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第28章 世界未来科技(14)

当然不可能什么事情都是一帆风顺的,假如纳米机器人忘记了停止复制自己,会发生什么事情呢?如果没有一些事先制定好的停止信号,这些纳米机器人就会无休无止,不停的复制,后果将会是无法预料的。一个发疯的、正在制造食物的纳米机器人能够把整个地球生物圈,在很短时间里变成一块巨大的奶酪。

纳米技术的未来

纳米技术学家们并没有回避危险,但是他们相信他们能控制灾难的发生。其中一个办法是设计出一种软件程序,使纳米机器人在复制数代后自我摧毁;另一种办法是设计出一种只在特定条件下复制的机器人。例如:只有在有毒化学物质,以较高浓度出现时,纳米机器人才能进行自我复制,控制毒素蔓延;或者在一个事先设定好的温度和湿度范围内,机器人才能进行复制。

就像电脑病毒的传播一样,所有以上这些努力可能都无法阻止那些不怀好意的人,去释放某种纳米机器人,作为伤害别人的武器。事实上,一些科学家曾经指出,纳米技术可能带来的危险要大于它的益处。然而,仅仅这些益处就已经太具有诱惑力了,纳米技术必将超过电子计算机和基因制药,而成为21世纪的技术发展方向。世界可能会需要一个纳米技术免疫系统,在这个系统中,纳米机器人警察会不断地在微观世界中,同那些不怀好意的纳米机器人进行战斗。

不管怎样,纳米技术已经到来了!

氢燃料电池车

假如以后买一辆汽车,它使用的燃料不仅很便宜,而且还可以“取之不尽,用之不竭”;排放的气体里没有任何有害物质;排气管里排出的水甚至可以直接饮用……这可是多少人梦寐以求的事呀!

未来的新燃料

全球的环境科学家们一直都在寻找一种既便宜又没有污染的能源,氢正是科学家们最看好的原料。最近,氢燃料电池动力系统的开发受到了上至各国政府机关,下到普通百姓的很大关注,被认为是21世纪的新能源典范。的确,氢燃料有很多让人乐观的特点:排放无污染,能源效率高;相对于石油、煤炭和天然气等化石燃料而言,氢燃料的确是取之不尽、用之不竭的。另外,航天技术上的应用为汽车氢燃料的开发提供了宝贵的经验。

目前,世界各国汽车厂商都在加紧研制以氢为能源的燃料电池车,这是迎接氢能时代到来的前奏曲,这不仅是现在的热点,而且将会成为今后人类能源的永恒主题。中国科学家们也及时地抓住这一机会,以新能源、新动力燃料电池为突破点,分别在北京、上海等地研制开发氢燃料电池车。

你一定会问,用什么方法才能得到这些氢原料呢?其实最容易和最干净的方式就是电解水:先把电极棒插入到水中,通电后,氢气就会从电极棒的负极涌出,而正极则产生氧气。不过目前电解水的经济性和清洁性还有一定的局限,至少在当今大部分地区是如此。因此,在美国,现在每年提炼的900万吨氢气中,95%是用加热法从甲烷中分离氢原子的,但这种方法同时产生了大量二氧化碳,就像烧煤和其他碳氢化合物一样。这也正是将来急需解决的首要技术问题。

氢燃料电池车的制造原理和优点

氢燃料电池车的工作过程不涉及燃烧,也没有机械损耗。比起蒸汽机、内燃机等能量转换效率高得多。一些汽车公司经过实验得出结论:汽油车的工作效率从油箱到车轮为16%,而氢燃料电池车则为60%,效率提高将近四倍。另外,氢燃料电池车很少需要维修,因为氢气里没有腐蚀性的杂质,也没有碳阻塞燃烧室,没必要老去修理厂保养和维修,又为车主节省了一大笔开支。

30年后,当我们购买一辆氢燃料电池车时,我们还会发现这种车没有传统的发动机、变速箱和机械传动装置,只是在车身里安装了由氢燃料罐和电池组成的新型驱动装置。4台发电机分别由电脑控制,驱动连接4个车轮。如果装有卫星定位系统的话,驾驶起来会很方便,甚至在停车的时候,可以像螃蟹一样横行,只需要很小的地方就能自如停放。由于氢燃料电池车的主要部件都在车身里,到那时我们实际上就是买个车身而已,车主只要换上自己喜欢的外壳,就能随意组成各种各样的车型,方便得就像换一件外衣一样简单。

另外,氢燃料车也比传统的汽油车安全得多,即使在失火的情况下也便于逃生。汽油车如果发生事故或遇火,油箱就会发生爆炸,汽油产生的热量和毒气都会致人死命。而氢燃料车在猛烈的撞击下,甚至储存氢气的罐子破裂都不会引起大火,如果撞击后氢燃料外溢,它只会蒸发到空气中,不会产生任何污染;它也绝不会爆炸(氢气只有与氧气或空气在密闭的空间里混合后才会引起爆炸)。

一辆普通汽车的内部构造30年后的汽车市场

汽车巨头戴姆勒一克莱斯勒公司已经宣布,他们将于2042年正式大量销售以氢气为动力的燃料电池汽车。该公司介绍说,他们的60辆“奔驰A级”氢燃料电池汽车正分别在美国、日本、德国和新加坡进行试验,目前试验进展顺利。

不过,有关专家认为,氢燃料电池汽车商业化仍有不少技术障碍,目前氢燃料电池车至少有三大困难要克服。

成本的问题。一般来说,仅燃料电池堆的成本就在每千瓦2000至5000美元左右。也就是说,要制造一个功率为100千瓦的氢燃料电池组,就要20到50万美元,这显然是非常不经济实惠的。

氢的储存问题。由于氢在常温常压下为气态,因此在车上如何携带氢也就成为一大难题。目前,常用的办法是将氢加压700千克,变成液态,用耐高压的复合材料瓶储存。

加氢站等基础设施缺乏。如果以后的汽车都采用氢气为燃料,那么加氢站就显得尤为重要了。这是困扰氢燃料电池汽车真正商业化的一个大问题。目前,通用汽车公司就与壳牌润滑油公司合作,计划建立12家加氢站进行试运行。同时,一些汽车公司还提出对现有油箱进行重整,以产生氢,而在每辆车上仅加一个小型汽油重整装置的过渡办法。

解决了以上这些问题,30年后满大街跑着的可能都会是新型氢燃料电池车了。

未来超市欢迎你

超市是大家再熟悉不过的地方了,据说世界上第一家超市是1952年首先在美国诞生的。开张那天人们尚不知超市为何物,纷纷抱着好奇的心态前往光顾,并把逛超市作为一种时尚。但过不多久,人们逐渐尝到了超市便利的甜头,上超市购物便成为人们日常的一种需要。此后,超市像雨后春笋似地遍布全球。现在除了传统意义上的超市之外,网上超市、电话超市等各种形式的新型超市也开始走进了人们的日常生活,但30年后可能又会有另一种超市激起你更大的购物欲望,这究竟会是什么样的一座超市呢?现在就让我们来设想一下:时间一下子跨到了2035年的一个周末,今天你打算去超市买点什么,于是信步来到了小区里新开的一家超市门口……

超时尚购物之旅

当你一走近这家超市的门前,墙上一面巨大的液晶显示屏,不停滚动着的商品广告立刻就会让你感到眼花缭乱:欢迎来到“未来超市”!

当今超市中的一些自动设备在这家“未来超市”里,顾客不再是个默默无闻的购买者。因为当你走到超市的大门口时,马上就会有店员向你询问一些必要的购物及个人信息,例如你的性别、年龄、银行账号等等,然后他会把这些信息输入到一台安装微型手提电脑的购物车里,这其实就是一台只属于你的“个人导购机”。通过无线电装置与超市的主控电脑相连接,在今天的购物过程中,它将全程陪同你,并提供相应的服务。一切准备完毕,就可以开始愉快的“购物之旅”了。“导购机”会根据超市各种货架的不同布局,按照你的购物计划设计出最短的购物路线,把你带到每一个货架前面。

你的计划之一:今晚做菜需要干酪,“导购机”马上就会带你来到冷冻保鲜食品柜台前。根据事先输入的个人信息,它会做出适合你身体营养需要的建议——它仔细帮你挑选了一款产自法国的干酪。然后你可以用“导购机”上的扫描仪扫一下干酪包装上的条形码。“导购机”的屏幕马上就会显示出这款干酪的价格、名称和产地。而且你只要在“导购机”的触摸屏上输入所需要的干酪数量,总价就会自动算出来。如果需要的话,就连发票也可以立即打印出来。

在超市里还有随处可见的电脑信息查询屏。虽然这并没有什么新鲜的,现在很多超市里面都有,不过功能却增加了很多,例如:把一瓶葡萄酒的条形码扫进其中一台查询器,结果不但能了解到这瓶葡萄酒的原产地,还可以知道用餐时,它更适合与哪些菜肴来搭配,以及柜台上同一系列其他葡萄酒的名称、价格与产地。而目前超市里的查询机只能查询商品的价格。

购物更轻松管理更简单

超市用上高科技产品,轻松的可不仅仅只是购物者,同时也能让超市的管理变得更为简单,效率也更高。由于每一台“个人导购机”都与主控电脑相连,于是,超市的管理员完全可以时刻了解每一个柜台的供货情况。

当商品被顾客从货架上取走时,感应器就会自动读出它的数据,然后通知主控电脑,使管理人员可以随时补充货源,这也为订货提供了准确的数据。

你一定有过这样的经验:好不容易买完了所有的东西,结果走到收款处,却发现每个收款机前都摆起了长龙阵,没办法只有慢慢等吧。不过在“未来超市”里,你永远见不到为等候结账而排起的长队,顾客只需在“导购机”的屏幕上找到显示有结账字样的触摸键,然后用手指轻轻一按,便万事大吉了,真是轻松又方便,因为“导购机”已经事先把你的银行账号传到结账电脑里去了。

“方便享受生活乐趣”——这也许将会是30年以后最流行的一种生活态度。届时,“未来超市”将会最大程度地满足人们的这种要求。

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