當(dāng)我們在享受科技帶來的種種便利的時(shí)候,我們或許應(yīng)該多問一些為什么。本文將試圖剖析科技背后的原理,熱點(diǎn)之后的真相,為大家還原一個(gè)更加看得懂的科技圈。
1、為什么只有藍(lán)光LED能得諾貝爾獎(jiǎng)?
相信很多人對LED都不陌生,即使不知道但大家天天都在使用,只要你使用相機(jī)、平板電腦、手機(jī)、電視機(jī)和電腦監(jiān)視設(shè)備等。LED燈有3種基本顏色:紅、綠、藍(lán),業(yè)內(nèi)普遍稱之為三原色,即各個(gè)組份依照不同比例的混合,三原色可以組成姹紫嫣紅的多彩世界。
2014年10月7日下午,瑞典皇家科學(xué)院宣布,將2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)聯(lián)合授予日本科學(xué)家赤崎勇(IsamuAkasaki),天野浩(HiroshiAmano)以及美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校的美籍日裔科學(xué)家中村修二,以表彰他們在發(fā)明一種新型高效節(jié)能光源方面的貢獻(xiàn),即藍(lán)色發(fā)光二極管(LED),為能源節(jié)省開拓了新空間。
然而,問題來了,既然是三原色,為什么偏偏只有藍(lán)光LED獲得了諾貝爾獎(jiǎng)?
其實(shí),紅光與綠光LED在上世紀(jì)中葉已發(fā)展成熟。
基于此,市面上很快也出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、翠綠等顏色,但由于制備技術(shù)上的原因,人們期盼已久的高效率的藍(lán)光LED卻困擾了人類30多年。直到1993年11月30日,日本一位名叫中村修二的人才發(fā)明了藍(lán)色LED。
藍(lán)光LED的產(chǎn)生,三元發(fā)光色才完備,才能使白光顯像成為可能,藍(lán)色LED的發(fā)明徹底革新了光源技術(shù),使全彩色LED顯示成為可能。如今,采用藍(lán)光LED技術(shù)的產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了全世界的千家萬戶,它既存在于廣場大屏幕LED,也存在于電腦手機(jī)等設(shè)備里,使得我們得以看見真實(shí)的世界。
不僅如此,白光LED目前還大規(guī)模運(yùn)用于照明領(lǐng)域,它們所耗費(fèi)的能源要比白熾燈和日光燈小得多,為城市節(jié)約了大量的能源。
另外,藍(lán)光LED出現(xiàn)后,可以通過磷激發(fā)出紅光和綠光,從而混合產(chǎn)生白光和其他各種顏色的光。正式基于節(jié)能與多彩的特性,LED被大規(guī)模運(yùn)用于城市亮化工程,豐富了人類的夜生活。
“藍(lán)光LED雖然聽上去并不是那么玄乎或者高大上,但卻是可以對人類社會產(chǎn)生很大影響的成果。”有人如此評論。
2、為什么現(xiàn)在的手機(jī)不能彎曲?
最近幾年我們經(jīng)??梢栽诳萍颊箷峡匆娭T如曲面手機(jī)、圓形手環(huán)等主打曲面概念的產(chǎn)品,每次都能吸引用戶的巨大關(guān)注。那么問題又來了,為什么現(xiàn)在的手機(jī)等電子設(shè)備就不能彎曲呢?
這跟手機(jī)屏幕的材質(zhì)有很大關(guān)系。據(jù)了解,傳統(tǒng)的顯示屏都是以玻璃作為基板材料,再在這層基板材料上加上三極管陣列、液晶或發(fā)光層等各種功能層或部件。而玻璃則是很難彎曲、折疊的。
目前人們基本都將實(shí)現(xiàn)柔性設(shè)備的希望放在了OLED顯示屏上了,這種顯示屏采用塑料基板,因此可以實(shí)現(xiàn)彎曲效果。然而,技術(shù)上雖可行,但目前OLED的量產(chǎn)卻是個(gè)問題。
目前市場對于OLED的需求遠(yuǎn)大于供給,而世界上現(xiàn)只有兩大條產(chǎn)業(yè)鏈,即韓系公司三星和LG Display,三星公司的OLED生產(chǎn)線主要專注于小尺寸OLED屏的生產(chǎn),如我們見到的三星曲面屏手機(jī)。而LG公司則致力于開發(fā)大尺寸的OLED面板,即OLED電視和OLED顯示器。
另外,想要手機(jī)彎曲,僅僅只有顯示屏可以彎曲是不夠的,包括電池以及內(nèi)部元器件也必須可以彎曲,而這就顯得更加遙不可期了。
3、平衡車為什么不倒?
雖然宣稱要解決最后一公里問題的平衡車因?yàn)榘踩蛞呀?jīng)被禁止上路了,但我們?nèi)匀豢梢栽诠珗@小區(qū)等地方看見它的身影。當(dāng)大家看見這些單輪或雙輪的平衡車飛馳的時(shí)候,你是否會疑問,他們憑什么能保持平衡。尤其是雙輪平衡車,它甚至可以在靜止的時(shí)候保持平衡?
其實(shí),平衡車的原理還是挺簡單的。首先說一下單輪獨(dú)輪車,有點(diǎn)類似于自行車,其必須在運(yùn)動(dòng)過程中才能保持平衡——運(yùn)動(dòng)的車輪其實(shí)相當(dāng)于陀螺儀,而陀螺儀的旋轉(zhuǎn)軸在不受外力的影響時(shí)是不會改變的,這是陀螺儀的的特性,即車軸有一股保持水平的力量,這就是獨(dú)輪平衡車不會倒的原理。
至于雙輪平衡車,它在靜止時(shí)也能保持平衡。原因在于雙輪平衡車內(nèi)部含有多種傳感器,可以知道小車的實(shí)時(shí)偏角,而一旦知道了小車的方向偏角,其內(nèi)部電機(jī)便能糾正了。
比如當(dāng)車子向前傾斜時(shí),平衡車便會給車輪一個(gè)向前的加速度,車子就處于直立狀態(tài)了;同樣,車子后仰時(shí),平衡車給車輪一個(gè)向后的加速度,車子就直立了——這也是人之所以能夠保持平衡的原因之一。
雙輪平衡車的原理并不復(fù)雜,不過這個(gè)加速度到底是多少?如何做到快速反應(yīng)才是真正的難點(diǎn)。
4、作為汽車行業(yè)后來者的特斯拉為什么能打敗通用,成為美國市值最高的汽車公司?
就在近日, 特斯拉成為美國市值最高的汽車企業(yè) 。在紐約時(shí)間周一早盤交易中,特斯拉股價(jià)一度上揚(yáng)3.4%,市值達(dá)到約510億美元,超越通用汽車成為美國市值第一的汽車制造商。成立才10余年的特斯拉憑什么能夠做到這一點(diǎn)?
其實(shí)電動(dòng)汽車并非特斯拉首創(chuàng),在一百多年以前就有人開始了電動(dòng)汽車的研究和生產(chǎn),但是限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平跟內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的迅速突破,內(nèi)燃機(jī)汽車迅速占領(lǐng)了市場;為應(yīng)對《車輛零排放法令》,通用在1996年推出了甚至支持無線充電的電動(dòng)汽車EV1,不過EV1一代只有100公里續(xù)航。
經(jīng)過改良后的二代使用鎳氫電池也只能續(xù)航200公里,這樣的續(xù)航也導(dǎo)致很多人根本不會買EV1做私家車。后來《車輛零排放法令》被廢除,在生產(chǎn)了二千多輛之后,通用也很快就砍掉EV1項(xiàng)目,以至于電動(dòng)車再次沉寂多年。
原有業(yè)務(wù)成為傳統(tǒng)車企全力爭奪未來的阻力,即便知道電動(dòng)車是發(fā)展趨勢,也很難分配到足夠的人力和財(cái)力資源。在他們眼里到處都是條件不成熟——電池技術(shù)不成熟,續(xù)航太短。
然而特斯拉卻以巧妙的方法解決了這個(gè)問題:EV1被砍后,參與EV-1項(xiàng)目的工程師創(chuàng)業(yè)并生產(chǎn)出僅供一人使用的鉛酸電池車T-Zero。當(dāng)T-Zero陷入困境時(shí),一名來自硅谷的叫做馬丁·艾伯哈德的人建議T-zero使用鋰電池作為電動(dòng)車的能源,用數(shù)千塊筆記本電腦的鋰電池作為T-Zero的動(dòng)力。
艾伯哈德還親自投資給T-zero用于將電池改為鋰電池。沒想到,改進(jìn)后的T-zero續(xù)航里程達(dá)到了驚人的480公里。 電動(dòng)汽車終于可以與傳統(tǒng)汽車相抗衡了。
T-zero電池的改進(jìn)成功,讓艾伯哈德對電動(dòng)車的未來更加的信心十足,于是他籌劃成立一家新的電動(dòng)汽車公司——特斯拉。而馬斯克此時(shí)也帶著700萬美元的資本進(jìn)入特斯拉,成為了特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人。
特斯拉超越通用成為美國市值第一的汽車廠商,更加堅(jiān)定了電動(dòng)汽車才是汽車行業(yè)未來趨勢這一觀點(diǎn):環(huán)保、節(jié)能、輕便。而特斯拉還將其做成了一款類似于手機(jī)那樣的互聯(lián)網(wǎng)智能終端,可以通過軟件上的不斷升級以獲取更多功能,體驗(yàn)上也要比需要更新車輛才能得到更新功能的傳統(tǒng)汽車要舒服。