洞悉智造產業(yè)機遇與挑戰(zhàn)
把握現代科技變革與人類文明演進趨勢
腦機接口能否讓飛行員僅憑大腦操控飛機,為士兵配備力量和速度是人體四肢5~10倍的機械骨骼?
只要攜帶3D打印機和特殊材料,就能在月球或火星復制出適應獨特環(huán)境的生命支持系統(tǒng)?
以石墨烯作為骨架,添加生物分子,就能形成類器官,甚至催生出賽博世界中的改造人?
智能服裝不僅能根據指令控制溫度、變換顏色,還能嵌入傳感器,隨時反饋全身生理診斷信息?
暢想一下在不久的將來,我們生活中的所有物品都將是多功能的,《星際迷航》《銀翼殺手》《頭號玩家》等科幻電影中的未來世界甚至也會成為現實,而這一切都要歸功于性能特殊、可變形、可編程的新型材料石墨烯。
作為當今科學界和產業(yè)界當之無愧的明星新材料,石墨烯是一種單片厚度只有一個原子大小的二維碳材料,它擁有無與倫比的特性和巨大的應用價值,在現代信息產業(yè)、航空航天、國防軍工、生物醫(yī)學、能源與環(huán)境等領域都將帶來顛覆性的技術變革,幾乎覆蓋人類的一切活動領域。
在《未來黑科技通史》這本跨越科學、經濟、歷史的作品中,NASA物理學家萊斯約翰遜和納米技術領域科學家約瑟夫米尼將帶你俯瞰一整部新材料科學發(fā)展史,你可以把握近幾十年來令人興奮的創(chuàng)新浪潮,前瞻式了解石墨烯在人工智能、星際探索、基因工程、腦機接口等前沿領域正在創(chuàng)造的奇跡,深刻洞察現代文明即將面臨的嶄新紀元。
作為21世紀支柱性高新技術之一的新材料技術正在徹底顛覆人類世界
本書將帶你了解新材料石墨烯的革命性意義,洞悉智造產業(yè)機遇與挑戰(zhàn),把握現代科技變革與人類文明演進趨勢。
美國航空航天局(NASA)杰出成就獎得主、納米技術領域硬核科學家聯袂合著
美國科學促進會會士、世界科幻類圖書大獎雨果獎、星云獎得主大力推薦
[美]萊斯·約翰遜 LES JOHNSON
三度榮獲美國國家航空航天局(NASA)杰出成就獎
石墨烯太陽帆太空推進關鍵技術專利權人
《美國國家地理》專訪特色星際探索家
Discovery探索頻道系列節(jié)目不可能的物理特邀嘉賓
美國國家太空協會、世界未來學會及門薩俱樂部成員
萊斯·約翰遜是NASA眾多太空和星際推進項目管理者,也是NASA太陽帆深空任務的首席研究員。他曾于2018年完成近地小行星偵察兵任務;他負責的太陽巡洋艦任務將使用巨型石墨烯太陽帆推動航天器駛向太陽,計劃于2025年完成。
在社會公眾眼中,萊斯是比搖滾明星還酷的物理學家;他不僅是眾多科普讀物和科幻小說的作者,還曾擔任科幻電影《歐羅巴報告》《迷失太空》的技術顧問。萊斯是各大國際公共論壇的常客,經常接受CNN、NPR、福克斯新聞等媒體的專題訪談。
[美]約瑟夫·米尼 JOSEPH E. MEANY
美國田納西河谷星際工作室組委會成員
納米技術領域硬核科學家
約瑟夫·米尼博士的研究興趣集中于導電碳基分子在納米電路中的開發(fā)和制造,這是一種快速發(fā)展的納米技術領域。他對納米材料的熱情建立在將科學發(fā)現轉化為商業(yè)機會的基礎上。他的作品曾發(fā)表于《自然化學》《化學與工程新聞》等國際化學研究期刊。
部分 發(fā)現與爭議
德謨克利特的蘋果與原子論
自然界的任何分子,人類都能合成
碳原子的魔術:將苯變成石墨烯
空心球富勒烯:藏在眼皮底下的化學物質
剝下單一的碳原子層
碳科學女王的故事
碳研究的爆炸式發(fā)展
為什么碳纖維被商業(yè)化,碳納米管卻無法上位?
石墨與更小、更高效的電路:納米晶體管技術小史
個富勒烯模型成功沖擊諾貝爾獎的模型
透明膠帶萬歲!
誰才是石墨烯的早發(fā)現者?
第二部分 融入我們的生活
從鋁的往事說起
在家都能制造的材料
如何解決存儲的難題?
細胞之敵:有毒的新材料
改造人的未來不是夢
其他材料的失敗之處,正是石墨烯的成功之所 136
從輪胎到襪子,石墨烯將無處不在
第6章 石墨烯超級電荷
比銀還完美的超導體
化石燃料的替代品
一個褶皺,把石墨烯變成半導體
第三部分 新材料的功與過
第7章 顛覆性創(chuàng)新簡史
激光、微處理器和互聯網
高溫超導體的滑鐵盧
冷核聚變:20世紀后10年的熱潮
塑料改變世界,石墨烯也將如此
第8章 從實驗室到市場,石墨烯的應用之路為何如此艱辛?
來自經濟學定律的狙擊
舊材料有效,而且我們用過
這是一場專利之戰(zhàn)
第四部分 未來黑科技已來?
第9章 太空中的石墨烯
與航天儀器合為一體的未來宇宙飛船
想在有生之年抵達恒星,你一定需要石墨烯太陽帆
太空電梯與太空級3D打印機
第8章 從實驗室到市場,石墨烯的應用之路為何如此艱辛?
來自經濟學定律的狙擊
舊材料有效,而且我們用過
這是一場專利之戰(zhàn)
第10章 石墨烯生控體系統(tǒng)
我們都是賽博格
能夠檢測DNA的傳感器,將讓早期癌癥無所遁形
腦機接口:從操控機械臂,到制造性高潮
第11章 決戰(zhàn)元素周期表
可編程材料讓納米機器走進人體
天然與人造的烯家族
親歷一次人類文化的終結
后 記
致 謝
附 錄