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xk星空体育口袋里的宝贝照进现实了吗?——由《哆啦A梦》浅谈当代前沿科技添加时间:2024-06-27 00:41:19

  《哆啦A梦:伴我同行2》因受到新冠疫情影响在日本跳票了一次,终于最近在中国大陆上映了,同时它也是为了纪念《哆啦A梦》50周年而创作,实属是“爷青回”的一部作品。影片中一句“谢谢你,看着我长大”,既代表着大雄对家人的感恩,也是对观众多年陪伴的诚挚感谢,令无数网友感动不已。想来也是,谁不曾在年少时幻想过自己拥有一个哆啦A梦,而它用圆圆的小手从口袋里掏出的各式各样的新奇道具,更是引发了无数的惊叹和美妙遐想。那么这么多年过去了,《哆啦A梦》里所提到的道具们是否已经实现?我们当前的科技水平又达到了何种程度?不如今天就跟随我一起细数童年的快乐吧!

  能源问题一直是当前的热门话题,哆啦A梦就曾在室内农场中掏出的“人造小太阳”,解决了大雄的烦恼。其实,现实中的核聚变反应堆就被称为“人造小太阳”,因为太阳和其他恒星本身就是一个巨大的核聚变反应堆,它们内部有大量氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)。在太阳高温高压的环境下,这些氘原子和氚原子不停地撞击而进行聚变反应,产生了照亮整个太阳系的巨大热量,成为所有生物赖以发展的动力之源,其重要性不言而喻。同时,核聚变能源的原材料在地球上几乎取之不竭,排放无污染,所以被视为“终极能源”。

  因此,为解决人类能源危机,国际热核聚变实验反应堆(ITER)计划应运而生,它是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,是仅次于国际空间站的又一个国际大科学工程计划。我国于2006年与各国共同草签了ITER计划协定,将承担10%的责任。2009年,世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置(EAST)首轮物理放电实验取得成功,标志着我国站在了世界核聚变研究的前端。今年5月28日,EAST更是创造了新的世界纪录,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,将1亿摄氏度20秒的原纪录延长了5倍。科研永无止境,据悉,咱们下一代“人造太阳”中国聚变工程实验堆已完成工程设计。根据中国磁约束核聚变路线图,未来瞄准建设世界首个聚变示范电站也是指日可待xk星空体育。

  漫画中哆啦A梦用间谍卫星跟踪小夫,现在有昆虫机器人探索地形打入内部。美国华盛顿大学研制出了全球首款昆虫般大小的机器人RoboFly。其体重只有190毫克,比一根牙签重一丢丢,差不多跟真实的苍蝇一般大小。RoboFly 靠激光束进行驱动,即以光的形式提供能量,当光束照射到装在机器人顶部的光伏电池上时,机器人便能将光能转化成电能。此时的电能电压为7V,再借助一个电路板,将7V的电压提升到240V,以驱动机器人的两翼。而且RoboFly 不仅仅是剪掉了电源线,它最厉害的地方是装了一个“大脑”!可不要小看了这个东西,这个安装在电路板上的微控制器,会告诉 RoboFly 何时起飞和降停,还会根据情况预测“现在翅膀很难拍动”或“不要拍动”。该团队的研究成员之一 Sawyer Fuller 表示,“此前昆虫大小的无线飞行机器人只存在于科幻电影中,我们让这一切变成现实了。显然我们全新的无线 RoboFly 更接近现实生活。”

  虽然目前只能使用固定的激光束,所以 RoboFly 只能完成一小段距离的飞行,但未来可能使用微型电池或从无线电频率信号中获得电力。同时,随着科技的发展,RoboFly 还将会有更先进的大脑和传感器系统,帮机器人自行导航和完成任务。毫无疑问, RoboFly 未来会飞得更久更稳,这种飞行机器人制造成本低,可广泛用于大型农场监测作物生长情况或嗅探漏气等,加上其体积很小,极易钻进大型无人机无法到达的狭窄空间,必定有宽广的一应用前景。

  戴在头上就能隔断身体周围的重力,轻松带你飞往想去的地方,竹蜻蜓可以说是小时候最想要的道具了吧。用现在眼光来看,竹蜻蜓就相当于一部单人飞行器。尽管我们暂未拥有和竹蜻蜓一样小巧而功能强大的设备,但关于单人飞行器的研究却从未停止。此前,曾赢得了当时法国总统点赞、法国喷气滑雪冠军和世界摩托赛艇冠军弗兰克·扎帕塔参与研发的Flyboard air着实是吸引了一众目光,不过它不像竹蜻蜓一样戴在头上,而是把飞行板踩在脚下,用以托举起人体。最令人震惊的是,其理论时速可达150千米每小时,连快艇都追不上它xk星空体育,且灵活性十足,在空中转体、翻滚都是轻而易举。唯一遗憾的是续航太短,背包燃料只够支持10分钟左右,所以虽然很酷,但目前也仅能作为娱乐和表演用。

  另一家名为 MARTIN JETPACK 公司推出的单人飞行器“Martin背包”则与之不同,它采用的并非喷射技术,而是靠着两侧的两个 V4 发动机输出 200 马力驱动两台管道风扇产生动力。它的参数上写着可以承载140公斤的重量,这意味着它除了能承载一个正常体重的人,还能承载更多配件。

  除此之外,“Martin背包”能在1公里的高度,以74千米每小时的速度持续飞行超过30分钟。不过有利有弊,“Martin背包”相较于Flyboard air,就显得笨重了许多,在灵活性上也有所欠缺。这样看来,虽已颇具雏形,但要达到竹蜻蜓这样便携性、灵活性和续航时长的水平,单人飞行器还有一段长路要走。

  其实有一样每集都出现的神奇道具一直以来都被大家忽略了,那就是哆啦A梦那无所不能的包子手。如今,这种球状抓握器被气动元件巨头Festo做出来了。这项产品拥有可爱光滑外表的蓝色柱状结构,几乎能够有效抓取任何形状的固体物件。这个抓取器包括一个双空腔的圆柱体,其中的一个腔室注满压缩空气,另一个永久性地注满水,装水的腔室装备了弹性硅酮模具。在抓取过程中,硅酮帽触碰目标物体,含水腔室发生形变,压力增大将活塞挤开。随着挤压的继续,硅酮帽形成对目标物件的紧致包裹。弹性的硅酮可以实现对各种形状的XK星空app体育m target=_blank>XK星空app体育精确适应,同时材料的高静摩擦系数产生了有力的抓握效果。并且,抓取和放下均采用气动触发机制,抓取力和硅酮部分的形变可以通过一个比例阀精确控制,大大降低了抓握系统中机械臂的控制难度,抓起后也不像电机机械手一样需要额外能量来保持抓握。这么看来,或许“包子手”会大大加速工业机械臂的普及呢!

  其实除了这些“黑科技”的项目外,《哆啦A梦》里有很多小道具如今已是完完全全实现了的,比如很多快速成型的道具都可以用3D打印机来制造,更不用说早已走进千家万户的智能手机、扫地机器人、拍立得相机等等。想想它们曾经只是画在纸上的童年幻想,而今却变成生活中实实在在的消费品,这样的感觉除了奇妙,还有更多的对于人类创新精神的感动。人类科技之所以能够发展到今天的程度,靠的也是如此,我们用感性的奇思妙想,搭配上理性的执着探索,终有一天,幻想就能照进现实,带给我们更美好的生活。