自然
《科学》评八大宇宙未解之谜 无法观察的暗能量
美国《科学》杂志日前选出了八大宇宙未解之谜
据英国《每日邮报》6月2日报道，美国《科学》杂志日前选出了八大宇宙未解之谜，科学家们承认，其中一些“可能永远也无法找到答案”。
这八大未解之谜涵盖范围很广，从未被鉴定过的神秘暗物质到恒星爆炸的真相。根据享誉世界的《科学》杂志的表述，这八大宇宙未解之谜都是由顶尖的科学家从他们所钻研的领域中归纳出来的，科学家们甚至还分别为自己所提的谜团撰写了论文进行阐述。
德国马克斯·普朗克研究院的天体物理学家希蒙·怀特表示：“部分谜题的产生是因为我们还没找到解决它们的线索。”来自《科学》杂志的罗伯特·孔茨称：“通过天文观测，每个未解之谜都有可能最终得到解决。”
然而，另外一些科学精英认为，其中一些谜题不太可能会被解开。其中，最大的谜题就是关于暗物质，科学家们坦言，这个谜团可能永远也无法解开。
《科学》杂志盘点的八大宇宙未解之谜分别是：
1、暗能量，构成现存宇宙的73%但从未被观察到或测量过。暗能量的存在是“应需而生”的，它能平衡关于宇宙的数学公式，但可能永远不会被观测到；
2、暗物质，与暗能量紧密相关，被描述为将宇宙万物粘合在一起的“胶水”。为《科学》杂志撰写相关论文的阿德里安·丘认为，与暗能量不同，科学家们很可能有朝一日能切实观测到这种物质；
3、重子哪里去了？重子是一种能构成特殊物质的颗粒，但出于某些原因，当研究人员把暗能量、暗物质相加并把其它归于重子时，研究者所得的结果竟不是100%；
4、为什么恒星会爆炸？人们已经对有关恒星形成以及太阳系形成的许多过程有了初步认知，但科学家们承认，他们仍不能完全理解当一个恒星爆炸时其内部情况到底是怎样的，只知道爆炸后会形成超新星；
5、是什么使宇宙再电离？自宇宙大爆炸后数十万年，电子被从原子上剥离，但目前尚不知这是为什么；
6、各种能量充沛的宇宙射线的源头是什么？尽管地球的大气层能帮助我们抵挡住大多数宇宙射线，但我们每天仍会受到这些射线的“轰击”，科学家们至今无法就这些射线的源头达成共识；
7、为什么我们的太阳系如此独特？我们所在的太阳系是按照逻辑逐步形成的，还是误打误撞罢了？没人真正知晓；
8、为什么日冕那么热？专研太阳的科学家们始终想不明白。日冕是太阳的最外层部分，但其温度之高仍超乎想象。距离我们最近的这颗恒星所拥有的这层奇怪“分层”仍旧是个谜。
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日本预测东京附近海域 可能发生8级大地震(图)
据日本国土地理院昨天在地震预知联络会上作出的报告中表示，千叶县的房总半岛海域有可能发生与关东大地震(1923年)震源无关的大型地震。据研究人员表示，如果在该地区发生地震的话，很有可能是震级为8级的大型地震。
据调查表明，相模海槽附近每隔数百年就会发生一次8级左右的大型地震。1923年发生的7.9级关东大地震的震源在同属相模海槽的西北方向的相模湾海域。如果相模湾海域和房总半岛海域两个震源联动的话，将会发生超大型地震。而这种超大型地震的发生间隔时间为2300年。但是关东大地震发生后，相模湾海域板块摩擦的能量得到了一定的释放。
据悉，从1997年到2011年为止，国土地理院在房总半岛南端设置的观测点每年以3厘米的速度向北移动。而在房总半岛海域下方，菲律宾海大洋岩石圈构成的板块正在与大陆板块相冲撞。而这个地区至少已经有300年没有发生大型地震，一定能量正在被积攥。因此，这里有可能发生以房总半岛海域为震源的大型地震。
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设计师制奇特"吸血鬼灯" 人类血液进行化学反应
一位美国设计师发明了这种灯
据英国每日邮报报道，这种神秘奇特的蓝色光线看上去像是夜总会的灯光，但事实上这种灯光是由人类血液进行化学反应所释放的。
设计师迈克-汤普森(Mike Thompson)称，这种新颖的灯设计旨在让人们深思当前社会生活中随意性浪费行为。他指出，平均每个美国人一年使用3383度电，这相当于4个房间持续点亮灯泡12个月。
据称，这种吸血鬼灯的设计旨在让人们形成环保意识，自觉地进行节能减排
在汤普森的网站上他指出，这种“吸血鬼灯”会让人们不禁地问点亮这种灯是否值得割破皮肤流出血液？这就像过多失血会带来生命危险，同样使用过多的能量也将会环境造成危机。
在一段令人不安的视频中，汤普森展示了一位女子在暗室里将她的手指放在锋利的灯泡边缘割破皮肤，将血液注入灯中，此时这个“吸血鬼灯”就开始释放出亮蓝色。
这个吸血鬼灯是由药片产生化学反应，当混合血液后就会产生能量。在汤普森的网站上，他指出，这个吸血鬼灯需要割破人类皮肤，溶解化学粉末，并用人类的血液作为原料点亮灯光。
汤普森称，通过制造这种奇妙的灯，不仅具有实用照明性，用户必须意识到当我们需要更多的照明光源时，需要认真反思我们是如何浪费能量，以及它们的珍贵性。
他强调，现今我们只需简单地拨动电源开关便能每天24小时持续一周地开启家用电器，但并未考虑到电能从何而来，以及相应的环境成本。（悠悠/编译）
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只需路人踩踏即可发电 英推出神奇环保地砖(图)
这种亮绿色的塑料地砖目前已在英格兰一家语法学校得到实际应用。学生和老师在踏上这些地砖之后，转换的能量能够为整个走廊提供照明所需电能。
5月22日报道 英国帕维根系统公司（Pavegen Systems）日前推出一种新型环保踩踏地砖，一旦有行人踩踏到地砖上就能够产生能量并进行存储，而这些能量可以被广泛应用到各个领域，成为其它能源的有利补充。
据悉，这种亮绿色的塑料地砖目前已在英格兰一家语法学校得到实际应用。学生和老师在踏上这些地砖之后，转换的能量能够为整个走廊提供照明所需电能。同时，今年夏季，欧洲最大的商场-韦斯特菲尔德·斯特拉福特城市购物中心（Westfield Stratford City Mall）也将在购物中心外面的走道上安装这种可转换能量的踩踏地砖。
帕维根系统公司的创始人劳伦斯·坎贝尔-库克（Laurence Kemball-Cook）今年年仅26岁，他早在拉夫堡大学（Loughborough University）研读工学学士期间就想到了这个点子，并且成功设计出了这种踩踏发电地砖，它能够从行人脚步的踩踏中收集能量并转化成电能。
他设计的这一地砖可被应用到踩踏量较大的交通地段，届时地砖可以将收集到的能量储蓄到聚合物锂电池中，或用于街边路灯的照明、音箱、人行道的警报器、标志以及广告等领域，应用前景十分广阔。
2009年，坎贝尔-库克设计出的原型地砖自曝光之后，即受到了媒体的广泛关注，这也在间接上促使他成立了帕维根系统公司。经过技术改良和完善之后，坎贝尔-库克设计出的地砖长60厘米，宽45厘米，一旦有行人踩踏在上面之后，其转换成的电能有5%将被收集起来用于点亮地砖中央的一个LED灯，而剩余95%的电能即可直接用于其他用途，或者可被储存在电池当中，以便用作其他用途。
这种做法意味着，一旦应用这种地砖，当大街上人来人往时，他们踩踏所产生的能量很多都将被收集起来加以利用，而这些行人自己可能甚至都不知道自己正在为发电做着贡献。目前，帕维根系统公司仍在对地砖进行改进，希望能够直接将转换的电能输入到电网当中，这样便能发挥更大的作用。
同时，这种地砖还附带防水功能，能够在雨雪天气和冰冻环境下使用，而每一片地砖的寿命为5年，或者相当于可以承受2000千万步的踩踏。不过，坎贝尔-库克表示，理论上来讲，这种地砖的使用寿命为20年。
据悉，城市规划者和建筑设计师都对这种地砖非常感兴趣，因为其只需要进行轻微的改造，便可以直接变成瓷砖使用，并且它的制作材料100%都是回收的旧汽车轮胎，十分环保。德国科技巨头西门子已同帕维根系统公司达成合作伙伴关系，并且计划在澳大利亚墨尔本联邦广场（Federation Square）安装这种地砖，来为外部灯光照明提供能源。同时，伦敦一些地铁站和购物中心等人流量较大的地方也计划采用这种地砖。
尽管目前这种地砖还只能为低耗能设施提供电力，但坎贝尔-库克表示，随着安装规模的增大，能量转换率的提高和产品技术的改进，今后仅依靠这种踩踏地砖也能够为一些大型项目提供电能需求，例如为整个音乐节提供电力支撑等等。同时，坎贝尔-库克也希望自己的产品能够在全世界得到广泛推广，特别是人口密集的城市，其应用效率会更高。
英科学家研发全新技术 太空中可高效收集太阳能
据国外媒体报道，英国斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)的一个工程师团队近日表示，在太空中收集太阳能将是确保最大限度地把阳光转换成电能的一种有效方法，电流将通过激光传送到地球所需地方。
英科学家研发从太空高效收集太阳能技术
这确实是太空时代的可再生能源！这种理念并不是第一次被提出，因为许多研究人员，尤其是日本的研究人员，目前正在研究类似的提议。虽然实施该项目将耗费巨额资金，但其理念将使能源利用产生巨大变革。
斯特拉斯克莱德大学的专家们目前正在做的是研发一系列太空平台，用于安装太阳能电池板。因为不受云或灰尘的阻挡，这些太阳能电池板将满负荷地、不间断地产生电能。
电能可以储存在电容器中，然后通过激光或微波辐射传送到地面接收站。除了提供廉价的电力，这种方法也将为地球上偏僻地方提供基本的用电需求。斯特拉斯克莱德大学机械与航空工程部的瓦西里博士（Dr. Massimiliano Vasile）说：“太空为收集太阳能提供了一个可靠的来源，不管白天黑夜，不管天气条件如何，我们都将能收集到太阳能。”
他补充说：“在撒哈拉大沙漠等区域可以捕捉到高质量的太阳能，但要运输到所需地方，却变得非常困难。然而，我们的研究重点是我们如何才能消除这一障碍，并利用空间太阳能发电传送到地球所需地方。使用这个系统的主要优点之一是它会不断地提供能量。其目标接收机站也可以改变，随着地球旋转而改变。
瓦西里接着说：“起初，小型卫星将能为一个小村庄提供足够的能量，但我们的目标是利用先进技术，希望有一天能在太空中设置一个足够大的平台，可以收集能量，将能够为大型城市供电。”（嘟嘟/编译）
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揭秘十大自然灾害猛烈威力 飓风强大闪电最危险
据美国国家地理网站报道，这组照片展示了闪电、火山喷发、地震以及飓风等自然现象。一幅幅令人震撼的照片彰显出大自然惊人而可怕的力量。
1.闪电
闪电
美国犹他州峡谷地国家公园，壮观的闪电弧在空中舞动。闪电是我们最熟悉的大自然“力量秀”。据估计，地球每秒钟被闪电击中的次数达到45次。美国国家海洋与大气管理局的闪电专家堂-麦克格曼表示，闪电是一种大气放电现象，所释放的能量在100兆焦到3万兆焦之间，通常在1000兆焦到5000兆焦之间。
在科幻影片《回到未来》中，埃米特-布朗博士利用闪电驱动他发明的时间旅行汽车，将主人公送到过去。在现实世界，闪电虽无法帮助我们实现时间旅行的梦想，但所产生的能量足以让一辆美国普通乘用车行驶大约180到910英里(约合290到1450公里)，相当于8到38加仑(约合30到144公升)汽油产生的能量。
影片中，布朗博士称闪电的电量可达到“1.21 jigawatt”，实际上应该在280到1390千瓦时之间，足以满足普通美国家庭大约9天到1个月的用电需求。闪电能量范围如此之大的原因在于其自身的复杂性。闪电最初在云层中形成，而后通过一个通道袭击地面，与地面接触时发生闪电回击，浪涌电流沿通道返回。在此过程中，绝大多数能量被转移到地面。人眼看到的一道闪电实际上由多道闪电构成，足以持续近半秒钟。如果每道闪电间的缝隙足够大，闪电会出现闪烁。
虽然较为短暂，但闪电的电压强度极高，可迅速将空气加热到接近5万华氏度(约合3万摄氏度)。相比之下，太阳的表面温度在大约1万华氏度(约合5500摄氏度)左右。温度升高的气体快速膨胀，形成冲击波，也就是我们听到的雷声。
虽然被闪电击中具有致命性，但与足以夷平整座城市和摧毁海岸线的其他自然灾害相比，闪电的能量显得微不足道。2011年3月11日，日本东北部发生9级大地震并引发海啸，是大自然展示力量的一个令人恐怖的例子。目前，科学家正想办法测量火山、野火、飓风以及海啸的能量。与这些自然灾害相比，人类利用的地热能、风能和太阳能简直不值一提，只是大自然能量中极少的一部分。
2.飓风
飓风
2005年8月29日，美国路易斯安那州肯纳，一家饭馆的屋顶被卡特里娜飓风掀开并吹到半空。我们可以将飓风理解为一个发动机，收集温暖湿润的热带海域的能量，而后以旋风的方式释放这些能量，能够造成惊人的破坏。
在2005年8月登陆路易斯安那州前大约17个小时，卡特里娜飓风达到峰值，强风从中央延伸的距离达到105英里(约合169公里)，速度达到每小时175英里(约合每小时282公里)。根据麻省理工学院大气学教授克里-伊曼纽尔的计算，卡特里娜飓风产生的能量大约相当于20万亿瓦电量，是路易斯安那州所有发电站夏季用电高峰时总发电量的近1000倍，后者为2.6万兆瓦。
计算飓风能量不仅仅是一种学术研究。目前，美国联邦政府的科学家正在研发一个新的评级系统，进一步测量飓风的破坏力。这个新系统将对飓风的动能进行更广泛的测量。新评级系统的支持者表示，这一系统能够进一步预测风暴潮。风暴潮是指飓风导致的水位暴涨，袭击沿岸地区。发生飓风灾难时，风暴潮造成的死亡人数最多。以卡特里娜飓风为例，风暴潮共夺去了近1000人的生命。
3.火山喷发
火山喷发
2010年4月16日，冰岛南部的埃亚菲亚德拉冰盖火山正在喷发，喷涌而出的火山灰云遮住了天空。火山喷发标志着地球内部的热量逃逸。目前，地热成为一种越发受人关注的能源。在冰岛，几乎所有建筑和热水设施都利用地热能，地热能的发电量在冰岛总发电量中的比重达到大约三分之一。
地热能也会以火山喷发的方式从地表冒出，但没有人知道如何安全利用这种形式的地热能。美国宇航局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的火山学家阿什利-戴维斯表示，2010年3月，埃亚菲亚德拉冰盖火山最初两次喷发产生的热辐射迅速飙升到10亿瓦特，而后又提升到60亿瓦特这一峰值。10亿瓦特相当于一座大型发电站的装机容量，例如美国的哈德逊河发电站。这座发电站利用煤炭、天然气和石油发电，可满足75万户家庭的用电需求。60亿瓦特超过除大古力水电站以外任何一座美国发电站的装机容量。
实际上，60亿瓦特只占埃亚菲亚德拉冰盖火山2010年释放的总热量很小的一部分，并不涵盖伴随火山喷发出现的地震和爆炸释放的机械能或者所喷出的溶岩的热量。借助于卫星图像，美国宇航局对这座火山释放的热量进行了测算。此外，这种方式也用于观测太阳系其他星球上的火山。戴维斯指出，与其他一些星球上的火山相比，地球上的火山只能是小巫见大巫。以木卫一“伊奥”上的一座火山为例，这座火山于2001年喷发，所释放的热量达到惊人的78太瓦，是美国所有发电站装机容量的78倍。其一小时内释放的能量相当于大约4600万桶原油，达到全球每天总消耗量的一半左右。
2010年4月，冰岛埃亚菲亚德拉冰盖火山上演了规模更大的喷发，此次喷发在冰盖下方发生，所产生的能量在很大程度上躲避了宇航局卫星的观测。不过，卫星观测到的辐射能仍达到60兆瓦。一小时内观测到的能量释放相当于1648加仑(约合6238公升)汽油，可让一辆每年行驶1万英里(约合1.6万公里)的美国普通汽车使用4年。戴维斯表示，此次喷发中，溶岩与冰结合成形成蒸汽云和火山灰云，导致欧洲很多航班停飞。他说：“羽状火山灰云吞噬了欧洲。”
4.地震
地震
2011年3月14日，日本北部岩手县的野田村，身穿橙色制服的救援人员正在废墟中寻找遇难者遗体。据美国地质调查局的科学家估计，为了引发足以摧毁岩手县以及日本东岸的海啸，3天前发生在太平洋东北部的地震至少需要产生相当于475兆吨TNT的能量。这一能量相当于3.26亿桶原油，可满足全球4天的用油需求。
借助于仪器，科学家只对少数自然现象释放的能量进行测量，其中就包括地震。地震仪获取的数据能够帮助科学家评估地震释放的能量——可怕的能量撕裂地表，同时撼动附近和远处的建筑。不过，仪器并不能描绘出完整的地震能量图像，部分能量通过摩擦产生的热量的方式消散。日本2011年发生的地震震级达到9级，是日本发生的最严重的地震之一，同时也是有史以来进行测量的最大地震之一。
5.龙卷风的力量
龙卷风的力量
一名男子正在美国伊利诺斯州哈里斯堡查看已故岳母的住宅废墟。这座被毁的住宅遭受了龙卷风袭击，这是上周从美国中西部和南部地区经过的几十场龙卷风中的一场。这场龙卷风导致5个州至少39人丧生。速度高达每小时180英里(290公里)的这场龙卷风直径大约275码(250米)，在哈德斯堡着陆时强度是4级，藤田级数的强度一共5级。总部设在俄克拉荷马州纽曼美国国家海洋和大气管理局暴风雨预测中心的名誉退休主管约瑟夫-谢尔费博士称，它包含的能量相当于16万千瓦时。这是美国5000户普通家庭一天消耗的电量。
龙卷风能够产生更具破坏性的能量。2011年5月22日那场摧毁密苏里州乔普林的异乎寻常的5级龙卷风，可能风速高达每小时200英里(320公里)。谢尔费表示，据估计它蕴含的能量可能是袭击哈里斯堡的那场龙卷风的2倍。龙卷风的强度与它的直径有关。暴风雨预测中心的格雷格-卡尔斌说，过去20年间发生的龙卷风，其平均直径只有100码(91米)。其中一个例子是1999年在德克萨斯州坦比科郊外着陆的一场龙卷风。这场龙卷风未造成任何伤亡，也未造成经济损失。与之相比，典型龙卷风的直径通常有300英里(483公里)。
6.巨型海啸
巨型海啸
2011年3月11日，巨大的水墙推进到日本岩手县东北地区的宫古。在距离日本仙台这座城市东部大约80英里(129公里)处发生的大地震引发的巨型海啸，彻底摧毁了这个岛国东部沿海的很多城市。二战结束时在日本上空爆炸的原子弹的破坏性根本无法与之相比，尤其是海啸引发的大洪水摧毁了日本福岛第一核电站的备用制冷系统，引发级别仅次于1986年乌克兰发生的切尔诺贝利核事故的核危机。
据地质流体动力学专家、伊利诺斯大学的地质学家苏珊-基弗儿说，这场海啸释放的能量事实上远远超过了1945年轰炸广岛和长崎的原子弹的破坏力。这次海啸蕴含的能量可能也超过了一兆吨黄色炸药发生爆炸释放的能量，大约相当于两颗轰炸日本的原子弹的总能量的28倍。不过基弗儿称，也许它的破坏性更加强大，可能是10兆吨或者相当于两颗原子弹释放能量的280倍。这种差异主要取决于海啸持续的时间长短，据她估计，海啸持续的时间在100秒到1000秒之间。
在最上限时，海啸蕴含的能量相当于690万桶原油，或者相当于日本每天消耗的总石油的50%。这种评估结果还考虑了波浪的速度，据基弗儿估计，海浪的速度大约是每秒220米，30分钟抵达海岸线。她利用海浪估计开阔海域的浪高是7米，并估计波浪的长度大约是800英里(1300公里)，或者相当于本州岛海岸线长度的一半。
7.有力的海浪
有力的海浪
美国电力研究所(EPRI)的一项分析发现，不断冲击阿拉斯加州太平洋海岸大陆架的波浪每年蕴含1360太瓦时能量。这相当于日本每年的电流总产量的40%，大约相当于美国电流需求量的三分之一。阿拉斯加州的太平洋海岸线拥有的可利用波能比美国所有其他海岸线的总和更多。这是因为它是美国最大的海岸线，从阿留申群岛一直延伸到威尔士王子岛及其狭长地带。但是除此以外阿拉斯加近海还能获得能量，因为这片海域被海洋学家称之为“浪区”，海风在开阔水域形成的波浪不断拍击这个美国最后边疆(last frontier)。美国电力研究所用来研究波浪强度的浮标得出的数字是阿拉斯加州近海每米平均高5.2万瓦特，大约是美国南大西洋近海最大读数的7倍。
当然，要想捕获所有能量并非易事。独立的非营利组织美国电力研究所根据当前的设计学状况，分析了从技术上来说能够捕获多少能量。波浪发电这项商业技术目前还未被广泛应用，不过已经有一些商用波浪能转化装置原型机被采用。他们通过漂浮或者浮标系统进行的这项研究工作，利用大洋涌浪的升、降驱动液压泵。如果波浪太过剧烈，或者是太微弱，这些装置就将无法工作，而且它们需要被布置在最合理的位置。也就是说，在阿拉斯加州近海能够发挥最大作用的波浪能转化器，将与在乔治亚近海工作效率最高的装置不太一样。
考虑到这项技术的局限性，美国电力研究所的科学家得出结论，最终只有大约29%的阿拉斯加州大陆架外缘波浪能和46%的内部大陆架的波浪能能够被人类捕获到。与之相比，美国东海岸南部地区大约有67%的内部大陆架波浪能和78%的大陆架外缘波浪能可以利用当前技术捕获到。即便如此，阿拉斯加州的波浪资源仍非常庞大，从技术上来说可以捕获的能量比大西洋南部近海的多15倍。
但是美国电力研究所的水力项目经理保罗-雅各布森指出，从技术上来说能够捕获的能量并不一定就是“实际”可捕获能量。很多地区可能都是未来波浪能项目禁止入内的区域，这是因为它们不是海洋航路、渔区，就是因为环境非常脆弱，或者该海域的海洋生命会被波浪能收集装置抑或它们的系泊处摧毁。如何淹没和安装输电线，把从海洋收集到的能量输送出去，为人所用的问题也很重要。
8.难以控制的野火
难以控制的野火
1988年，美国黄石国家公园里浓烟滚滚、火光四起。大量较小的火苗导致大约80万公顷土地被烧或者部分被烧，该公园超过三分之一受到影响。罗彻斯特理工学院的副教授鲍勃-克莱门斯从事野火研究，据他说，大部分破坏涉及到巨大的能量——野火持续71天，这期间产生大约779亿兆焦能量。这是2200兆瓦时，相当于加利福尼亚州和俄勒冈州在一个月内产生的电能之和。克莱门斯与美国农业部林务局研究与发展部的米苏拉消防科学实验室合作，该部已经为计算森林大火的蔓延速度和能量释放率提供了数据和公式。
该实验室研究并绘制了美国荒地、它们的生态、它们与野火的关系，以及它们的燃烧潜能的图表。这个机构的项目经理科林-哈代说，科学家还利用世界上最大的控制风洞和燃烧室进行实验，研究不同类型的植被和其他燃料燃烧产生的能量。这些数据有助于引导“野火行为分析师”评估野火燃烧的速度和方向，以及哪些资源存在被烧危险。相同的数据对预警系统做出了巨大贡献，它通过烟熏熊标志(Smokey Bear sign)和从绿(低)到红(高)的颜色，提醒土地管理者和游客哪些区域存在发生森林大火的风险。(孝文)
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最新"风力茎杆"发电机 宛如风中摇摆的高耸麦田
美国纽约Atelier DNA设计公司最新提出了一种“风力茎杆”
据国外媒体报道，传统风力涡轮叶片存在很大的噪音，有时蝙蝠和鸟类会意外撞击导致死亡，甚至还存在着一些风力涡轮机设置地点只有微风而已，无法实现风力发电。目前，美国纽约Atelier DNA设计公司最新提出了一种“风力茎杆”，当风流吹拂这些“茎杆”产生波浪状弯曲时就会发电。
设计师计划将这一风力设计应用于马斯达尔城，这是在阿拉伯酋长国首都阿布扎比市郊区建造的一个2.3平方英里，没有汽车的区域。据悉，Atelier DNA设计公司的“风力茎杆”获得了大地艺术发电机设计竞赛第二名，这项设计大赛旨在遵循国际条款规定为马斯达尔城设计最好的发电方式产生再生能源。
这项最新设计需要1203根“风力茎杆”，每根茎杆高60米，带有一个直径11-22米混凝土底基，风力茎杆最顶端直径仅5厘米。它采用碳纤维材料制成，使用树脂进行加固，茎杆状碳纤维底部直径大约是0.33米。每根茎杆都包含着电极和压电材料制成陶瓷盘的交替层，当受到压力时将产生电流。对于风力茎杆而言，当风力茎杆受到摇摆风流的压缩作用，进而形成电流。
Atelier DNA公司合伙人达里奥-努涅斯-阿梅尼(Darío Núñez-Ameni)解释称，这项设计理念是试着发现自然界中可产生能量的动力模式。
依据马斯达尔城的提议，风力茎杆农场将跨越28万平方英尺，基于粗略的评估，阿梅尼称，风力茎杆农场的电能输出量相当于覆盖在相同面积的传统风力发电系统。我们的风力发电系统非常有效，并不存在类似传统风力漩涡机机械系统的摩擦损耗。
每个风力茎杆的设置都会有些不同，会稍有倾斜从而使雨水进入两个混凝底基之间，有助于野生植物的生长。这样的风力茎杆装置可以安装在公园绿地，同时可以作为技术用途。每个风力茎杆包含着一个扭矩发电机，使用缓冲器可将获得的动能转换成为能量。
风力并不是恒定不变的，因此阿梅尼称在风力茎杆下方的两个较大隔舱可以像电池一样存储能量，这项技术基于现有水力发电抽水蓄能系统。水在顶端隔舱将流经穿过涡轮至较低的隔舱，释放存储的能量直至风流再次启动。
每个风力茎杆顶端都有一个LED灯，当风流吹拂时就会发亮，当处于强风流状态下将变得更加明亮。Atelier DNA公司预计风力茎杆将表现得更加自然，在空中风流吹拂下振动。
阿梅尼说：“风力茎杆是完全静音的，模拟图像显示它颇似一片麦田(微博)或者是沼泽中的芦苇。我们希望人们的生活地点更接近风力茎杆发电场，它会让人们产生漫步于田间，尤其是在夜晚，与风力茎杆相伴着享受着属于自己的星空美景。”（悠悠/编译）
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高压电下打电话发生爆炸 电话真的会引电上身?
科学网(kexue.com)讯 近日，青岛建筑工地的一名男子在高压线下接电话时手机突然爆炸，造成身体烧伤面积达70%。事后，大家猜测是因为靠近高压电线接电话导致了惨剧的发生。那么，在高压电附近打电话到底有没有危险隐患呢？
日常生活中最常接触到的高压线是三相高压交流输电线路。目前高压线缆在城市中大量以“遁地”形式出现，这种线缆是带有绝缘层的。但还有一种架空高压线，为了增加经济性，使用的是裸露的导线，而直接将空气作为绝缘介质。对于这种架空高压电，则需要保持一定的安全距离，多则5-6米，少则1-2米，可以说，高压电的架空高度肯定是达到了与地面的安全距离的。
然而，手机和其他物体不同，手机在使用的时候会向外发送无线电波。这会不会主动把高压电引下来呢？
首先，手机信号使用的无线电波频率为1GHz,2GHz左右，而高压电线产生的电场和磁场的频率是50-60Hz,两者相距很大，手机的天线不具备接收高压电辐射出的能量的能力。
其次，可能有人会怀疑，手机发出的电磁波会不会让头顶上的空气发生电离，增加空气的导电性，给高压电建一个“绿色通道”呢？这也不会发生，原因除了一部手机的无线电波能量太低外，手机本身使用的电磁波波段电离空气的能力太弱了。一般来说，电磁波的频率越高，电离作用就越强。频率很高的宇宙射线对空气有很强的电离作用，太阳紫外线也可以使空气电离产生臭氧。相比之下，手机无线电波的频率（1GHz~2GHz）太低了，它就无法电离空气。
科学证明，在高压电下打手机并不会增加被电击的危险，爆炸事件另有原因。(科学网kexue.com 重林)
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美科学家研发昆虫飞行器 翅膀震动便可自行发电
昆虫间谍
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据美国物理学家组织网8月31日报道，多年来，科学家在仿照昆虫制造微型飞行器（MAVs）的研究中，一直面临着携带能持久供电的电源这一挑战。最近，密歇根大学科学家就另辟蹊径，直接利用真正的昆虫，解决了飞行器电源方面的一个难题。
歇根大学电力工程与计算机科学学院的艾瑟姆-阿坎-阿卡达卡和同事共同开发出一种能量收集器，利用绿花金龟（GreenJuneBeetle）飞行过程中翅膀的震动来发电，通过一种压电装置，使每只甲虫输出的总体电功率达到45毫瓦。他们预测，如果把甲虫飞行肌直接和发电机相连的话，发电功率还能再提高一个数量级。这也标志着人们第一次用活昆虫和非共振装置来采集能量。相关论文发表在最近出版的《微观力学与微型工程杂志》上。
此前收集昆虫能量的方法包括用热电偶收集昆虫体热，或用共振磁性装置收集振动能量。但不同甲虫翅膀震动的频率有很大不同，同一只甲虫在不同条件下的震动频率也不同，所以非共振装置才能有效收集各种振动产生的能量。
在实验中，研究人员用压电装置分别测试了甲虫翅膀、胸部和翅鞘部位的发电能力。压电装置能以85赫兹到105赫兹的频率运行，这也是绿花金龟翅膀震动的频率范围。实验显示，能量收集器越靠近飞行肌底部（振动源），受到的机械压力越大，输出功率就越大。换用了更大的压电装置后，在最佳部位能达到115毫瓦。
这种装置还能拓展到同类昆虫身上，其重量要比共振式能量收集器大大降低。不考虑振动频率转换、光热环境条件的话，能得到巨大的输出功率。”阿卡达卡说，“尽管微型飞行器的研发已经取得了很大进步，但在空气动力性能、飞行时间、载荷能力、能源储备微型化方面，机器昆虫更具优势。我们目前的技术跟自然界几千年的进化比起来还太简单。
机器昆虫能作为微型飞行器来使用，执行搜寻与救援、跟踪、监控危险环境、探测爆炸物等任务。阿卡达卡说：“目前我们在研究一种将压电陶瓷和传统硅制造相结合的新技术，以提高微振动能量收集器的效率。”（常丽君）
详解伊卡洛斯航行计划 犹如超导态般的星际风筝
据国外媒体报道，由英国星际协会与Tau Zero基金会发起的，伊卡洛斯星际公司具体管理的伊卡洛斯星际航行工程是人类目前执行的一个向距离太阳系最近的恒星系统发射无人宇宙飞船的计划，而除了漫长的宇宙航行考验着飞船的各系统工作的连续性以及超远距离的星际通讯等等难题外，在飞船的材料，特别是超导材料的广泛运用上还需要较大的突破，而科学家依据三千年前中国风筝的设计思路，将使得伊卡洛斯飞船最终在结构上会更轻，强度上更大。
伊卡洛斯星际航行项目的科学家亚当（Adam Crowl）负责设计飞船的燃料以及燃料储存模块，并结合过去40年来，人类在航空航天运用材料上的进步，尝试着将最新的材料使用在宇航飞行上，并讨论如何建造这个能进行恒星际航行的宇宙飞船，其侧重点则放在制造技术以及材料工艺的考究上。
我们知道，早在三千多年前，古时代的中国就发明了风筝，当时古人使用的材料仅仅是竹子和细绸，随着时间的推移，技术的进步，风筝也在发生着各种变化，结合现代科技塑料以及碳纤维复合材料的使用，风筝脱胎换骨成了我们现在所熟悉的模样和结构。同样，在将近四十年前发起的“代达罗斯”航行研究就使用了当时所能提供的最先进的材料以及技术运用，比如高密度的耐高温金属合金、使用低温超导体创建磁场和涡轮电力系统对飞船的供应等等。
而从那时起，几乎所有人类涉及领域的新材料都被纳入视线，例如，碳的同素异形体、高温超导材料和热点性能材料，这些应用于建筑、电力以及发电站的新型材料都被用于飞船的设计，将这些新材料用于解决星际航行的问题，将推动我们在材料领域的发展。当然，代达罗斯计划更多的是侧重于起步研究，而伊卡洛斯计划可凭借着21世纪的宇航技术提升该计划的可操作性，星际航行与每个国家发射各自的卫星的航天活动不同，其代表的是全人类的意志，与每个人的利益相关。
风筝是一种非常古老的飞行器，利用的就是空气动力的原理，而当19世纪中叶的工业革命在蒸汽机、内燃机等动力设备上的突飞猛进，使得飞艇成为了显赫一时的飞行器，在此之前，具有古老历史的风筝在相当长的文明岁月里保持着人类发明的比空气重的飞行器。科学家通过研究风筝的的设计原理，将其运用到星际航行上。而风筝则是通过巧妙的布局，以最低的质量来匹配其所产生的升力。星际航行也存在着这样的定律，虽然宇宙空间不存在空气阻力，但是从材料上入手，从而降低飞船质量并提供足够的推重比，以产生更大的加速度。
由于飞船需要进行百年的星际航行，燃料对于飞船而言是有限的，如何充分使用这些燃料，在何时进行合理的加速，以及飞船发动机周围产生的余热能否被结构所吸收利用都将涉及到飞船材料设计上的难题。
我们目前使用的火箭都是以化学燃料为主，包括固体、液体、固液混合燃料发动机都是使用化学反应产生能量推动火箭，比较壮观的像刚刚退役的航天飞机，除了有固体发动机，还驼着一个巨大的液氢液氧燃料罐，也就是外部燃料箱。这些化学反应产生能量的动力系统不可避免地会产生大量的热辐射以及随着发动机喷射出去的余热，这都是在损失能量，而星际航行则要尽可能地避免大量的能量随着热辐射而损失，小部分热能还要被外层壳体结构吸收利用。
而其中还有一个问题：飞船上使用的设备在大几十年的星际飞行中，还需要保持一个较适合的工作温度，所以还得配上巨大的散热器进行散热。我们不仅要回收损失的热量，还要想办法为设备降温，这似乎是一个很棘手的问题。科学家尝试使用液体或者气体通过这些需要降温仪器的周围，将辐射出来的热能进行回收，同时也达到了降温冷却的目的。
但是，即使这一切都做到位了，还要确保这个热循环系统能在几千度的工作环境下工作将近一百年。而这个还仅是被应用于飞船建造的材料所必须忍受的极端条件之一。另一种极端的环境则是低温，比如飞船上发动机磁场则就要使用超导态的电缆所产生。在1986年的材料研究上，温度必须冷却在零下273摄氏度，逼近绝对零度时可产生这类超导现象。而材料研究的进步，仍然需要达到零下243摄氏度，最高温度值也必须有零下238摄氏度。
而目前的材料学上的能维持超导的温度在零下138摄氏度。从几千摄氏度的温度到维持超导态的工作温度，都对材料研究产生不小的难题。此外，在飞船上使用的核聚变发动机中，还要使用质量更轻、强度更大的的绝缘导线，用以抵抗强大的磁力引爆产生的电离辐射，所以，从上述角度可以看出，用于飞船发动机制造的材料，不仅要承受住几千度的高温，也要具有优异的超导态性能，同时还必须更轻更强，使得飞船得以实现借鉴风筝的设计思路。
科学家估计，一旦飞船进行完长距离的航行加速后，主发动机需要被关闭，并且进行减速，这时候飞船就需要有另一套的电力供应体系，这可能是某种结构紧凑而且非常先进的核反应堆。
从20世纪70年代起，用于核电站核能转换成电能的一个相对有效的方式是使用涡轮发电机，由核能产生热量带动涡轮的转动，并产生电力。科学家从那之后，也再讨论如何使用热点材料，将热量转换成电能，并提高这种能量转换的效率。而涡轮电机在能量转换的过程中，虽然起到了相关的作用，但是涡轮电机转动组件间的摩擦明显会造成能量的损失，所以在伊卡洛斯飞船上，需要没有转动部件的能量交换系统，也就是说，科学家希望使用一个固态材料，作为核能与电能之间转换的媒介。
由于飞船要飞行将近百年的时间，零件磨损不仅会造成能量累计效应的损失，也使得转动零件寿命下降。而采用固态能量交换机制的优点是显而易见的。相比较而言，在过去的40年里，制造业的发展进程显得有些缓慢，而在材料添加剂制造上的却有着较大的进步，特别是再自动化加工设备上显得日益强大。各个部件间的可以做到一层层的吻合，而仅仅是简单地将不同结构进行连接并不能使整体变得更轻更强，这就需要从材料上入手，由于传统材料制造工艺上的限制，使得用于宇宙飞船建造的材料在短期内达到最优化的水平还有一定的难度。
当然，目前开发的这些技术已经被应用航空领域，特别是下一代的宽体客机，使它们更轻、更有强度，比以往任何时候由人类制造的飞机更加坚固。比如，在20世纪60年代的阿波罗登月计划中，其中就有一个先进的自动化焊接系统被成功研制，其被应用于组装体积超级巨大的土星五号重型火箭，由于焊接的可靠性以及高效性，使得土星五号这个级别的重型火箭在结构重量上得以减轻，这同时也是一个关于提升材料制造业能力使航天活动得以进步的先例之一。
因此，在三千年前风筝的设计思路的影响下，伊卡洛斯星际航行计划将不可避免地受到其启发，使得未来的宇宙飞船结构更轻，推力更大，成为名副其实的“星际风筝”，而其中大量应用的超导态材料，不仅保证了飞船各系统的正常运转，也能促使材料领域的进步。（Everett/编译）
