十大未來值得關(guān)注技術(shù):DNA打造電腦芯片

2010年08月13日09:47 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信字號：T|T

關(guān)鍵詞： DNA 超級電容水平鉆井電腦芯片頁巖層 Nanocomp 煤電站壓電材料 ZENN 技術(shù)

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據(jù)美國《大眾機械》雜志報道，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，從DNA“折紙術(shù)”到骨整合技術(shù)，一系列“大想法”受以媒體越來越多的關(guān)注，未來我們將有機會觸摸壓電顯示器，也有機會購買自己的第一輛超級電容動力汽車。

1.仿人機器人

仿人機器人

不管機器人在外表上與人類如何相似，一旦揭去它們的外衣，你所能看到的不過是一堆堆雜亂的電線，與我們的體內(nèi)環(huán)境毫無相似之處可言。歐洲的一組科學(xué)家正致力于縮小機器人與人類之間的這種差距。他們研制的防人機器人原型能夠高度模擬人類的身體結(jié)構(gòu)。在這種仿人機器人體內(nèi)，有一副由熱塑性聚合物打造的骨架，與每一塊肌肉相對應(yīng)的傳動裝置以及類似肌腱的線路。歐洲科學(xué)家的目標(biāo)是研制出與人類更為接近的機器人，能夠像人類一樣與環(huán)境發(fā)生相互作用并作出反應(yīng)。

2.直接碳燃料電池

直接碳燃料電池

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，煤炭是一種破壞環(huán)境的“骯臟”能源，而氫燃料電池則是一種清潔能源，但新一代直接碳燃料電池卻向這一傳統(tǒng)觀點發(fā)出挑戰(zhàn)。這種燃料電池并不是借助難于獲得的氫，而是通過氧與煤粉(或者生物量等其他碳源)之間的電氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量。

直接碳燃料電池的優(yōu)勢在于，碳基能源生產(chǎn)并不需要燃燒，效率可達(dá)到傳統(tǒng)煤電站的兩倍左右。據(jù)美國加利福尼亞州的直接碳技術(shù)公司預(yù)計，他們可在2010年研制出一個使用生物量并且裝機容量達(dá)到10千瓦的原型。俄亥俄州的Contained Energy公司則希望在不久后利用這項技術(shù)為小型燈泡供電。兩家公司的最終目標(biāo)都是研制出模塊式直接碳燃料電池，通過組裝建造一種新型小規(guī)模發(fā)電站或者為現(xiàn)有發(fā)現(xiàn)站增加清潔能源發(fā)電裝機容量。

3.代謝組學(xué)

代謝組學(xué)

過去5年時間里，加拿大埃得蒙頓的阿爾伯特大學(xué)的科學(xué)家一直致力于“人體代謝組項目”的研究。這個項目具體是指一個數(shù)據(jù)庫，包含8000個天然產(chǎn)生的代謝物(人體內(nèi)參與化學(xué)反應(yīng)的小分子)、1450種藥物、1900種食品添加劑以及2900種在血檢和尿檢中發(fā)現(xiàn)的毒素。利用這些信息，研究人員可以對患者的代謝組學(xué)特征進(jìn)行分析，允許他們通過血液或者尿液檢測得知患者是否喜歡吃巧克力或者患上危及生命的疾病可能性。

目前，進(jìn)行這些檢測需要借助價值數(shù)百萬美元的設(shè)備，而這些設(shè)備通常只有研究實驗室才有。人體代謝組項目的數(shù)據(jù)庫于2007年第一次對外公布，現(xiàn)已得到商業(yè)應(yīng)用，用于進(jìn)行藥物研發(fā)和疾病診斷，讓快速而便利地進(jìn)行個體健康狀況檢測和提供醫(yī)學(xué)指導(dǎo)成為一種可能。

4.DNA“折紙術(shù)”打造微型電腦芯片

DNA“折紙術(shù)”

過去幾年來，美國加利福尼亞州理工學(xué)院的科學(xué)家一直將顯微鏡下才可觀察到的DNA串折疊成各種有趣的形狀，也就是所謂的DNA“折紙”。2009年夏季取得的一項研究突破顯示，折疊的DNA串可用于制造超小型電腦芯片。在此之后，加州理工學(xué)院的科學(xué)家便與IBM的研究人員合作，共同致力于DNA“折紙術(shù)”研究。根據(jù)他們的研究，三角形等特定形狀的DNA串能夠像硅片一樣在微芯片制造中扮演重要角色。DNA串可以充當(dāng)一個錨定點，用于錨定微小的電腦芯片組件。這些芯片組件最小只有6納米，與當(dāng)前的45納米這一標(biāo)準(zhǔn)相比可謂是一項巨大進(jìn)步。

5.壓電顯示器

壓電顯示器

科學(xué)家長久以來就已了解天然產(chǎn)生的壓電材料的屬性，即可以將電能轉(zhuǎn)化成物理性應(yīng)力，反之亦然。如果將這種特性應(yīng)用到電子顯示器上，便可研制出能夠改變形狀的顯示器。2010年，這項技術(shù)有望應(yīng)用到主流消費品制造領(lǐng)域，讓移動設(shè)備擁有非比尋常的顯示屏。關(guān)機時，屏幕可以變硬從而起到保護(hù)作用；開機時，屏幕又會變軟，形成一個可按壓的觸摸屏。

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