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1、面向未来的电子新技术内容摘要介绍了一些将会影响人类生活方式的面向未来的电子新技术,其中包括塑料太阳能电池技术、家庭机械电子工厂技术、海量存储技术、微芯片技术及软件无线电技术。众所周知,现代科学技术的发展异常迅速,并在不断改变着人类的生活和生存方式。专家预言,以下一些面向未来的电子新技术将影响着人们的未来世界和生活。1 塑料太阳能电池技术 随着现代世界能源的日益紧张,许多国家都在致力于研究太阳能的开发和利用技术。在一些城市的街头已经能够看见一些由太阳能电池供电的设施。经过数十年的研究开发,这些以硅为材料的太阳能电池的制造成本仍然昂贵,不易安装,光电转换效率也低,
2、大约只有12~15％（现在世界上最好的单晶硅光电转换效率大约是30％左右）,发1度电的成本大约是22美分,远比烧煤的火力发电厂4美分1度电的成本要高。 令人高兴的是下一代太阳能电池可能最终使太阳能发电具有竞争力。新型太阳能电池是把光生伏打电池嵌入塑料薄膜的表面,制成太阳能发电薄膜。这种太阳能发电薄膜廉价、转换效率高,可以有多种用途。在美国马萨诸塞州有个Konarka技术公司,这家公司已经开发出一种工艺,这种新工艺能够把二氧化钛及一种吸收光的染料涂覆在塑料薄膜的表面,染料分子吸收的光子激发二氧化钛的电子从而发电。Konarka公司期望今年年底能够将其第一种商品化
3、的新型太阳能电池推向市场,这种新型太阳能电池将主要应用于消费电子设备如笔记本电脑。 一些大公司也关注新型太阳能电池技术。西门子开发的一种新技术是把一种纳米级的碳60分子同导电的聚合物熔融在一起制成塑料太阳能电池;而美国通用电气公司则是利用一种有机发光二极管作为吸光材料来制造塑料太阳能电池。采用塑料太阳能电池,实际上能够使许多材料具有发电能力。例如,塑料太阳能电池可以嵌入手提电脑的箱壁,可以随时在光照条件下对电脑充电;也可以装在电动汽车车身,为电动机供电;房屋的屋顶更可以覆盖塑料太阳能电池,以供应日常用电。2 家庭机械电子工厂技术 专家预言,未来的家庭机械电
4、子工厂可能让消费者能够拥有他们所需要的更多样化的产品。未来的家庭电子工厂实际上是采用现在喷墨打印技术的装置。美国康奈尔大学、麻省理工学院、加州大学伯克莱分校的研究人员正在悄悄地开发一种工艺,利用喷墨打印技术生产机械电子产品。当然,真正制造产品的过程还需要已有的电路、开关以及其它可拆卸零部件。 比如家里的电视机遥控器坏了,就可以利用这样的家庭机械电子工厂自制一个：从互联网上下载数字化电路图,用家庭机械电子“打印”机打印出所需的电路板,打印“墨盒”里装的是聚合物及其它材料,每打印一次完成电路板的一层。正在这一领域中开展研究的加州大学伯克莱分校教授约翰坎尼指出,用户
5、只需为数字化电路图及所用材料付款,而不需为产品本身付款。 -3-虽然科学家们把这样的家庭机械电子工厂戏称为“圣诞老人机器”,这种装置的潜力却不能小看。塑料逻辑（PlasticLogic）是伦敦的一家公司,顾名思义这家公司是用塑料来制造电子器件,该公司期望能用这种技术制造计算机显示器;美国航天航空署的工程师们则设想在宇航员飞往火星途中用这样的装置制造备用的零部件。 家庭机械电子工厂的英文名字叫mechatronics,意即“机械电子”。然而能够应用这种装置的家庭的人口素质必定是很高的,因为用户必须知道到哪里去下载什么样的数字化设计图,制造有关电子产品还要有相
6、关的零部件。这是一种令人叹为观止的DIY。这种装置的问世也表明,在电子产品制造业,设计与制造的分离是一个趋势。用家庭机械电子工厂固然可以“打印”出自己需要的产品,不过前提是这种产品的设计是现成的。当然也可以自行设计,那就必须会用专业设计软件,还要有机械电子领域的专业知识。所以未来多数家庭会利用现成的设计。3 万亿字节存储技术 人们都知道半导体业有一个摩尔定律：芯片性能每18个月翻一番。过去6年中,存储技术的发展超过了摩尔定律,硬盘存储容量每年都要翻一番。5年前,绝大多数计算机用户不可能用250G容量的硬盘,现在这样的硬盘售价只有250美元。数字音乐及数字影像技
7、术的流行表明消费电子产品对于大容量存储技术的需求保持上升态势。预计消费类存储产品销售额将从2003年的14亿美元增长到2008年的43亿美元。东芝公司负责硬盘制造的经理艾米说：“谁会嫌自己家的橱柜多呢？硬盘容量也类似,你永远不会够用。”不过最近存储技术的发展速度慢下来了,硬盘存储容量年增长40％,这是因为现有技术已经走到尽头。 现在的硬盘磁头读写数据的方式是水平的,下一代硬盘磁头读写数据方式是垂直的（PMR）。这么说理解起来有一定难度。形象的比喻是水平读写数据犹如割倒的玉米杆躺在地里,而垂直读写数据如同没有收割的玉米挺立在地里。由于每比特数据占用磁盘空间较少,
8、垂直读写数
