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《科学美国人》评出2019年十大突破性技术

[来源:科技日报]  [2019/7/9]
《科学美国人》评出2019年十大突破性技术

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实习记者 胡定坤

日前,著名科普杂志《科学美国人》公布了2019年十大突破性技术榜单。榜上有名的既有“高深莫测”的新型核反应堆和DNA存储,也有“平易近人”的新型肥料和食品包装。科技日报记者梳理后发现,这十大技术可分为清洁环境、革新能源、促进健康、便捷生活与颠覆创新五个大类。

清洁环境类技术

可生物降解塑料和智能肥料技术能够使环境更清洁。

塑料垃圾不仅能在环境中存在数百年,还会释放有毒化合物。之前以玉米、甘蔗或废油脂为原料生产的可生物降解塑料,性能难以与普通塑料相比。现在,英国伦敦帝国理工学院、芬兰梅特根生物技术公司等正在研究使用低成本离子溶剂和生物酶处理纤维素或木质素,生产新型可生物降解塑料,有望助力解决塑料垃圾问题。

农用肥料中的氮会在大气中形成温室气体,磷则进入河流,引发藻类等生物过度生长。海法集团和ICL特种肥料等公司利用先进的材料和制造技术,改进胶囊类缓释肥料外壳,使其成为“智能肥料”,能根据土壤温度、酸度或养分改变释放率。相比需要人工智能、数据分析和大量传感器的所谓“精确农业”,这种方式更易推广。

革新能源类技术

新型核能和大规模储能技术有望带来新的能源革命。

现有的商业核反应堆使用的几乎都是将铀芯堆积在锆合金内的核燃料棒。如果锆过热,它会与水反应产生氢气并爆炸,这一问题导致了美国三岛和日本福岛的核事故。正在研制的“第四代”核反应堆将用液态钠或熔盐代替水来传递热量,避免产生氢气。美国则提出建设小型模块化反应堆以提高安全性。新型燃料和小型模块化反应堆有望带来核电复兴。

风能和太阳能是主要的可再生能源,但需要大规模的储能技术存储“备用能量”,以便在晚上或无风的时候使用。之前,抽水蓄能和锂电池是主要的储能方式,分别存在成本高和储能时间短的缺点。美、韩、中、日等国正在研制大型流电池和氢燃料电池,有望解决上述问题。

促进健康类技术

治疗癌症和阿尔茨海默氏症的新靶点、先进的食品跟踪和包装技术能使人类更健康。
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