全球观察
瑞士电子与微技术中心日前宣布,他们在塑料太阳能电池研究上获得突破,以有机聚合体替代单晶硅制造太阳能电池的技术已进入商业开发阶段。所谓塑料太阳能电池,就是将可发生光电效应的有机聚合体薄膜,印在碳基板上并连接成为电池组。与传统单晶硅太阳能电池相比,塑料太阳能电池具有轻巧、廉价的显著特点,并且生产过程中污染较小。虽然欧美国家已开发出类似技术,但发电功率小,只适用于给手机等小型电器供电。新技术可制造较大面积的塑料太阳能电池板,以满足普通家庭用电需求。如果在建筑顶棚等开阔空间安装这种太阳能电池板,发电规模将非常可观。因为涉及商业机密,公司拒绝透露有关技术细节。
美国麻省理工大学的科学家开发出一套简单的基因模块,能对输入信号起反应,在活细胞中执行逻辑命令,就像计算机中所用的布尔逻辑门。研究人员指出,利用这些“基因线路”能追查一个细胞在何时到达其生命关键时刻,拨动基因开关改变细胞命运。MIT科学家们开发的逻辑模块以质粒为基础,这里的质粒是一种环形的DNA链,将其插入大肠杆菌细胞中。并利用重组酶,将合成基因线路有效地组装起来,不仅能执行布尔逻辑功能,还具有稳定的DNA编码存储功能。他们设计了16种质粒,在计算中能执行所有2-输入-1-输出的布尔逻辑门。这种人造模块是一种极其数字化且永久性的DNA信息存储方式。改变了的质粒能代代相传,至少能传90代。
由以色列科学院心脏病专家利奥·爱泼斯坦带领的研究小组从年龄分别为51岁和61岁的两名心脏病患者身上提取了皮肤细胞,然后在实验室的培养皿内将细胞培养成“多功能诱导干细胞”,其状态类似于较为年轻的皮肤细胞。科学家将培养出的“多功能诱导干细胞”植入到心肌中,并把这个过程中需要的病毒和多余的基因移除。培养出的细胞在实验室内非常健康,被植入受试小老鼠的心脏后,并没有出现排斥反应。尽管这种办法的安全性还没有得到确认,但在实验室阶段的效果很不错。但该技术要用于临床试验仍须克服很多困难,最快还需10年的时间才能确定该方法是否可以安全有效地用于治疗心脏病。
瑞士太阳能飞机“太阳驱动”号5月24日从瑞士帕耶讷起飞,飞往北非国家摩洛哥。这是这架世界最大太阳能飞机的首次跨大洲飞行。“太阳驱动”号由该项目发起人安德烈·博尔施贝格和贝特朗·皮卡尔轮流驾驶,全程飞行约2500公里。“太阳驱动”号翼展63.4米,与空客A340型飞机翼展相仿,但重量只有1600公斤,相当于一辆普通小汽车。该飞机主要由超轻碳纤维材料制成。“太阳驱动”号是世界上第一架设计为昼夜飞行的太阳能环保飞机,机翼上装有1.2万块太阳能电池板,为机上4台电动机供电。飞机白天飞行时,可将多余太阳能电力储备到高性能蓄电池中供夜间飞行,实现无燃油昼夜飞行。
美国加州斯坦福大学的研究人员日前研制出依靠光能驱动的人造仿生眼,有望帮助失明患者重见光明。这种新型仿生眼实际上是植入视网膜后面的微型芯片,包括:一副装有微型摄像头的护目镜负责记录患者眼前的影像,之后向芯片发射光束,芯片把光电刺激转换为神经脉冲信号传递给神经,成像在视网膜上,从而帮助失明患者看见事物。然而,这种芯片工作时需要电池供电,必须在患者耳后安装电池,还有连接芯片和电池的线缆。斯坦福大学的研究人员说,他们这次研发的仿生眼直接通过光能驱动,“省去了复杂的电子设备和布线的需要”,将仿生眼技术向前推进了一步,能使因视网膜退行性疾病而失明的患者恢复有用视力。
日本大学教授平山和雄研究小组通过向被放射性铯污染的土壤喷射高压水,把土壤中铯容易附着的黏土分离出来,从而大幅减少受污染土壤的量。研究人员注意到,放射性铯的化学结构使其具有易吸附在黏土上的性质,向被污染土壤喷射高压水后,直径不到1毫米的黏土微粒就会与沙子和小石子等分离开。他们利用每公斤放射性活度约5000贝克勒尔的受污染土壤进行实验,发现经高压水喷射处理后剩下的沙子和小石子等的放射性铯活度降至原有水平的十分之一以下,已经达到可以回填原来所在场所的程度。目前开发的实验装置每小时能够处理约15立方米土壤。福岛第一核电站事故造成了大量受污染的土壤,如何处理这些土壤成为一个令人头疼的问题。
澳大利亚科学家研制出一种新金属液滴,此种金属液滴既能被分割,也能重新融合,甚至在较强的外力下也能保持形状。该金属液滴主要由镓铟锡合金(一种共晶合金)构成,其外面具有由绝缘或半导体的微粒和纳米粒子材料制成的涂层。其中绝缘材料主要为聚四氟乙烯(即特氟龙)和硅,导体材料主要为二氧化钛、三氧化钨和碳纳米管。这项新技术使研制柔软的、可延展的电子产品成为可能。该技术有望用于制造能自动恢复的液态金属线路,以及能塑造成各种形状的柔软电子产品、半导体回路,甚至是液态滚珠轴承。由于金属液滴具有纳米粒子制成的涂层,因此不会粘在物体表面。而且正是这一功能性涂层的存在,使它具有了类似晶体管的作用。
芬兰阿尔托大学研究人员日前研发出一种新型海水淡化系统,该系统直接利用海浪能,实现了使用新能源低成本淡化海水的目标。该系统主要包括一个海浪能量转换器和一个反渗透设备。其工作原理是:安装在海水中的能量转换器对海水加压,使海水通过管道输送到陆地上的反渗透设备中,反渗透作用将盐分从海水中去除,进一步后续处理则确保生产的淡水适于饮用。研究人员表示,该系统适用于海浪能丰富又存在大量饮用水需求的沿海地区,如美国西海岸、非洲南部、澳大利亚、加那利群岛和夏威夷等地。
伦敦大学学院的科学家研制出一款永不死机的电脑,被称为“systemic”。传统计算机主要是利用内存中的数据,先把数据传出来进行工作,然后再将数据储存到内存中。这一过程通常要遵循一个固定的程序,如果出现错误,那么电脑就会出现问题,导致死机。与传统计算机不同systemic计算机的数据与相对应的指令联接在一起,并将结果分割成不同的数据实体,科学家们将它称为“系统”。每个“系统”都拥有一个包含着相关数据的存储器,这意味着该系统只和其他相似的系统进行交互。systemic计算机包含众多系统指令副本,如果一个系统崩溃损坏了,计算机可以访问另一个完好的系统副本以修复代码,保证任务正常执行,不会出现死机的现象。
瑞士洛桑联邦高等理工学院西尔维斯特罗·米克拉博士参与发明的这款仿生手不仅可以让患者感觉到手部的触感,而且还可以做出抓取东西的动作。这种仿生手可以通过电极被直接连接到截肢者的神经系统,这样接受移植者将可以自由地控制这只机械手,也能把机械手的触感传导至大脑。全新的仿生手分量更轻,截肢者可以全天佩戴。此外,原先的仿生手只有两个触感区域,但是新版本的手指、手掌和手腕全都能传导触感。据透露,今年晚些时候,这款新的仿生手将移植到一名截肢者身上。科研人员希望对仿生手进行再升级,尽可能接近真手的功能。