我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...******
最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。
这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看:
图源:《三体》微博
从“飞刃”到碳纳米技术
在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。
图源:《三体》动画
按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。
在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。
2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。
金刚石纳米线
图源:科普中国
从头盔感应技术到虚拟现实设备
《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。
每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。
图源:《三体艺术插画集》by 山野
按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。
现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。
与V装具头盔接近的设备便是VR头显。
VR头显
图源:凤凰网
VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。
从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口
《三体》刻画了两种信息感知机制。
其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏;
其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。
按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。
图源:《三体》动画
而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。
单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。
双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。
脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。
如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。
脑机接口
图源:网易号“蓝海长青智库 ”
从无穷能源到可控核聚变试验
《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。
图源:《三体设定集》
现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。
2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。
核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。
2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。
全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
图源:新华社
把时间拉长,科技和科幻没有分界线。
科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量!
(审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫)
参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网
碳酸锂价格跌破50万元大关 促进动力电池、储能等生产成本降低******
记者 李春莲
见习记者 彭衍菘
1月9日,电池级碳酸锂价格跌破50万元大关,较11月上旬的最高点跌去了约22.83%。
据上海钢联发布的数据显示,1月9日部分锂电材料报价下跌,电池级碳酸锂下跌1万元/吨,均价报49.25万元/吨,工业级碳酸锂下跌1万元/吨,均价报46万元/吨;氢氧化锂下跌7500元/吨至9000元/吨。
业内人士认为,未来碳酸锂供需格局或仍处于紧平衡状态,碳酸锂价格下调还未结束,2023年碳酸锂价格将回归到更合理区间,这为产业中下游带来巨大的成长空间,储能、整车厂、新能源车等行业有望加速发展,产业格局将更加健康。
价格下跌激发需求
事实上,从2022年11月下旬开始,碳酸锂价格就开始呈连续下跌趋势。
“碳酸锂价格多日下跌主要是受到新能源汽车补贴退坡等需求面因素的影响,反映市场短期对终端需求减弱的担忧。”川财证券首席经济学家陈雳在接受《证券日报》记者采访时表示。
上海钢联新能源事业部锂业分析师曲音飞对《证券日报》表示,“终端减产导致场内情绪发生转变,贸易商清仓低价出货,需求回落也致使企业厂对厂交易博弈明显,下游高价采买情绪极弱,场内交易冷清,冶炼厂出货价格同步下调,加之下游中小企业也存抛货行为,场内现货资源增多,供需差拉大导致价格持续走跌。”
具体从新能源汽车产业的角度来看,碳酸锂价格的回调和供给需求的调整密不可分。盘古智库高级研究员江瀚在接受《证券日报》记者采访时表示,“目前的市场需求没有预期那么好,新能源汽车补贴的结束将对2023年一季度的整体需求有一定的削弱作用,这使得下游的车企和动力电池厂商在原材料采购上更加谨慎,从而导致市场的回调。”
不过,随着碳酸锂价格的下降,新能源汽车产业链中下游的成本不断降低,有望迎来机遇。
陈雳分析,碳酸锂价格下跌,叠加正极加工费、负极和电解液等核心材料价格下行趋势明确,意味着未来行业成本将显著下降,企业盈利边际改善,价格上有更大自主空间,有望刺激新能源车需求恢复,储能需求或将进一步爆发,锂电板块的中长期成长性较高。
江瀚认为,成本的降低会增强新能源汽车企业和动力电池企业的自身竞争力,中下游更多的产业机会开始显现,有助于整个行业更好的发展。
北京特亿阳光新能源科技有限公司总裁祁海珅同意这一判断。他认为,碳酸锂价格下跌对于新能源汽车行业的整体健康度和可持续性发展是有利的。“锂价适当的下跌有利于新兴电力系统的构建,有利于储能项目市场需求的激发。”
对价格走势判断不一
曲音飞认为,2023年碳酸锂价格主要趋势仍以看跌为主,但中间不排除有回调机会。陈雳则表示,在下游需求的支撑下,碳酸锂价格下跌幅度有限。
江瀚认为,碳酸锂价格未来还会有一定的下跌,但其维持在一个区间内盘整的可能性较大。“伴随着整体市场需求和供给的逐渐回暖,同时也包括盐湖提锂技术的不断完善,2023年的磷酸铁锂的供需不会显著失衡。”
1月6日,丰元股份在投资者互动平台公开表示,公司全资子公司山东丰元锂能科技有限公司拟在玉溪市投资建设规模为20万吨锂电池高能正极材料及配套相关项目,目前正在建设中的为一期项目:年产5万吨磷酸铁锂正极材料及1000吨黏土提锂中试线,后续项目根据一期项目建设的实际情况积极推进。
国轩高科近日表示,宜丰国轩锂业有限公司年产5万吨碳酸锂项目一期(年产2.5万吨)预计2023年4月投产。同时,与其配套的年处理300万吨瓷土矿(含锂)选矿厂同步在厂房施工,预计2023年5月投产。
华西证券预计,2月份新能源汽车产业链的生产经营将逐步恢复正常,下游需求有望好转,锂盐价格大概率逐步企稳。