第三章高科技:新经济的动力之源(8)
2014-08-23 01:02
导读:也许以往没有任何一个时代像新经济时代这样对材料的最大丰富和最快更新提出如此迫切的要求。道理很简单,这是因为在新经济时代,高科技是支柱,而
也许以往没有任何一个时代像新经济时代这样对材料的最大丰富和最快更新提出如此迫切的要求。道理很简单,这是因为在新经济时代,高科技是支柱,而在高科技的发展中,新材料正是其动力和先导。如果说高科技是新经济的基础,新材料则是新经济的“基础之基础”。
没有现代硅材料作为基础,电子信息技术则难以获得如此突飞猛进的发展。大规模集成电路技术要求单晶硅大大提高其均匀性、纯度和无缺陷程度,并增大其直径。而超大规模集成电路技术已经超过了单晶硅所提供的技术条件,于是引出新的半导体材料砷化像(GaAs)的诞生,它可能是新一代计算机最有希望的芯片材料之一。
同样,没有光导纤维的研制成功,人类通向信息高速公路之门将永久锁着。
新材料是新经济的里程碑,是构成新经济大厦的基础。
2.超导技术:新经济的新宠儿
超导材料没有电阻或电阻极小,从理论上说其输送的电流可达无穷大,能大大提高发电机、核电站等的工作效率,因而具有极大的科学价值和经济价值。
高温超导技术的迅速发展,使超导材料将成为新经济的宠儿为新经济社会的发展带来无限的发展契机。
(1)超导悬浮列车
速度高达400一500千米利。时,车厢悬在空中,窗外景物刷刷而过!普通列车的最高时速很难超过300千米,这是由于列车车轮和铁路之间存在着摩擦力所致,而超导悬浮列车则不存在这样的问题,因为它是悬浮在空中进行运动的。而这种悬浮列车的实现基础就是超导技术的发展和应用。
(2)超导计算机
随着高温超导材料的研究,计算机将进一步超导化而制成超级计算机。它的计算速度将为一般大型计算机速度的100倍到1000倍。实验结果表明,有若干高温超导材料如铝系、银系等,可以经过镭射技术或蒸发技术在极薄的绝缘体上形成薄膜,并制成约瑟夫逊器件。这种具有高速开关特性的器件是制作超高速电子计算机不可多得的元件。其结果将使电子计算机的体积大大缩小,能耗大大降低,计算速度大大提高。把超导数据处理器与外存储芯片装成约瑟夫逊式计算机,可以获得高速处理能力,在1秒钟内可进行10亿次的高速运算,是现有大型电子计算机速度的15倍。
(转载自中国科教评价网www.nseac.com )
(3)超导发电机与超导电力输送
一台普通的大型发电机需要用15一20吨铜线绕成线圈,如果用超导材料线圈,只要几百克就够了,而发出的电力是一样的。高压输电给人类社会带来了极大的影响,它可以把电力输送到任何地方,但它也给人们生活带来许多不便,并且大量电力在输送过程中被消耗掉了。而在超导送电方式中,高温超导体的电阻为零,电流在很小的电压如100V左右就可由发电厂送到千家万户,既安全又省电。所有的变电所和变压器都不必要存在了,一切家用电器、工业机电设备都将发生翻天覆地的变化,这就是即将到来的机电产业革命。超导材料的出现有可能像半导体材料一样,在世界引起一场工业和科技革命。
当然,与超导体有关的技术远不止这些,其他还有如火箭磁悬浮发射,超导磁选矿技术、超导量子干涉仪等,由此形成一种新兴产业——超导产业。
随着超导技术的发展,其在新经济中将发挥越来越大的作用,成为新经济的新宠儿。
3。新金属重构新经济
金属材料在人类几千年文明史中,一直居于材料家庭的主体地位。尽管这一地位目前已受到陶瓷材料、高分子材料的强有力挑战,但是由于它的许多优点是其他材料所难以全面取代的,所以在今后相当长的一段时间内,它仍将是社会生产和生活中最重要的结构材料,特别在今天的航天技术、电子信息技术等高科技领域中,金属更是不可或缺的材料。
当代高技术的发展,使金属材料的发展日新月异。许多新金属材料被开发出来,在新经济社会中占据着重要位置,起着不可缺少的作用。
(l)有“记忆”的金属
把镍钛合金丝加热井变成各种复杂的形状,然后冷却并拉直,又在一定的温度下使拉直的合金恢复到原来的形状,合金丝表现了非凡的“记忆能力”。