科技新时代：城市是否让生活更糟糕

http://www.sina.com.cn  2010年06月29日 16:11  科技新时代杂志城市是否让生活更糟糕

　　城市，让生活更糟糕

　　新技术正在构建更和谐的城市、更美好的生活。

　　城市，能让生活更美好吗？

　　我们的城市必须成为能够让你我过上有尊严的、健康、安全、幸福和充满希望的美满生活的地方。但事实呢？令人窒息的空气、拥堵不堪的交通(甚至一场降雪就会使交通瘫痪)、匮乏的水资源、用电也需要进行“紧缺”指数预报、高昂疯涨的房价、恐怖袭击的威胁……仅仅这些已经够糟糕了，但更糟的是，倘若你对城市的每个关节进行认真地审视，那么你会发现，我们所生活的城市就像一个筛子，漏洞百出。

　　城市的21世纪进程不会一蹴而就，但在未来几年中，你绝对能体会到新技术正在让城市变得更美好。

　　譬如让汽车发现路面上的坑洞、会弯曲的大桥、自我除冰的道路、能发现裂痕并自我修复的混凝土……众多新技术还将使未来城市的道路和电网具有自我修复能力，而下水道则将成为新的能量来源。此外，你还将享受到更快的宽带网络连接、喝上更洁净的生活用水、行驶在更畅通的公路上。

　　策划/张华弟 执行/贾鹏 赵剑琳 姜娜 文/贾鹏 亚当 图/保罗

　　城市让生活更美好第一步：大修理

　　去年，为了迎接世博会的召开，几乎全上海的道路都在彻底翻修，路政的道路养护工人每个月都要趴在地上填补上万个路面坑洞；在杭州，很多社区还在使用70年前的供水管道；在我国的很多地方，一只老鼠就能造成大面积的停电。我国总共拥有60余万座桥梁(其中包括9.7万多座危桥)、386万千米的公路，还有3000多座污水处理厂都迫切需要得到人们的关注。要真正解决这些问题，现在已经不能只靠修修补补，而是要彻底进行一次翻新了。这个过程不会一蹴而就，但在未来几年中，大升级的一些成效将逐步显现出来，比如更快的宽带网络连接和更洁净的生活用水。

　　问题1：交通

　　告别烦人的大堵车、地面坑洞和危险的路面结冰

　　让汽车发现路面上的坑洞

　　任务：对路面情况较差的城市道路进行维修

　　进度：3年后将推出样机

　　在美国东北大学开发的一套全新系统中，那些经常在沥青路面上行驶的汽车——包括出租车、公共汽车、垃圾车等——将被安装上一套声波传感器，它们能在肉眼发现问题之前提前检测出路面上的凹陷和破损。声波能够深入到距离地表90厘米左右的深度，检查路面下可能造成问题的气穴和小裂缝；而地面穿透雷达能够穿透大桥上的桥板检查内部腐蚀的情况；此外还有用来扫描公路表面的激光。检测结果将通过手机数据网络传送到控制中心，在那里被整合起来，并绘制成一幅标明问题地点的地图。

　　会弯曲的大桥

　　任务：对城市中的桥梁进行升级

　　进度：适用于人行过街天桥的技术已经成型，针对车用桥梁的技术将在10年内问世

　　普通桥梁所采用的刚性结构在压力的长时间作用下会垮掉。而所谓的“张拉整体结构”能够通过一组拉紧的缆绳和压缩支杆将载荷分散传递出去，因此拥有更好的弹性和结构强度。目前加州大学圣迭戈分校正在开发能够承载交通车流压力的张拉整体结构桥梁，它能根据传感器的反馈对缆绳的长度进行精细的调节，从而减轻载重卡车经过时所造成的移动压力、抵消掉地震的频率，还能将某条绷断的缆绳上的载荷分散给其他缆绳。

　　能自我除冰的道路

　　任务：让城市道路不再因为冬季积雪结冰而瘫痪

　　状态：这种路面正在接受相关测试

　　一种被称为SafeLane的新型道路涂层不但能为轮胎提供更大的抓地力，还能通过锁定除冰盐的方式来减少路面积雪结冰的情况：道路工人在暴风雪降临前一两天就可以事先将盐洒到路面上，而不必再等到雪落到地面之后再采取措施了。SafeLane含有一层混合了环氧树脂的白云灰岩，环氧树脂层能够经受得住扫雪机的蹂躏，最长可以使用15年的时间，还能起到密封路面的作用，防止有腐蚀性的盐渗透到底层的钢梁中，损伤桥梁脆弱的桥面。有趣的是，最初5年的测试结果显示，它能将冬季发生交通事故的数量大幅减少70%。

　　能发现裂痕并自我修复的混凝土

　　任务：用更智能的混凝土升级高速公路

　　进度：对自我修复混凝土的实地测试正在进行中

　　碳纳米管最为人津津乐道的特性是其具有的高强度和压电电阻——受到挤压后，其电阻会发生改变。明尼苏达大学德鲁斯分校的机械工程系助理教授于迅正在研制一种含有0.1%碳纳米管的新型混凝土，它比传统混凝土更不容易破裂，也更聪明。只要在铺设混凝土的过程中在里面植入电极，就能通过测量其中电阻的变化检测出从上面经过的车辆所造成的路面压缩情况。未来的版本还将更进一步地计算出车辆的速度和重量，从而实时对道路的受力情况进行监控。与此同时，密歇根大学的民用和环境工程学教授威克多•李开发出了另一种新型混合混凝土，其中含有未加水的水泥颗粒，在它暴露在二氧化碳和雨水中时——这也是路面上最常出现裂缝的时候——就会变成水泥凝固成形。这种反应会生成一个碳酸钙密封层，让破损路面快速恢复正常的承重能力。

　　无轨道悬浮列车

　　任务：建造成本只有传统轻轨1/3的城市列车

　　进度：已经建设好了一条3.2千米长的测试线路

　　新建一条轨道交通线需要在其沿线上清理出宽度约为7.3米的路线来铺设铁轨，为了节约下这笔高达数十亿美元的花销，列车制造商Tubular Rail想要充分利用现有的基础设施让列车提速到240千米/小时，而他们要依靠的是一系列相隔30米放置的悬浮支柱。这些支柱上安装有电力驱动的钢制滚轮，当全长约120米的碳素纤维列车经过时，这些滚轮便会推动列车向前运动。为了节省能源，滚轮上的电动机仅在列车靠近的时候才会开始工作，而且在滚轮减速的过程中，列车90%的动能都将被重新回收。

　　发光水泥

　　任务：会发光的公路能将夜间交通事故的数量减少一半

　　进度：试验路面已经建成

　　纳米磷光体(NanoPhosphor)是一些很小的颗粒，在受到阳光照射之后就会发出荧光。南非科技与工业研究会(CSIR)已经将这种微粒加入到了诸如水泥和油漆之类的材料中，并用它们创造出了自发光车道标志线和无需路灯照明就能发光的公路。这些创新能帮助减少在深夜开车时走错车道的情况，以及在没有照明的野外公路上经常出现的动物(也包括行人)碰撞事故。目前这些材料可以持续发光几个小时的时间，研究人员还在对新的添加剂进行试验，希望可以让其整晚不停地发光。

　　储存热能的高速公路

　　任务：将充水管道铺设到公路下面并用它来捕捉太阳的能量

　　进度：在欧洲某些地方已经得到应用

　　由荷兰Ooms Avenhorn公司设计的公路能量系统(RES)能够从热的或者是冷的沥青路面中捕捉到能量。铺设在特殊的柏油路面下的循环水管道能够在夏天得到加热，或者是在冬天被降温，然后这些热水或者冷水就被输送到地下100米深处的、能自然隔热保温的蓄水层中。无论是热水还是冷水，都能为附近的建筑所利用。夏天，储存下的冷水可以用来帮助冷却路面，防止柏油软化变质；冬天，热水还能用来防止路面结冰。

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