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衣食住行话未来

1962-08-16路明

中国青年 1962年2期
关键词:高频电波

路明

未来,这是一个多么诱惑人的名词啊!它给人以希望,它给人以力量。科学技术的未来是怎样的?什么热核能啦,电子计算机啦,宇宙航行啦,明天和后天都将变成什么一个样子?在这里,我们不打算谈得很多,就让我们在这新的一年开始的时候,展望一下和每个人都有密切关系的未来的衣食住行问题吧。

自古以来,人的衣服主要是用天然的棉、毛绒维织成的。但是,不但这些织维的收成要受到耕地面积等自然条件的影响,而且这些织维的寿命也不长。明天——其实今天已经在开始,合成织维将逐渐成为人们衣服的主要材料。

合成织维是用人工方法合成的一种纤维物质,它象棉花一样松软,羊毛一样有弹性,蚕丝一样有光泽。但是,不论棉花、羊毛还是蚕丝,都没有合成纤维那样耐磨、经洗。更重要的是合成纤维的原料是这样广泛,它来自自然界储藏丰富的煤、石油和天然气这样一些物质。

当煤被炼焦以后,可以得到液体的煤焦油,从煤焦油中可以提炼出苯酚,再经过人工合成的方法得到已内酰胺,最后聚合成树脂,树脂经过喷丝,冷拉等一系列工艺以后,就生产出了一种最耐磨的合成纤维——卡普纶。卡普伦或卡普伦与羊毛混纺的袜子和衣服,寿命要比纯羊毛的长5-6倍。而且,纯羊毛织物怕虫蛀,卡普伦织物却不怕虫蛀,卡普伦衣服洗后不用熨斗熨也是坦平的。从乙炔和天然气中可以制得聚丙烯脂,由它可以抽成最不怕风吹日晒和雨淋的一种合成纤维。另外从农作物的废杆、废壳之中,还可以制得另一种合成纤维——耐纶。

合成纤维在今天已经就有了生产,但由于工艺过程复杂,成本较高,还不能大量生产。今后,人们不仅要使合成纤维代替棉、毛来做衣服的原料,而且要增加合成纤维的品种,赋予它一些更新的性能。例如,今天已经有了一种能预防皮肤病的合成纤维,穿了这种纤维做的衣服,可以不得皮肤病。也有一种绝缘性很强的合成纤维,容易产生静电。这就和利用静电来治病的电疗仪器的原理一样,人们可以利用这种合成纤维来预防和治疗风湿性关节炎。如果在合成这些纤维时,赋予它们不同的性能,那末,由它们做成的衣服就会有不同的功能。

可是,有了合成纤维还并不就使人们满足。为什么自古以来人的衣服必须要经过“纤维”和“纺织”这两个阶段呢?有没有可能不用纤维纺织成的布呢?能。将来人们就可以看到象造纸、做塑料一样,原料从机器里出来就是“布”而不是纤维;那末,织布的过程就可以省去了。人们将来的衣服将不是缝成的,而是胶合成的。把用特殊胶水胶成的衣服放进一种机器里一“烘”,拿出来就真的变成一件“无缝的天衣”了。

吃饭,是和人类关系最密切的一个问题。人们花在耕作、养殖和食品加工上的劳动,估计要占到人类全部劳动的80%。想想看,只要把这些劳动力的一半解放了,那末,对于其他事业将是一个多么巨大的援助!

我们吃的粮食——植物,是依靠植物的叶绿素利用太阳能、空气和水进行光合作用而慢慢长出来的。我们知道,太阳光是一种无穷无尽的能量来源,可是植物却仅仅能利用太阳能中的百分之二的能量。为了促进未来粮食的增产,就要开辟新的利用日光能的有效途径,最好的方法就是研究植物进行光合作用的过程,揭开其中的奥秘。最近,用人工方法合成叶绿素已经成功。从显微镜中可以看到,叶绿素的颗粒是由10-100个数目不等的小圆盘构成的,短一个圆盘只有万分之一、二毫米厚,可是,它们却和人造卫星上用的硅光电池一样,能够直接把太阳光能变成电。是否就是这个电流供给了植物进行光合作用的能量的呢?

这还是一个谜。一旦叶绿素的继揭开了,人们就能设法促进植物利用更多的太阳能。如果农作物利用太阳能的能力增加到20%,那末,全世界粮食的产量就要增加十倍!

将来农业生产除了在田野上进行以外,人们还要在工厂、车间中进行!也就是说,耍用人工合成方法制造人类的食物。

作为人类食物的最主要的东西是什么呢?是碳水化合物、蛋白质和脂肪。面包、米饭和糖等食物都是碳水化合物,而只要有空气、水和能量,就能在机器中,在催化剂——人工叶绿素的帮助下,合成碳水化合物来。那时,在食品工厂中,巨大的风机、水泵经过净化设备分别把空气和水吸进车间吸进机器,而在成品部出来的都已经是包装好的面包、点心和糖果了。

蛋白质和脂肪将来可以在酵母的帮助下,从碳水化合物或者农产品的废物——玉米秆、瓜皮、山芋蔓之类中制造出来。

人们早就发现酵母菌有制造蛋白质和脂肪的本领了。酵母菌能将含糖的培养基——例如上面所说的农产品废物中的80%的无机氮在很短的时间中转化为人的食物。

一种粘红酵母能从培养基中生产出含有50-60%的脂肪物质,能使18克碳水化合物的16克变为脂肪,时间仅仅15-20分钟。酵母生产出来的蛋白质的含量比一般粮食中的合量高3-6倍,而且这种蛋白质的营养价值比普通蛋白质的营养价值还高。一公斤饲用酵母就可以使老母鸡多生产40只蛋,使大肥猪多长出2公斤肉。

目前,酵母主要被用作饲料,但是,利用酵母制造脂肪——“人造肉”的实验已在国外基本获得成功。明天,在食品工厂里,在一定的容器内,装上不到一半的酵母、碳水化合物、氨和其他有关物质,在一定温度和压力的作用下,一二十分钟以后,就会长满了一容器香喷喷的“人造肉”来。

那种本由大自然赐予的能够控制生物生长和发展的威力强大的物质——维生素、激素、酵素,今天,在我们的食物中仅有百分之几甚至万分之几克的含量。虽然,人们已经能够制造它们了,但是产量不大。将来这些物质也将是以吨为单位来计算生产量的。

将来,人们还将彻底识破食物的滋味和香味的秘密,写出滋味分子和香味分子的分子式,算出它们的分子量,标定下它们的一切性质,从而,就象今天生产染料一样的来生产它们。那时人们就可以吃到从未有过的美味佳淆了。

人们住的房子从砖木的到铜筋混凝土的是向前跨进了一大步。但是,砖也好,混凝土也好,都不能按照人的意愿满足一切的要求:它们虽然比较坚固,但却笨重,虽然结实,但却不能很好地隔热保温。

能不能用人工合成的方法制造出自然界所没有的材料来呢?能,现在的塑料建筑就是。

拿泡沫塑料盖房子,墙壁只要一两公分厚,做成的地板即使在上面蹦跳也不会有什么声音。每一块泡沫塑料就是一块凝固了的泡沫,它是在制造塑料时加入泡沫剂而制成的。它简直象绒毛一样轻,大大减轻了房屋的重量,节省了大量原料。由于住在泡沫里的无数空气是不传热的,所以这种房子冬天即使不装置取暖设备,也象皮袄一样抵御风寒,夏天又不怕火热的阳光。真是冬暖夏凉。住在泡沫建筑里是那样的宁静,任何声音一钻入泡沫就由原来的大嗓门变成哑巴了。

玻璃塑料——轻质玻璃锅,既是不锈的铜又是不碎的玻璃,用它来做建筑物的穹顶和墙壁,使建筑物成为一幢玲珑剔透的“水晶宫”。还有一种极化玻璃铜盖的房子,从窒内望窒外是透明无阻的,而从室外看窒内,却和普通的墙一样,一点也不透明。

由于塑料可以被胶合也可以被焊接,所以塑料建筑中将不用一根钉子,而是“天衣无缝”。未来窒内的家俱也都是用塑料做的,轻巧,灵便而又美观。

未来房屋的结构更是新颖多样,什么薄壳结构啦,悬索结构啦,铜丝网结构啦,蜂窝结构啦……都会得到广泛的应用。薄壳屋顶,不但可以做得很薄,而且可以使建筑物的踏度大到二百米而不用一根柱子。而悬索结构有很大的柔性,它不怕地震等破坏,并且不用柱子,不用基础。

未来建筑中的取暖设备是多种多样的,可以用半导体二氧化锡薄膜来取暖,这种薄膜被涂在穿衣镜上,当给它通电以后,它便幅射出温暖的热流来。可是镜子照样是透明的,不妨碍主人的梳妆。也可以在墙上贴上美丽的半导体取暖纸,这种纸由两层绝缘纸和一层导电纸做成,通电以后,整个墙壁就成为一个辐射取暖板了。当然还可以在案头装一台象今天收音机那样大小的半导体取暖致冷机,只要改变通过它的电流方向,就可以使它在冬天取暖在夏天致冷,保证室内“四季如春”,这就更加妙不可言了。

未来建筑中的照明将用最新的面光源,它此自炽灯的点光源和日光灯的线光源发出的光更均匀,更明亮,更柔和。这种面光源是用电场来刺激涂在它上面的发光物质发光的,这就是“场致发光”。进一步的发展将是用一种特殊的磷光半导体来做天花板,这种半导体白天能吸收太阳光并把它储藏起来,夜晚它又把吸收的能量变成光明,经过调节,照明能持续十几个小时,尽管太阳已经落山了,可是太阳的光辉被留下来了,室内还象白天一样通明。

今天,地上的交通工具都是有轮子的,可是在将来,无轮的地上交通工具将成为一个重要的发展方向。无轮汽车今天已经被制造成功了。它是靠向下喷出的压缩空气把汽车托离地面,然后再靠向后喷气的反作用力前进的。汽车离开地面有什么好处呢?这主要是避免了车轮和地面的摩擦,因而阻力大大减少了,速度大大提高了。

将来,水中的轮船也将利用无轮汽车这个原理变成“气垫船”。在这种船上,水平的螺旋桨将空气压向水面,使船身托起来,尾部的航空螺旋桨把空气排向船后,推动船前进。为了防止空气从船身下面的“气垫”中漏走,可以在船底两侧装金属薄板,用水泵把水吸进来,再在船头和船尾喷出去,形成水幕,不让空气从气垫中漏走。

将来,连巨大的火车也都成为无轮的,而在轨道上空滑行。无轮火车比无轮汽车更优越,因为无轮汽车要想速度快,消耗动力小,必须尽量贴近地面,以减少空气从气垫中的漏损。但是,越贴近地面,则对地面要求越高,路面必须非常平整光滑才行,这就限制了无轮汽车的发展。可是无轮火车是利用钢轨行驶的,因钢轨表面极其光滑,所以它被托离钢轨表面只有几毫米就行了。它的速度可以达到每小时几百公里,乘这种火车在一个上午之内,就可以从北京到上海跑一个来回。火车废除了轮子,就再也不必为轮子的材料、滑润、振动等问题和钢轨枕木的损坏费心了。大量的钢材木材被节省了下来。

可是未来的飞机又是怎样的呢?如果我们丢开未来飞机的超音速的、火箭式的等特点不谈,而只谈它的一个最使人感兴趣的特点,那就是不用燃料。让我们先看看我们电灯所用的电能吧。那是50周的低频交流电,也就是说这种电流每秒钟可在导线中来回50次。这和低频电流所带的能量小,只能在导体中传导。可是象无线电波,那就是每秒多少千千周,多少万万周的高频电波了,这种电波能携带巨大的能量,并且能在空间传播。“不用导线传送电能”的想法就是根据无线电波的这个特点而提出来的。未来,功率强大的定向高频电波发生器将是不用燃料的飞机的动力来源。当这种不用燃料的飞机需要加能时,它就向附近的装有高频电波发生器的加能站发出信号,加能站开动定向高频发生器,高频率电波就直向飞机射去。由于飞机上只有一种特殊的装置才能接收高频电波,而别的地方都被反射高频电波的材料所复盖,因此,高频电波遇到飞机别的部分,都反射回来,对飞机没有丝毫的损害。在加能过程中,飞机仍然可以不停地飞行。

将来,最吸引人的一种交通工具还是所谓个人飞行器、飞行台或者飞行鞋的东西。个人飞行器和飞行台有两种:一种是利用上面谈到的无轮汽车的原理,把空气从飞行台下面压出来,使它离开地面,另一种是利用类似直升飞机的原理,当装在飞行器上的一个圆简内的螺旋桨向筒下压出空气时,筒的上方压力就降低了,因而整个飞行器也就升起来了,然后,再依靠向后排气的螺旋桨产生前进的推力。飞行鞋就更富于幻想了,因为一双鞋子就是一个小型的喷气发动机,它向下喷气,把人托离地面,又向后喷气推动人在地面上滑行前进。有了这种飞行器,飞行鞋,那末,我们每一个人都可以象水浒中的神行太保和封神榜中的哪吒一样,“日行一千,夜行八百”地在全国自由旅行了。

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