戴﹑可植入﹑可侵入的服務于人的健康監護設備已經出現﹕如穿戴于指尖的血氧傳感器﹑腕表型血糖傳感器﹑腕表型睡眠品質測量器﹑睡眠生理檢查器﹑可植入型身份識別組件等。假如沒有BAN﹐這些傳感器和促動器則都只能獨立工作﹐要自帶各自的通信部件﹐因此通信資源不能有效利用。 目前在日本﹐關于信息通信技術在醫療領域的應用研究相當活躍。此外﹐BAN技術在音樂方面也大有前途﹐韓國廠商對該領域的應用表現出了強烈興趣。 6﹐等離子電弧汽化技術 等離子電弧汽化技術的基本原理是﹐將電流和氣體(如氬﹑氮)通入用水冷卻的特種噴嘴內﹐造成強烈的壓縮電弧而形成溫度極高的等離子流。利用這樣的高溫等離子流﹐可以切割用普通氧氣切割法所難以切割的金屬﹐如不鏽鋼﹑鎳基合金﹑鋁和銅等。 近年來﹐隨著等離子體物理學研究的逐步深入及進展﹐它的應用范圍從以前的物理學﹑工業﹑軍事等行業﹐已經擴展到醫學﹑生物學等眾多領域。 利用等離子電弧汽化技術﹐把垃圾加熱到6000攝氏度﹐就可以使垃圾變廢為寶。美國佛羅裡達州一家正在建設中的垃圾處理廠﹐就是計劃採用這種技術來處理垃圾。預計該廠每天可以將3000噸垃圾變為熱蒸汽供應給附近的工廠﹐還可用于發電120兆瓦特﹐垃圾處理過程中產生的軟化殘渣還可用于建筑施工。另外﹐非常重要的是﹐整個處理過程幾乎不產生有害物質。預計該工廠到2009年能夠投入使用。 7﹐網絡視頻技術(VoN﹕VideoontheNet) 第一次利用網絡視頻技術召開的會議出現在1998年。但隨著計算機網絡的發展﹐在普通用戶的電腦上觀看視頻的技術近期才逐漸走向成熟。一方面﹐它具備了以往硬件視頻會議系統的音視頻交互的優勢﹔另一方面﹐與計算機及網絡技術充分結合﹐把各種數據協作﹑工作協同等功能應用得更加徹底﹐同時還避免了硬件視頻會議昂貴的網絡及設備投資﹐系統也更加方便和易用。 例如﹐蘋果電腦公司研制的iTV流媒體機頂盒預計將在今年推出﹐使用這種技術﹐就能非常方便地在網上觀看視頻。2006年﹐谷歌公司以16.5億美元的價格收購了視頻網站YouTube.com﹐這預示著﹐網絡視頻技術將有很大的經濟價值。 網絡視頻技術是隨著計算機技術和網絡通訊技術的發展﹐綜合了計算機﹑通訊技術﹑電視技術而迅速新興的一門綜合性技術。同傳統電視行業相比﹐網絡視頻具有更加靈活多樣的表現形式﹐比如及時發布信息﹑自主選擇頻道等。它徹底改變了過去收看節目的被動方式﹐實現了節目的按需收看和任意播放﹐集動態影視圖像﹑靜態圖變﹑聲音﹑文字等信息為一體﹐為用戶提供實時﹑交互﹑按需點播等服務。而視頻網站的興起﹐不僅僅是完善了整個互聯網行業的產業鏈﹐還使網民的選擇更加多樣化﹐體驗更加直觀。 從傳播學的角度來看﹐視頻行業作為一種交互式媒體﹐它的發展必將帶來大眾傳媒的分流走勢與傳播途徑的一次深遠變革。 8﹐可彎曲水泥 美國密歇根大學採用高性能纖維增強水泥砂漿﹐研制出一種新型水泥﹐俗稱為工程黏性水泥(簡稱ECC)。其生產工藝類似于纖維混凝土﹐但不使用粗骨料﹐纖維體積含量一般不超過2%。 由于ECC是基于微觀層面的纖維增強機理﹐採用的是極細的高性能乙烯(PVA)纖維和聚乙烯(PE)纖維﹐基于材料微觀力學設計理論和技術增強水泥砂漿﹐因此極大地改善了拉伸延性。它甚至具有類似金屬材料的拉伸強化現象﹐其極限拉伸應變可達5%─6%﹐幾乎相當于鋼材的塑性變形能力﹐是一種具有像金屬一樣可變形的混凝土材料﹐因此﹐被俗稱為可彎曲水泥。 ECC是一種具有高韌性的延性混凝土﹐它具有很大的吸收能量的能力﹐因此可以顯著改善混凝土結構的抗震性能﹐可用于抗震結構﹑抗沖擊結構﹑結構裂縫控制和耐損傷工程結構。 由于ECC具有相當于鋼材的變形能力﹐因此可用于混凝土結構中一些塑性變形較大的構件和部位﹐如在塑性鉸區使用ECC﹐可在很大的塑性變形階段保持塑性鉸的完整性。 此外﹐ECC的抗壓強度類似于混凝土﹐抗壓彈性模量較低﹐但受壓變形能力比普通混凝土大很多。此外﹐ECC的耐火性和耐久性也被證明超過普通混凝土。 美國密執安州一座橋梁的延伸工程就使用了ECC水泥﹔日本橫濱在一次大地震後用于加固一座41層樓的支柱也採用了ECC水泥。但專家認為﹐ECC水泥用于普通建筑工程估計還需要數年時間。 9﹐聰明藥丸(SmartPill) 近年來﹐對智能藥丸的研究如火如荼。 其實﹐美國智能藥丸公司研制的聰明藥丸SmartPill並不是為了治病﹐吃了它也不能使你變得更聰明。它實際上只是一種在醫療上起著內窺鏡檢查作用的感應器或者攝像頭﹐當患者把這個維生素顆粒大小的小球吞下去後﹐它將會自動探測患者消化道內的壓力﹑pH值和溫度等指標信號﹐並把探測結果發射到體外的接收器上﹐醫生通過接收到的信號和圖像﹐就可對患者的胃腸性疾病進行診斷。 使用聰明藥丸可以檢查到一些胃鏡無法到達的位置﹐同時也能避免患者做胃鏡檢查時的痛苦。目前﹐聰明藥丸已經獲得美國食品與藥品管理局的批准﹐可以在美國銷售使用。 以色列格溫"艾梅格公司也開發出了類似的膠囊式內窺鏡聰明藥丸───“PillCam”(即為英文的“藥丸”和“攝像機”兩個詞組成)。近年來﹐這類藥丸紛紛亮相﹕有能完成定點給藥的遙控釋放藥丸﹔還有能在消化道內採樣的藥丸﹔韓國研制的藥丸式機器人能在體外遙控下完成藥物釋放﹑圖像採集和手術治療等多種任務。不過﹐這樣的全能藥丸目前仍處于樣機階段。 研制膠囊式內窺鏡的想法最早產生于1981年﹐是由以色列一名導彈專家根據智能導彈上的遙控攝像裝置技術研制而成的。有關專家認為﹐聰明藥丸將有非常廣泛的應用前景。 10﹐數據雲技術(datecloud) 在當今的數字化時代﹐你會經常將需要的數據拷貝到可重寫光盤﹑閃存設備上﹐或者在這些存儲器之間互相轉存﹐或者通過電子郵件傳送。有時你會感覺到﹐由于操作步驟繁多﹐實在很麻煩。 正在開發中的數據雲技術﹐將使你能通過互聯網迅速鏈接和同步共享大量數據﹐你的所有資料和信息財富﹐無論是佔用空間有限的文本文件還是海量收藏的音樂作品﹐都將能夠很方便地存儲在網上﹐或者能從任何地方獲得﹐並能發送到任何地方。 比如﹐麥拓公司(Maxtor)正在研發一種網絡硬盤技術。它是一塊專屬的存儲空間﹐用戶通過上網登錄網站的方式﹐可以方便地上傳和下載文件﹐其獨特的分享﹑分組功能﹐更突破了傳統存儲的概念。 與其他同類產品相比﹐網絡硬盤綜合了各種優點﹐是一種功能強大﹑操作便捷﹑大容量﹑異步的存儲工具。有了它﹐你不必再為如何在辦公場所﹑學校﹑網吧以及家裡之間共享個人文件而犯愁。只要你能上網﹐你就可以用有效賬戶進行登錄﹐對自己的文件夾和文件進行管理﹐還可以同用戶及所有網民共享相冊與視頻文件。 與電子郵件不同的是﹐網絡硬盤更側重于個人文件的存儲﹑共享﹑發送等各式網絡文件管理﹐這樣﹐就可以突破電子郵件附件對文件大小的限制。 據悉﹐谷歌公司正在研制的Gdrive項目也屬于數據雲技術。有關專家指出﹐無限量的數據存儲正在變得越來越現實﹐也必將改變計算機發展的面貌。 資料來源: DWNwes.com 2007/5/4