驶向未来

新世纪周刊 2006年8月16日17:01
  开一辆永不可能发生车祸的车,随时可以根据乘客数量调整车身大小,行驶时燃烧的是金属而不是汽油,我们能想象到的美好未来都在这款车里

  这是个地狱般的早晨。虽然精心算计,尽早出门,但你仍然被拥堵在了汽车长龙里,等到几乎绝望,收音机里的广播信息对你来说没有任何帮助,这时候,你唯一能做的事情就是,打电话告知正在等你的人,告诉他你肯定会迟到,究竟什么时候能到是没谱的事。跟约会的人赔完不是,就只能在驾驶室里骂娘。当时,烦躁的你想的是什么呢?"出门时关灯了吗?锁门了吗?忘记做什么事情了吗?"

  事情不一定非得这样,未来汽车的设计将使你的早晨换个活法。

  打开车门,你的汽车会提醒你:今天是一个对你很重要的人的生日,同时,车内的触摸屏上发出警报提醒你,平时走的路上正发生严重的交通堵塞,而另外一条备选路面状况良好,你还能从屏幕上看到用高精度相机拍摄的路面照片。

  马上离开家吗?不,用显示屏检查一下家里的情况,双击两下能通过遥控关灯锁门,关上花园里的洒水装置。然后,你就可以安心上路了。

  这并不是做梦,未来汽车的超智能远不止这些,它能随时随地给你惊喜。

  副标题一:智能无所不在

  小标题1:体型随需应变

  如今的汽车造型已经多得让人眼花缭乱,或华贵、高雅、庄重,或有趣、可爱,可以满足人类各种感官需求,而未来车的造型可不仅仅这么简单。美国《大众科学》所描述的未来车的样子不是固定的,而是能够依据需要随时变化。

  汽车底盘采用纳米合成材料制造,这种材料的分子排列方式独特,强度最大,但重量很轻,根据乘坐人员的多少,它的外壳可以像丝袜一样伸缩。人多时汽车的外壳就会延长。反之,就会缩小。

  不用担心外壳伸缩时车窗的变化,因为未来汽车不需要车窗,乘坐人员不必向外看,外面世界的景物可以在车内得到全景式逼真的重现,就像大卫·格林特在他的《镜子世界》(Mirror Worlds)一书中描绘的那样,提供红外线成像、图像放大功能、地图显示以及沿途饭店的情况。

  小标题2:永不再有车祸

  没有车祸的未来一直是尖端技术研究的目标。2006年5月,科学家透露了一个好消息:到2026年,你将会拥有一辆永远也不会相撞的汽车。

  科学家认为,避免车祸的有效办法是:让汽车能够预知即将到来的碰撞,然后自动采取措施阻止相撞。这种方法的原理是,通过汽车与汽车间的沟通V2V(Vehicle to Vehicle),依靠全球定位系统--在任何时间都能准确地知道确切位置,和稳定的控制系统--可以跟踪并反映车速以及方向,并把这些信息输入车载电脑。目前需要攻克的难点是,如何把这些数据从一辆车传达到其他的车辆上。

  为了鼓励研制V2V系统,美国联邦通信委员会已经清理了5.9千兆赫波段,专门用于汽车之间以及路边无线电收发机间的专门短程通信(DSRC)。大众汽车实验室的管理人员卡斯顿·伯格曼恩说:"这种技术目前已经可以使用了。"不过,要在成百上千辆车之间做到相互间的信息传播目前还非常困难。

  由美国麻省理工学院的威廉·米切尔教授领导的一个建筑师和工程师小组开发的新型MIT汽车的安全措施听起来更加可行,在汽车内外表面覆盖一层像薄漆般的可编程显示器,人们不再仅仅通过静止的信号灯来传递信息,"掉头"或"左转"的字样可能在车身上滚动,表明司机的意图。

  小标题3:细致到骨骼的安全系统

  尼桑公司甚至将原本用于医疗检测的技术引入汽车操作中。这种被称为BOSCOS的汽车安全检测装置和医学上用来为病人做身体检测超声波扫描仪有异曲同工之妙。它能在汽车驾驶过程中对乘客的骨骼状况作一次严格的分析,以便对安全保障系统进行一系列的微调。

  在每次的汽车点火和驾驶者启动汽车的过程中,BOSCOS都会发出对于人体无害的声波脉冲,以乘客的一根手指骨骼作为样本,来对乘客进行穿透式测量。

  有了这些数据,电脑就可以逐项微调控制安全设备,将其调校成最适合乘客身体状况的级别,制造适当的力度和作用时间。研究者在电脑中进行的模拟碰撞发现,对于老年人和女性,BOSCOS可以减少两成的胸骨伤害。

  副标题二:燃料重回铁器时代

  当下,油价的高涨和汽油对气候的负面作用,使节能环保汽车的研制成为了一个更紧迫的课题。

  为了节能,德国油漆工业联合会主席彼得·贝克尔向人们推荐崭新的模仿鲨鱼皮肤的砂纸状涂层。研究表明,非常光滑的表面在气流和水流中并不是最佳选择。像鲨鱼那样有细微颗粒的皮肤实际上更有利于在水中滑行。同样,这样的皮肤应该比光滑的皮肤更符合空气动力学原理。未来在汽车上涂这样"粗糙"的表层,会减少阻力,节省燃料。另外,这种涂料可以变色,在黄昏或者雾天发出红色或其他明亮的色彩,使汽车更加醒目,行车更加安全。

  当然,与"节流"相比,最关键的还是"开源",新的环保型燃料的研究是各国科学家都在研究的课题。美国政府提出以氢燃料电池车为主要措施解决美国交通能源问题。美国能源部与通用福特戴姆勒-克莱斯勒等汽车制造商联合研发氢动力燃料电池汽车。这项计划成功后,美国将不再需要从国外进口石油,也不再会向大气层排放污染物质或者温室气体。马省理工学院(MIT) 能源委员会的约翰·海伍特教授指出,作为一项颇具潜力的、能替代石油燃料的技术措施,氢燃料电池车目前的"路障"涉及到氢燃料的生产、储存和输送基础设施,以及燃料电池的成本等问题。

  与氢燃料电池车的情况相比,目前改进内燃发动机性能、减轻车辆重量等措施,倒是有可能对减少车辆过度耗油产生"立竿见影"的效果。先进的内燃发动机、清洁的柴油发动机以及油电混合车在未来30年内将对节省交通石油燃料产生很大的影响。

  美国田纳西州橡树岭国家实验室的科学家则想到一种非常新奇的解决方法:以金属作为发动机的燃料。实验室的戴夫·比奇博士认为,铁、铝、硼都可以用作新的替代能源。

  根据比奇的计算,使用特制的发动机和同等体积的金属燃料,一辆轿车的行驶距离是普通汽油动力汽车的3倍。而且由于燃烧的是金属燃料,它几乎没有污染,也就是说没有二氧化碳、氮氧化物,也没有灰尘和煤烟。这种金属燃料甚至还可以被循环使用。只要将用过的纳米颗粒放到氢气环境下进行加热,它们就会再次成为可用的燃料。

  相对于氢燃料而言,金属燃料却有一个明显的缺点--重量大。一个行驶距离等效于50升油箱的铁燃料箱重约100公斤,比普通油箱重两倍多。并且由于金属燃料燃烧后废物不会被排放到空气中,在整个行驶过程中车重都不会减轻,这也增加了运输的成本。不过金属燃料的优势还是很明显的。除了环保外,金属燃料还具有携带方便、储存安全、体积小的优点。

  在减轻重量方面,也有可提升的空间。如果使用铝纳米颗粒来替代铁的话,同样重量的燃料可以得到4倍的能量,如果使用硼的话,可以得到6倍的能量。虽然这两种材料都比铁贵,但从另一个角度来考虑,由于金属燃料不会被消耗,可以循环使用,真正的使用成本在于将金属氧化物还原为燃料的过程,而这一过程中各种金属燃料的转化成本差异不大,所以金属燃料本身的价格并不会影响使用成本。

  面对这么多的优点,我们有什么理由不用金属燃料呢?随着研究的深入,一旦技术成熟,金属燃料的应用将不仅局限于汽车领域,各种发动机都可以改造成以金属作为燃料的装置,那时,我们将迎来一个新的铁器时代。-本刊记者/闫娜

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