将会改变世界的七大超凡构想

39度创意研究所 2013-02-20 11:41 次阅读

  在很多年前,互联网也只是一个伟大的想法,但是如今,互联网不仅成为现实,而且深刻影响着社会的变革和进步。一件伟大的事件发生之前,其实早已酝酿已久。日前,国外媒体汇总了当前7个如若实现足以改变世界的伟大想法——让飞机电力驱动、让地球充满能量、让沙漠成为用之不竭的能源等等。

  

  1.让飞机电力驱动

  汽车行业不乏革新,比如说Tesla、Prius、Volt等电动汽车的面世可以从根本上解决尾气排放对环境的污染问题。在过去的几十年,航空产业也一直在试图通过提升燃料品质的方式来降低排放,但是这始终无法从根本上解决污染问题。航空产业的燃料革命必须尽快进行,因为到2031年,随着发展中国家经济规模的不断增长,全球空中航线的规模将会比现在增加一倍。这就意味着,本来已不堪重负的航空污染将会变得更加岌岌可危。业内人士甚至认为,如果航空产业无法解决自身严重的排放问题,那么到时候,我们为汽车、电网等领域的绿色革命所付出的努力将会付诸东流,所取得的成果也将灰飞湮灭。

  为了解决航天工业的排放问题,相关部门也想了一些办法。NASA目前正在重新考虑对飞机的整体设计进行一些改变和优化,比如说令人瞠目结舌的MIT D概念——基于这种理念的飞行器将会配备双缸引擎,其中在后置引擎的作用下,飞行器的燃料消耗将会减少50%。这种飞行器的噪音还非常的低,而且更加智能的导航系统也能让飞行器到达目的地的飞行距离大大缩短。此外,小型的短程飞行器最终也有望变成电力驱动:斯洛文尼亚一家飞机制造商Pipistrel已经研发出了一架采用电力驱动的四座飞行器,它的飞行里程是其他小型飞行器的一倍。

  NASA航空研究部门副主管大卫•辛顿(David Hinton)表示:“所有的这些航天技术汇聚到一起后,将会催生一架非常先进的飞行器——一架放到10年前根本无法想象的飞行器。

  

  2.通过微机械让我们的星球充满燃料

  1982年,美国加利福尼亚化学家哈里•格雷(Harry Gray)在电子转移学中揭示了电子在蛋白质分子中的迁移机理及其特性。这门儿学问最终被证明是生命学中不可或缺的理论。它揭示了生物是如何将能量转化成自身可以吸收和利用的物质,比如说植物会把太阳光的能量吸入他们的细胞体内,然后通过细胞的某种作用再将这些光能转化成各种生命体所需的燃料——葡萄糖——此乃能量之源。通过金属蛋白这种杂交分子,就可以将蛋白质的灵活性与金属的属性联系在一起并促使化学反应的可能性大大增加。

  当格雷弄清楚这个理论之后,他开始对太阳能产生了浓厚的兴趣。他已经意识到,如果要想开发一种取之不尽用之不竭的能量源的话,那么或许可以打打金属蛋白系统的注意,比如说光合作用。但是这种方式也许并不可行,因为生物机械体往往都非常的脆弱和低效——而且,若要其不间断工作的话,还需要具备无时不刻的再生机能才行。

  格雷认为,想要得到一种可以为我们持续稳定提供能量的分子机械还需要付出很大的努力才行。格雷和他的同事们有一个宏伟的设想——制作一种微观电池,这种电池的一极为金属氧化物,另一极为硅物质,由此可以在植物的细胞膜中建造出一种类似于金属蛋白列阵的物质:这样一来,一极的金属氧化物用来吸收太阳光中的蓝波并利用其能量将海水分离出氧原子和氢原子,同时另一极的硅物质将会吸收太阳光中的红波并将质子和电子组合在一起。这个过程是非常顺利的,因为一个质子与一个电子结合后实际上正是一个氢原子,而氢原子可以作为我们所需要的燃料。简单的说,这个过程实际上就是从太阳光中获取氢原子。格雷表示:“我们工作的重点是尽快找到一种非常强壮的分子或者其他强壮的物质,为利用太阳能的载体。”

  这或许是一个非常艰巨的任务。虽说人工水分离器的工作效率已经是太阳光合作用的10倍,但类似的大规模的实验会是几十年之后的事情,但是如果研究人员发现新的更有效的催化剂的话,可能这个实验将很快就能进行。当前,进行这种实验所需的异金属是非常昂贵的,而且有毒性,但是格雷对于未来还是非常乐观的:“大自然必将创造生机,我们现在需要做的是寻找新燃料”。噢,当然还要保护我们的星球。

  


  3.任何物体都能成为热点 Wi-Fi无处不在

  我们的整个移动产业有个非常美好的梦想——无论何时无论何地,只要我们想要,我们就能用移动设备接入互联网,而且连接速度飞快。但是理想很丰满,现实很骨感:AT&T、Verizon等移动服务提供商甚至停止了提供无线数据的计划,而且,随着智能手机以及平板电脑等移动设备数量的与日俱增,移动带宽的速度越来越慢,甚至到了让人无法忍受的地步。

  访问受限不止是一件令人恼火的事情,同时是对创新的致命威胁。到了2020年,无线技术有望给整个产业带来4.5万亿美元的创收,但是增长取决于按比例增长的能力,我们现在需要和移动设备数量相匹配的无线数据服务。

  Wi-Fi无线网络可以帮助我们解决这个问题。当前,已经有互联网公司和手机公司开始部署可以提供4G频谱的小型无线信号塔了——但仅能覆盖到人口密度较大的区域。这些公司还没有建设大型设施来覆盖全球的每个角落的想法,当然他们暂时也没这个能力。

  不过有一家名为查姆泰克(Chamtech Enterprises)的军事高科技公司已经提出了一项大胆的计划——让Wi-Fi无所不在。这家公司将会开发一种由数以万计的纳米级电容组成的流体物质,这是一种新型气溶胶喷涂材料,喷上这种粒子,就可以把墙壁,甚至一棵树,都变成信号发射器。它在信号接收能力要比普通的金属棒更强。通过一个路由器,Chamtech的信号塔便可以与光线网络对接,然后从指定的卫星接收信号,并与就近的节点建立一个菊花链式,从而创建出一个巨大的、低成本的广域Wi-Fi热点。这种方式在理论上完全可行,如果这不够好的话,那我们只能试着不要去抱怨AT&T的服务差了。

  

  4.沙漠也能成为取之不尽的绿色能源

  莫要把像撒哈拉这样的荒漠看成是一文不值的不毛之地,请把它当成是取之不尽用之不竭的绿色能源。因为理论上讲,地球上的沙漠用六个小时吸收的日光能量就能让地球上的人类用一年还绰绰有余。目前,一个来自地中海地区的、由政客、科学家和经济学家组成的团体制定了一个未来计划——沙漠科技,简单说就是如何去利用沙漠上的热能发电。该计划涉及地球上数百平方英里的风能资源以及全球所有沙漠吸收的太阳能资源,这些低成本的、可再生的能源将会被转换成电能,然后输送给能源匮乏的国家和地区。

  沙漠科技的成员希望首先能把北非沙漠的太阳能源输送到欧洲地区。通过估算,到2050年,北非1300平方英里的沙漠可以解决欧洲20%的能源需求问题。沙漠科技基金总监蒂莫·格洛普(Thiemo Gropp)博士表示,现在,沙漠科技计划已经提上日程。但是如此巨大的基础设施建设势必会遇到当地势力的行政阻挠,这正是目前该计划的最大挑战。虽然北非的主要领导人认为沙漠科技项目可以给当地带来大量的就业机会,但是阿拉伯之春(编者按:就是目前阿拉伯世界掀起的争取民主、平等的运动)左派投资者们对于该项目却有抵触情绪,因为他们认为该项目可能会成为当地不稳定因素的祸首。

  如果沙漠科技项目未来可以成型的话,全球1800平方英里沙漠带来的能量足够全球90%的人口享用。对于能源消耗大国和地区而言,欧洲可以依赖北非的沙漠,中国或许可以利用戈壁沙漠,而南美则可以利用阿塔卡马沙漠(Atacama Desert)。总之,哪里有光,哪里就有希望。

  

  5.所感即所知 用眼睛充当数字显示设备

  智能手机可以让我们随时从互联网上获取我们想要的信息,但是通过网络获取信息的时候我们必须要做的一件事情就是眼睛得盯着显示屏。如果是在驾驶途中,这样做可能会导致车祸,如果是在和朋友一起吃饭则可能会因为怠慢让对方感到不爽。那么,我们是否可以和互联网上我们想要看的信息实现无缝连接呢?这样就可以挽救生命和友谊了呢。

  早在2002年,谷歌联合创始人就曾提出了用眼睛作为显示屏的构想。到目前为止,与该构想最接近当属Google Glass(谷歌眼镜)。Google Glass具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等,而且只有佩戴者才能看到这些信息。

  不过现在Google Glass项目的创始人、同时也是华盛顿大学副教授的巴巴克·帕维兹(Babak Parviz)计划现有基础上进一步研究和改善Google Glass。帕维兹计划抛弃体积过大的眼镜,取而代之的是一片内建微系统的隐形眼镜。帕维兹认为,通过无线电控制,隐形眼镜就可以扩展现实,从而让用户可以在没有显示器设备的情况下进行视频通话、视频通话等操作。

  帕维兹表示:“要实现这种所感即所知的显示,研发者唯一需要做的就是在用户的视网膜上生成一个图像,当你的隐形眼镜帮你在视网膜上形成一个图案时,你不需要任何显示设备也能把显示内容一览无余”。还有,这种隐形眼镜可以作为一台实时的健康监控器,通过微小的生物传感器来分析你的眼细胞。

  


  6.对来袭小行星宣战

  著名电影《绝世天劫》(Armageddon)给观众讲了两个道理:第一,当突然起来的灾难发生时我们毫无准备、极度悲伤;第二,用正确的工具有效的事。爱荷华州立大学小行星偏离研究中心(Asteroid Deflection Research Center)主管Bong Wie说:“主演布鲁斯·威利斯(Bruce Willis)在片中为防御小行星保护地球做成了卓越贡献”。知道吧,《绝世天劫》这部影片让我们知道了什么是地球大爆炸。Bong Wie计划设计一颗防御导弹,其实它是一个超高速行星拦截设备,机身前面为“动能拦截器”,后面是一颗“核弹”。动能拦截器负责穿透小行星坚硬的地表岩石,然后核弹会一举将来袭小行星炸个粉碎。

  嘿!对于NASA而言,这听起来是个不错的设计,为此还拿了10万美金给Bong Wie做研发经费。Bong Wie的设计构想至少可以解决核弹在太空中的最大弱点之一——向小行星地表投射一枚核弹可能会因为高温导致核燃料在引爆之前就融掉,最终变为一枚哑弹,无法摧毁目标。Bong Wie构想中的超高速行星拦截设备可以避免这样的尴尬出现,因为它可以把核弹直接带入行星内部引爆,威力是在地表爆炸的20倍。

  Bong Wie计划在2020年的时候对这个系统设备(不含核武器)进行测试,但是他表示:“如果有发现有小行星可能撞击地球的话,他可以用1年时间完成这一设备。制造这样一台携带核弹的超高速行星拦截设备可能需要5亿美元,虽然代价昂贵,但是与人类文明终结相比实在是微不足道”。

  

  7.用钻石建造摩天大厦

  它是宇宙中最坚硬的物质,它是透明的,表面光滑的,化学惰性的,而且它是最佳的热导体。它是由宇宙中最普遍的元素构成的:碳原子。钻石——碳原子的结晶体,从微电子领域到水环境处理领域,它的作用至关重要。但是不幸的是,钻石的数量非常稀少。那么,如果钻石可以像钢材那一普遍存在于世的话,世界会是什么景象?

  史蒂芬•贝茨(Babak Parviz)并不认为这是在痴人说梦。史蒂芬•贝茨是一名知名科学家,除了供职于NASA和Princeton外,这个64岁的老头儿还在通用汽车公司干过多年。在通用的时候,他用蓝宝石建造了一个透明的活塞发动机,从而可以看清发动机里巨大的火焰和气体。蓝宝石发动机让贝茨想到了钻石。他说:“如果用钻石代替蓝宝石的话效果会更好,但是前提是你得买得起钻石”。

  受到启发的贝茨开始用蒸镀的工艺将自己投入到在薄膜中合成晶体的研究中。后来,贝茨发明了一种方式可以合成钻石,并获取了专利。其实方法很简单:将金刚石粒度(一种成本很低的工业材料)与气化的C60富勒烯(一种足球形状的碳六十原子)一并装入一种模具里面。然后,用激光冲击波照射整个模具,富勒烯就会被分离出来,碳原子将会在金刚砂之间凝结成固体。

  即便这种方式在技术上和成本控制上是可行,但是最终合成的钻石还是会有很多孔,而且谁也不知道这种有孔的钻石是什么样的物质属性。在做这件事之前,贝茨首先得自掏腰包购买价值10万美元的激光发射设备,但是如果贝茨真的能用廉价金刚砂合成钻石的话,那会是何等景象:房子用钻石地基,摩天大楼用钻石大梁,钻石造的医疗假肢,钻石造的飞机和宇宙飞船等等。但是可不要期待把整个房屋换成钻石材料,因为钻石是宇宙中导热性能最好的物质,如果用它做建材的话,屋内一点热量都存不住滴,冬天会等死人滴。

  

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