未来改变世界的5个技术,了解一下 | 香蕉很大


周末看了一部电影,话说世界毁灭了,幸存了一个老男人和一条狗,咳咳,不是史皇的那部《我是传奇》,这次幸存的是个白人老大哥,阿甘同学,跟史皇带的德牧不同,阿甘带着的是一个串儿。

这个串儿在电影里叫Goodyear,转行演戏前曾是搜救犬,而整部电影其实就是围绕这只狗产生的,这里不剧透,喜欢的去看电影吧。
不论是史皇的《我是传奇》还是老汤哥的《芬奇》,好像人类未来总是很不乐观。传奇里未来世界丧尸横行,史皇孤身一人带条狗在研究如何让丧尸变回人类。芬奇这边倒是没丧尸了,可惜地球成了微波炉,室外随便就是70°C以上,出门不穿防护服,秒熟!
说到全球变暖,本月一号在苏格兰格拉斯哥开了联合国气候大会,会议开得挺热闹,但我个人感觉政治作秀成分居多,具体不解决啥问题。其实仔细想想,为啥开会,因为《巴黎协定》要求的减排和控温没达到嘛,那又为啥有《巴黎协定》呢,因为《京都议定书》执行不下去嘛,所以对于这次缔结的《联合国气候变化框架公约》我也不是很看好。
未来能改变世界的,肯定不是政治,我猜是技术。对于政治,咱确实不知道,咱也不敢问,但是对于技术嘛,还是有点想法的。
今天聊聊5个我最近关注的技术:
飞秒投影双光子光刻
Femtosecond Projection Two-Photon Lithography

3D打印都听说过吧,这个飞秒投影打印就相当于是3D打印的加强版。
飞秒投影打印技术,简称FP-TPL,不用于传统的3D打印一次投射一个激光点,而是在3D打印材料上投射数百万个激光点同时加工,这样速度嗖的一下子就提上来了。
工业生产最讲究效率,速度上去了,效率也就上去了,然后价格就降下来了,这就让现在很多昂贵的技术,比如医疗纳米机器人可以为普通大众服务了。纳米机器人的广泛应用也将把医疗从传统治疗方式推进到从分子层面治疗。
想象一下,未来身体里有几亿个纳米机器人在不停的帮我们修补身体,永葆青春就再也不用打针了,随便就活个一百多岁。
储能砖
Energy-storing Bricks

没看错,就是平时我们说搬砖的那个砖。
砖头能作为储能原料基于两点,首先多孔,仔细看砖头上密密麻麻布满小孔,然后就是因为富含赤铁矿(这就是导致砖头是红色的原因)。
当然光有这两点,那只是普通的砖头,为了让砖块存储并释放能量,研究人首先要将砖块加热到160°C,再用盐酸和一种叫做EDOT的有机化合物喷涂砖块表面,这样它们就会与砖头内的赤铁矿反应后会形成新的塑料纳米纤维涂层,也就是PEDOT。
补充一下课外知识,EDOT就是3,4-乙烯二氧噻吩3,4-Ethylenedioxythiophene,化学分子式如下:

放心我知道大家都不懂,我就是为了显摆一下,分子式一出就不明觉厉了,哇哈哈哈。
PEDOT是EDOT的聚合物,化学分子式如下:

基本到这里,如果还有人能跟得上,I服了U,但是以上都不重要,哇哈哈哈。
只需要知道PEDOT被广泛用作有机薄膜太阳能电池材料、OLED材料、电致变色材料、透明电极材料就行了。简单的说,就是PEDOT附着在砖头上的多孔里形成了导电涂层。
现在这还仅仅是个概念,因为要60块砖头才只能维持一个小灯泡亮两天(50小时左右),更别说家里其他大功率的用电器了,不过胜在这些砖头充电快,13分钟就充满了,而且充放电次数达到1万次以上还能维持储电90%。只要解决电量的问题,每一个小房子就是一个小电站了,加个太阳能板就完全自给自足了。
未来还真说不好他手里拎的那个是砖头呢,还是充电宝。

机器蜜蜂
Robotic bees

地球的极端天气对动植物越来越不友好,当然也包括对人类。去年澳洲森林大火,昆士兰州、新南威尔士州、维多利亚州、西澳州、南澳州、塔斯马尼亚州和首都领地的大火烧毁了近1600万公顷的土地。保守估计,澳洲全国范围内被烧死的动物数量超过10亿。
澳洲烧完了,就轮到美国烧了,加州大火。
这种极端天气下,蜜蜂当然也无法生存。蜜蜂死了,自然不能给农作物授粉,农作物无法授粉自然就没有开花结果,农作物不结果我们也就没有吃的了。
咱们人类的农作物中有35%需要蜜蜂授粉,如果蜜蜂没了,也就意味着超过1/3的粮食没了,这是非常非常非常恐怖的。
目前有个替代方案,就是用机器蜜蜂,将涂有离子液体凝胶的马鬃附着在微型无人机上,模拟蜜蜂授粉一样在花与花之间移动人工授粉。
这种高科技非常昂贵,因为无人机需要电子眼,感应器等等,还要AI技术辅助,目前只有零售巨头沃尔玛投的起,所以咱们人类还是对地球好一点,不然替代技术还没成熟,我们就先饿死了。
海水燃料
Seawater fuel

咱们生活的这个星球叫地球,其实挺名不副实的,因为地球上没有多少地,70%都是水,海水。
水变油当然是个笑话,但是海水变燃料是有可能的。研究人员设想用一种碳化钼催化剂从海水中抽取二氧化碳,通过RWGS逆水煤变化(CO + H2O ⇌ CO2 + H2)将它变成一氧化碳,一氧化碳又可以通过Fischer-Tropsch化合反应变成碳氢化合物。船舶可以用这种碳氢化合物航行。

哎呦,咋感觉碳排放问题解决了呢,利用海水把二氧化碳变成燃料,燃料燃烧了又生成二氧化碳,形成能量闭环,还担心啥。
天下当然没有免费的午餐,首先这种转化效率很低,海水里二氧化碳含量为每升100毫克,也就是说一艘轮船航行一周大约需要4500万立方海水(一个标准游泳池能装下1890立方水,即相当于是23809个标准池的海水)。其次,处理这么多海水,会对环境有具体怎样的影响,目前很难估计,可能会完全破坏微生物的生态环境哦。最后从海水里提取的二氧化碳会被排入大气中,其实是加剧了温室效应。
怎么感觉这个技术就一无是处呢,也不是,起码提供了除了太阳能之外的另一种探索新能源的可能。
20分钟水
20-minutewater

前面介绍的技术要么太贵,要么还仅仅是个想法,感觉都不太能用,那咱们来说个能用的。
前面说了地球表面70%覆盖海水,但水资源一直紧缺,因为人类只能消化吸收淡水,简单说就是海水不能喝。
水,尤其是清洁的水有多稀缺?当下,全世界有超过22亿人口(约全球人口的1/3)生活在没有污水处理系统的环境里,每年有超过30万5岁以下儿童死于霍乱、伤寒和肝炎等水传播疾病。
好消息是解决方法有了,来自斯坦福华裔教授崔屹团队将棉花浸入碳纳米管溶液中,让其干燥,然后将其浸入银纳米线溶液中,就得到了一套过滤系统。经过试验,对该系统通20伏的电,仅仅几秒超过 98% 的大肠杆菌就被杀死了。
这套设备简直是贫穷落后地区的最佳解决方案,首先是快,因为不同于现有过滤器大多采用捕获细菌的技术,该系统是直接将细菌杀灭,所以孔隙就会更大,过水更快,效率是当前过滤器的8000倍,此外因为孔隙大,还不容易堵塞。最重要的是它很便宜,用于纳米线的银用量非常少,成本可以忽略不计,崔教授的试验小组就是直接从沃尔玛获得材料。最后也是最重要的,对电力要求低,该系统所需要的电力可以通过一个小型太阳能电池板或几个 12 伏汽车电池轻松提供。最不济自行车和手摇装置产生的电流也够用。
以上5项技术欢迎感兴趣的资金大佬投资哦,我愿意协助联系,我是小谭,一个想红的编辑,我的理想是世界和平。

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* 图片来自网络,编辑:谭楠