2011十大技术概念：手机诊断病情将成现实

新闻来源:科技日报
全同态加密、无线空白电视信号频段、飞轮储能、光遗传学……以前的人们尚有权利不了解这些拗口的词汇，但从今起，你再不能说从未听闻过它们了。美国《大众机械》杂志在线版近日将十组科技名词连同其发展近况一一列出，并指出：这就是2011年人们必须知道的科技概念。

1.名词：飞轮储能

概念：指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成机械能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。

如果要重组我们的电网以便吸收更多的可再生能源，其前提是必须找到更好的储存能量方式。而一种已被谈论了数十年的解决方案如今正开始博取眼球——它就是飞轮储能。

儿时玩过回力玩具车的人们可能会更好理解这种技术的基础原理——飞轮储能器中没有任何化学活性物质，也没有任何化学反应发生，旋转时的飞轮是纯 粹的机械运动。当然一套飞轮系统要比回力车复杂得多了，它主要包括三个部分：储存能量用的转子系统、支撑转子的轴承系统以及转换能量和功率的发电机系统。 与其他形式的储能技术相比，飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点。

说起来，飞轮储能技术的起点可不算成功，且“一误经年”。但就在2011年，首个大型“飞轮计划”即将展开——Beacon Power公司的“20兆瓦计划”将于纽约装置200个飞轮，每一个飞轮的磁悬浮球(转子)转速达到每分钟1.6万转。

值得一提的是，飞轮储能在技术领域大受关注，还有一部分得益于动能回收系统在世界一级方程式汽车大赛(F1)上的运用。现在的F1赛事中，又再 允许各个车队采用动能回收系统。这一部分的工作原理，是通过技术手段将车身制动能量存储起来，并在赛车加速过程中将其作为辅助动力释放利用。这种系统中， 刹车时的动能回收后可以选择储存在飞轮或电池。

而从技术上讲，相对于锂电池的长期能量储存，飞轮则更适合吸收汽车大力制动下释放的巨大能量流。作为世界最顶尖技术集成的体育项目，为赛车打造飞轮动能回收系统的FB公司，早在2008年公布的技术参数中飞轮转速就能达到每分钟64500转。

很多人认为F1引入动能回收系统是为增加超车机会、提高比赛兴奋度，那就大错特错了。F1在领悟全世界汽车工业产业发展与保护环境这对矛盾时， 毫不逊色于任何行业。国际汽联主席马克思·莫斯利在2006年就曾说过：“世界的趋势正在发生改变……如果现在我们不改革，必将错过这一趋势，F1将变得 落后，并最终死亡。”其实，该原则也同样适用于其他所有行业。

2.名词：无线空白电视信号频段

概念：空白电视信号频段(white space)，是指各电视频道之间的无线传输节目的频段。这些无线频谱的设计初衷，是为了防止无线传播的电视信号之间的干扰。

如果我们能看到电磁谱在空间中的状态，必然会为它们的拥挤不堪而大惊失色。

早在2008年，在美国无线频谱拍卖结果公布不到一周之后，互联网搜索引擎巨头谷歌公司就向FCC(美国联邦通信委员会)提出一项建议，建议其 将闲置的电视频段开放用于无线宽带接入。谷歌希望政府能够开放闲置的电视频段，用于无线网络的接入服务，以扩大无线网络的覆盖范围。

据称，谷歌并不是为了发展某一任何特定业务而要求推动空白波段的使用。当时他们认为利用空白波段有多种商业模式可以应用，例如构建小型对等网 络，或者建立选择性全国范围的无线载波。谷歌早已看到，很大范围的频谱范围没有被利用，或者利用并不充分。而与其他的自然资源不同，这种频谱不会消耗，如 果不充分加以利用将会是一种巨大的浪费。

而更妙的是，空白电视信号频段利用的是短波，相对于我们熟悉的无线网络(WIFI)来讲，它在面对长距离以及墙体、树木等障碍物的阻隔时，表现 的会更出色。现在，有先见之明的谷歌，已在美国俄亥俄州的一家医院与Spectrum Bridge公司共同协作一个试点项目，建成了一种类似“智能网格”的系统。

据悉，在微软公司的企业园区，也已经有了一个运用该技术而成的无线网络覆盖区。

3.名词：水力压裂法

概念：又称水压致裂法，是一种绝对地应力测量方法。

或许所有的美国人都在受益于“水力压裂法”，尽管半数以上的人可能没有听说过这个名词。

在今时今日，美国各级政府、企业对页岩油产业的发展寄予了厚望。美国页岩油资源极其丰富，在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州，被锁在页岩之中的油存量达上万亿桶以上，而正是凭借“水力压裂法”，以前根本不可能企及的大量页岩油正在被开采。

这种技术方法，在测量时首先取一段基岩裸露的钻孔，用封隔器将上下两端密封起来；然后注入液体，加压直到孔壁破裂，随之记录压力随时间的变化，并用印模器或井下电视观测破裂方位。根据记录的破裂压力、关泵压力和破裂方位，利用相应的公式算出原地应力的大小和方向。

该方法于20世纪50年代就被科学家在理论上进行论证，60年代加以完善，在分析了压裂液渗入的影响后，开始作出大量野外和室内实验工作。由于 水力压裂法操作简便，且无须水力压裂法知道岩石的弹性参量，而得到广泛应用。由于页岩油在美国的战略资源地位和自身需求，美国已进行很多水力压裂法地应力 测量，德国、日本和中国现在也已相继开展此项工作。资料显示，目前利用此法已能在5000米深处进行测量。