洞悉智造產(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn)
把握現(xiàn)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(fù)制出適應(yīng)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(jù)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(xiàn)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(xué)界和產(chǎn)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(yīng)用價值,在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)、航空航天、國防軍工、生物醫(yī)學(xué)、能源與環(huán)境等領(lǐng)域都將帶來顛覆性的技術(shù)變革,幾乎覆蓋人類的一切活動領(lǐng)域。
在《未來黑科技通史》這本跨越科學(xué)、經(jīng)濟、歷史的作品中,NASA物理學(xué)家萊斯約翰遜和納米技術(shù)領(lǐng)域科學(xué)家約瑟夫米尼將帶你俯瞰一整部新材料科學(xué)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(lǐng)域正在創(chuàng)造的奇跡,深刻洞察現(xiàn)代文明即將面臨的嶄新紀元。
作為21世紀支柱性高新技術(shù)之一的新材料技術(shù)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(chǎn)業(yè)機遇與挑戰(zhàn),把握現(xiàn)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(shù)領(lǐng)域硬核科學(xué)家聯(lián)袂合著
美國科學(xué)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(guān)鍵技術(shù)專利權(quán)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(xié)會、世界未來學(xué)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(wù)的首席研究員。他曾于2018年完成近地小行星偵察兵任務(wù);他負責的太陽巡洋艦任務(wù)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(xué)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(shù)顧問。萊斯是各大國際公共論壇的?,經(jīng)常接受CNN、NPR、?怂剐侣劦让襟w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(shù)領(lǐng)域硬核科學(xué)家
約瑟夫·米尼博士的研究興趣集中于導(dǎo)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(shù)領(lǐng)域。他對納米材料的熱情建立在將科學(xué)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為商業(yè)機會的基礎(chǔ)上。他的作品曾發(fā)表于《自然化學(xué)》《化學(xué)與工程新聞》等國際化學(xué)研究期刊。
部分 發(fā)現(xiàn)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(shù):將苯變成石墨烯
空心球富勒烯:藏在眼皮底下的化學(xué)物質(zhì)
剝下單一的碳原子層
碳科學(xué)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(shù)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(xiàn)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(dǎo)體
化石燃料的替代品
一個褶皺,把石墨烯變成半導(dǎo)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(lián)網(wǎng)
高溫超導(dǎo)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(yīng)用之路為何如此艱辛?
來自經(jīng)濟學(xué)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(yīng)用之路為何如此艱辛?
來自經(jīng)濟學(xué)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(jié)
后 記
致 謝
附 錄