搜索
科学网 群组 学术科研 化学科学 新型含能材料 2013年最值得关注的十大热门技术
查看: 10683|回复: 0
go

2013年最值得关注的十大热门技术

Rank: 2

发表于 2014-1-22 09:24 |显示全部帖子
       据美国《大众机械》杂志报道,在刚刚开始的2013年,除了一系列新技术将最终浮出水面外,很多现有的技术也将走向普及,成为热门。这一年,DNA排序的速度将更快,成本也更低;先进的认知无线电装置能够在拥挤的无线电频道中寻找可用频段;电动汽车也将采用非接触式的感应充电技术。下面就是2013年的十大热门技术。

  1. 纳米孔基因排序

  2008年,DNA联合发现者詹姆斯·沃森的完整基因组排序用了4个月时间完成,耗资接近150万美元。现在,商品化的纳米孔基因排序技术已经近在眼前。借助于这项技术,完成排序只需要短短15分钟。破解一个基因组需要将牛津纳米孔技术公司耗资3万美元的数台测序机结合在一起。每一台测序机让一段DNA穿过一个直径1纳米的小孔(大约相当于人类头发直径的十万分之一),监视电流变化,用于揭示4个DNA碱基中哪一个穿过这个微孔。目前,这家公司正计划推出单独使用的测序器,可像USB 密匙一样插入电脑,造价不到900美元。

  2. 定向Tweet

  你在网上发布的绝大多数内容都会成为广告商的参考资料,帮助他们判断你可能是什么类型的消费者。在Twitter上,各大品牌希望他们的宣传性Tweet只展示给特定的人群。他们可以根据用户发布的内容对其进行分类,同时参考位置、平台和时间等因素。通过这种方式,企业能够有针对性地进行广告宣传,将广告展示给他们的潜在消费者。

  3. 信用卡大小计算机

  山莓馅饼基金会正在研制信用卡大小的计算机,使用一块电路板制造。这个基金会的目的是借助这种微型电脑将科技带到全世界的学校。“山莓馅饼”研制的计算机通常被称之为“单板计算机”,造价只有25美元,采用Linux操作系统,能够与电视或者键盘相连,播放高清视频,运行文字处理软件和各种游戏。为了节省
成本,这个基金会并未安装闪存或者硬盘,而是使用SD卡存储系统和其他数据。

  4. 认知无线电

  现在的无线电频道越发拥挤,这要归咎于智能手机和平板电脑每年的数据传输量增加一倍。一种解决之道是采用认知无线电装置。这种装置的信号能够在频段之间自动跳转,时间不到一秒钟,寻找可用频段。美国罗格斯大学研制的一个认知无线电装置原型能够在不到50微秒内切换到一个新频段。借助于在AM、FM、电视和手机频段之间不断跳转,其数据传输量可达到家用无线网络的8倍。

  佛罗里达的xG技术公司在佛州劳德代尔堡建造了一个演示用网络,将认知无线电装置用于移动
宽带和VoIP连接。美国通信委员会日前宣布了一项悬而未决的规则调整,将为认知无线电装置等频段共享技术铺平道路,使用此前受到限制的频段。

  5. 即插即用卫星

  立方体卫星是一种微型卫星,长4英寸(约合10厘米),重量不到3磅(约合1.36公斤)。这种卫星的制造过程非常简单,业余爱好者和中学生便可胜任,能够改变人们对发射卫星的一贯想法。美国空军研究实验室的研究人员以及其他研究人员正在研发一种即插即用的方式,能够应用于总重量达到1000磅(约合450公斤)的卫星群。通过让常用组件标准化和为零部件研发一种用于彼此间通讯的共用语言,设计师无需为每一项新的卫星发射计划考虑陀螺仪的问题。

  如果采用这种方式,设计和制造一颗卫星只需要短短6天,而不是6年。目前,诺斯罗普·格鲁门公司已经将这种方式应用于模块化太空飞行器(MSV)。MSV允许军方指挥官订购定制的战术卫星,短短几周内便可到货。第一个MSV预计于今年发射升空。

  6. 感应充电

  感应充电并没有我们想象的那么复杂。一个线圈内的电流产生电磁场,促使附近另一个线圈产生电压。借助于这项技术,我们无需使用电线便可为电池充电。感应充电并不是一项新技术,早在2009年,Palm Pre感应充电器就已问世。今年,这项充电技术将开始普及。英菲尼迪汽车公司计划在2014年推出一款车型,利用安装在停车场地下的线圈充电。除了汽车外,一些消费性电子产品也开始采用这项技术,例如诺基亚的Lumia智能手机。现在的关键问题是,无线充电联盟是否会设立相关标准并贯彻实施,让任何无线充电器与任何设备之间实现兼容。

  7. IGZO显示器

  显示器分辨率的军备竞赛越发激烈,电脑和移动设备制造商需要放弃传统材料硅,才能实现更清晰的成像,进而在竞争中获得优势。通过用半导体铟镓锌氧化物(IGZO)取代LCD显示器使用的硅,制造商能够缩小像素的尺寸,进而增加屏幕的分辨率。此外,采用这种半导体可以节省电量,因为与当前的非晶硅相比,电子能够更快速地穿过。

  夏普的IGZO显示器原型尺寸为6.1英寸(约合15.5厘米),分辨率为每英寸498像素,远远超过iPhone5的视网膜显示屏,后者的分辨率为326ppi。IGZO能够与有机LED显示器结合在一起,提高分辨率和能效。目前,夏普已开始生产第一代IGZO显示器,产量将在今年大幅提高。

  8. 协同机器人

  传统的工业机器人善于“单干”,帮助人类完成组装、焊接等工作。新一代机器人将与人类密切合作,能够放大我们的能力和弥补我们的缺陷。这也就是为什么美国国家机器人计划一年投入5000万美元研制协同机器人。这项计划得到美国宇航局、美国国立卫生研究院和农业部等机构的支持机器人能够代替宇航员,探索他们无法前往的环境恶劣地带;能够让老人在家里接受医疗看护,甚至接受手术;能够驱逐牲畜身上的寄生虫,感知果实是否成熟。实现人机交互的第一步工作是研制全尺寸类人机器人,例如UPenn和弗吉尼亚理工学院的SAFFiR,这是第一步,也是关键的一步。SAFFiR可帮助扑灭火情。

  9. 共晶炸药

  军方工程师从制药业的研究人员那里取经,利用共结晶研制一种新型炸药。这种方式允许科学家将两种性质不同的合成材料结合成一个单一的共晶体,兼具两种材料最出色的特性。目前,美国国防部资助的一支研究小组成功让标准的军用炸药HMX与威力更大、同时较为危险的不稳定炸药CL-20进行共结晶。这种新型炸药的起爆时速比HMX快225英里(约合362公里),产生更大的爆炸威力。更为重要的是,这种新型炸药的稳定性与HMX不相上下。

  10. 太空篱笆

  2009年,美国的一颗通讯卫星与俄罗斯的一颗卫星相撞。这起事故再一次提醒人们太空这个最终疆域正变得越发拥挤。目前,美国仍使用1961年创建的一个现在已经过时的系统对太空中的物体进行追踪。今年9月,随着工人们在太平洋北部的夸贾林岛建造投资35亿美元的“太空篱笆”网络的第一个雷达站,这种现状将发生改变。

  “太空篱笆”网络利用高频雷达探测太空中的物体,能够发现1200英里(约合1900公里)外小到垒球大小的物体。此外,这一网络还能进行“非线索化追踪”,即追踪尚未登记入册的物体。“太空篱笆”网络将于2017年投入使用,负责对近中低地球轨道的20多万个物体进行监视。
心若在,梦就在!

Archiver|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2017-3-31 04:23

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007-2017 中国科学报社