十大未来值得关注技术:DNA打造电脑芯片

2010年08月13日09:47 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: DNA 超级电容 水平钻井 电脑芯片 页岩层 Nanocomp 煤电站 压电材料 ZENN 技术

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6.骨整合技术

骨整合技术

最理想的假肢在活动时能够像人体自然生长出的肢体一样。骨整合技术的目标就是将假肢与患者的骨骼完美结合在一起,充分利用骨细胞与钛相容而不是排斥这一优势。目前,这项技术已经应用到小型牙齿和面部植入手术。研究人员正加紧研究,希望这项技术能够在安装假肢方面得到应用。

2008年,德国牧羊犬“卡西迪”(Cassidy)接受了一次成功的假肢(左腿)植入手术。美国北卡罗莱纳州大学的兽医外科医生计划在2010年利用骨整合技术再为截肢狗实施6次假腿植入手术。现在,他们正考虑对北卡罗莱纳州公园的一只虎猫实施这种手术。但与动物相比,将这项技术应用到人类肢体上势必面临更为巨大的挑战。

7.水平钻探技术

水平钻探技术

在美国地下1.1万英尺(约合3352米)的页岩层内蕴藏着数万亿立方英尺天然气。由于密集的岩石导致天然气流动异常缓慢,大部分天然气根本无法借助普通钻井钻取。解决之道是:首先垂直向下钻进岩层,而后逐渐进行90度水平转弯,穿过页岩天然气藏。这并不是一个新鲜的想法,但在更高的能源价格以及更先进的技术促使下,能源公司突然之间开始聚焦这项技术。2008年,美国切萨皮克能源公司在南部海纳斯维勒页岩天然气田部署了14个水平钻井。根据他们的预计,水平钻井数量有望在2010年年末增至40个。

8.动能水力发电

动能水力发电

传统的水力发电需要建大坝,而建造水坝往往是一项规模庞大的工程学项目,将改变当地的地貌和生态系统。动能水力发电是一个对环境影响较小的解决之道,利用河流与潮汐的自然流动驱动水下涡轮发电。自2006年以来,美国Verdant Power公司便一直在纽约的东河(位于罗斯福岛东部)测试6个水下涡轮,以证明这项技术拥有发展潜力。这家公司希望在2010年获得批准,在东河部署30个大型水下涡轮,为美国电网输送1兆瓦特电力。全球其他类似项目也将在不久后完成测试并开始投入全面运转,其中包括在世界上潮差最大的加拿大芬迪湾安装的3个水下涡轮。

9.纳米纱线

纳米纱线

自1991年问世以来,人们便一直用“伟大”二字形容碳纳米管。碳纳米管之所以拥有吸引力应归功于它们的强度(可达到钢铁的100倍)和出色的导热导电性能。但直到现在,我们仍没有大批量生产碳纳米管的能力。所幸的是,事情正发生改变。美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司正将纳米管织成纱线并在商业上得到应用。最近,这家公司将长度超过6英里(约合10公里)的纳米纱线交付给一家大型航空公司。2009年春季,纳米纱线进行了一次成功的防弹测试,令五角大楼兴奋不已。由于比凯夫拉尔纤维(纤维B)更轻更细,纳米纱线可用于制造下一代防弹衣。

10.超级电容

超级电容

发展电动汽车面临的最大挑战就是如何储存能量。电池性能虽然大幅度提高,但价格仍较为昂贵,充电速度也较慢同时使用寿命较短。超级电容可能成为一种解决之道,虽然所含电量不及电池(至少当前的超级电容技术如此),但它们没有与电池一样的任何缺陷。也就是说,超级电容寿命更长,没有化学反应产生的污染和电池记忆问题,同时还具有更大的耐用性。

多年来,研究人员就一心要让汽车超级电容技术趋于完美。目前,美国麻省理工学院正在研究基于纳米管的超级电容,阿贡国家实验室则在探索采用电池-超级电容混合动力的可行性。相比之下,德克萨斯州公司EEStor在这条道路上的步伐迈得更快一些。这家公司在4月宣布其钛酸钡设计已经通过关键测试。虽然EEStor宣布的消息引发质疑,但他们的合作伙伴、加拿大ZENN汽车公司已开始展开宣传大战,宣称超级电容动力汽车将于2010年问世。

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