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手机不能弯曲,平衡车不倒:详解你应了解的科技秘密

编辑:臧博 来源:网络 发布时间:2017/4/17 13:33:56

  当我们在享受科技带来的种种便利的时候,我们或许应该多问一些为什么。本文将试图剖析科技背后的原理,热点之后的真相,为大家还原一个更加看得懂的科技圈。

  1、为什么只有蓝光LED能得诺贝尔奖?

  相信很多人对LED都不陌生,即使不知道但大家天天都在使用,只要你使用相机、平板电脑、手机、电视机和电脑监视设备等。LED灯有3种基本颜色:红、绿、蓝,业内普遍称之为三原色,即各个组份依照不同比例的混合,三原色可以组成姹紫嫣红的多彩世界。

  2014年10月7日下午,瑞典皇家科学院宣布,将2014年诺贝尔物理学奖联合授予日本科学家赤崎勇(IsamuAkasaki),天野浩(HiroshiAmano)以及美国加州大学圣巴巴拉分校的美籍日裔科学家中村修二,以表彰他们在发明一种新型高效节能光源方面的贡献,即蓝色发光二极管(LED),为能源节省开拓了新空间。然而,问题来了,既然是三原色,为什么偏偏只有蓝光LED获得了诺贝尔奖?

  其实,红光与绿光LED在上世纪中叶已发展成熟。基于此,市面上很快也出现了红、橙、黄、绿、翠绿等颜色,但由于制备技术上的原因,人们期盼已久的高效率的蓝光LED却困扰了人类30多年。直到1993年11月30日,日本一位名叫中村修二的人才发明了蓝色LED。

  蓝光LED的产生,三元发光色才完备,才能使白光显像成为可能,蓝色LED的发明彻底革新了光源技术,使全彩色LED显示成为可能。如今,采用蓝光LED技术的产品现在已经进入了全世界的千家万户,它既存在于广场大屏幕LED,也存在于电脑手机等设备里,使得我们得以看见真实的世界。

  不仅如此,白光LED目前还大规模运用于照明领域,它们所耗费的能源要比白炽灯和日光灯小得多,为城市节约了大量的能源。另外,蓝光LED出现后,可以通过磷激发出红光和绿光,从而混合产生白光和其他各种颜色的光。正式基于节能与多彩的特性,LED被大规模运用于城市亮化工程,丰富了人类的夜生活。

  “蓝光LED虽然听上去并不是那么玄乎或者高大上,但却是可以对人类社会产生很大影响的成果。”有人如此评论。

  2、为什么现在的手机不能弯曲?

  最近几年我们经常可以在科技展会上看见诸如曲面手机、圆形手环等主打曲面概念的产品,每次都能吸引用户的巨大关注。那么问题又来了,为什么现在的手机等电子设备就不能弯曲呢?

  这跟手机屏幕的材质有很大关系。据了解,传统的显示屏都是以玻璃作为基板材料,再在这层基板材料上加上三极管阵列、液晶或发光层等各种功能层或部件。而玻璃则是很难弯曲、折叠的。

  目前人们基本都将实现柔性设备的希望放在了OLED显示屏上了,这种显示屏采用塑料基板,因此可以实现弯曲效果。然而,技术上虽可行,但目前OLED的量产却是个问题。

  目前市场对于OLED的需求远大于供给,而世界上现只有两大条产业链,即韩系公司三星和LG Display,三星公司的OLED生产线主要专注于小尺寸OLED屏的生产,如我们见到的三星曲面屏手机。而LG公司则致力于开发大尺寸的OLED面板,即OLED电视和OLED显示器。

  另外,想要手机弯曲,仅仅只有显示屏可以弯曲是不够的,包括电池以及内部元器件也必须可以弯曲,而这就显得更加遥不可期了。

  3、平衡车为什么不倒?

  虽然宣称要解决最后一公里问题的平衡车因为安全原因已经被禁止上路了,但我们仍然可以在公园小区等地方看见它的身影。当大家看见这些单轮或双轮的平衡车飞驰的时候,你是否会疑问,他们凭什么能保持平衡。尤其是双轮平衡车,它甚至可以在静止的时候保持平衡?

  其实,平衡车的原理还是挺简单的。首先说一下单轮独轮车,有点类似于自行车,其必须在运动过程中才能保持平衡——运动的车轮其实相当于陀螺仪,而陀螺仪的旋转轴在不受外力的影响时是不会改变的,这是陀螺仪的的特性,即车轴有一股保持水平的力量,这就是独轮平衡车不会倒的原理。

  至于双轮平衡车,它在静止时也能保持平衡。原因在于双轮平衡车内部含有多种传感器,可以知道小车的实时偏角,而一旦知道了小车的方向偏角,其内部电机便能纠正了。比如当车子向前倾斜时,平衡车便会给车轮一个向前的加速度,车子就处于直立状态了;同样,车子后仰时,平衡车给车轮一个向后的加速度,车子就直立了——这也是人之所以能够保持平衡的原因之一。

  双轮平衡车的原理并不复杂,不过这个加速度到底是多少?如何做到快速反应才是真正的难点。

  4、作为汽车行业后来者的特斯拉为什么能打败通用,成为美国市值最高的汽车公司?

  就在近日, 特斯拉成为美国市值最高的汽车企业 。在纽约时间周一早盘交易中,特斯拉股价一度上扬3.4%,市值达到约510亿美元,超越通用汽车成为美国市值第一的汽车制造商。成立才10余年的特斯拉凭什么能够做到这一点?

  其实电动汽车并非特斯拉首创,在一百多年以前就有人开始了电动汽车的研究和生产,但是限于当时的技术水平跟内燃机技术的迅速突破,内燃机汽车迅速占领了市场;为应对《车辆零排放法令》,通用在1996年推出了甚至支持无线充电的电动汽车EV1,不过EV1一代只有100公里续航,经过改良后的二代使用镍氢电池也只能续航200公里,这样的续航也导致很多人根本不会买EV1做私家车。后来《车辆零排放法令》被废除,在生产了二千多辆之后,通用也很快就砍掉EV1项目,以至于电动车再次沉寂多年。

  原有业务成为传统车企全力争夺未来的阻力,即便知道电动车是发展趋势,也很难分配到足够的人力和财力资源。在他们眼里到处都是条件不成熟——电池技术不成熟,续航太短。

  然而特斯拉却以巧妙的方法解决了这个问题:EV1被砍后,参与EV-1项目的工程师创业并生产出仅供一人使用的铅酸电池车T-Zero。当T-Zero陷入困境时,一名来自硅谷的叫做马丁·艾伯哈德的人 建议T-zero使用锂电池作为电动车的能源,用数千块笔记本电脑的锂电池作为T-Zero的动力。艾伯哈德还亲自投资给T-zero用于将电池改为锂电池。 没想到,改进后的T-zero续航里程达到了惊人的480公里。 电动汽车终于可以与传统汽车相抗衡了。

  T-zero电池的改进成功 ,让艾伯哈德对电动车的未来更加的信心十足,于是他筹划成立一家新的电动汽车公司——特斯拉。而马斯克此时也带着700万美元的资本进入特斯拉,成为了特斯拉的联合创始人。

  特斯拉超越通用成为美国市值第一的汽车厂商,更加坚定了电动汽车才是汽车行业未来趋势这一观点:环保、节能、轻便。而特斯拉还将其做成了一款类似于手机那样的互联网智能终端,可以通过软件上的不断升级以获取更多功能,体验上也要比需要更新车辆才能得到更新功能的传统汽车要舒服。


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