科幻鉅作《阿麗塔:戰鬥天使》中的黑科技能否成為現實?

2019 年 2 月 22 日,科幻電影電影《阿麗塔:戰鬥天使》在中國地區正式上映。詹姆斯·卡梅隆擔綱該電影的監製和編劇也成為最大的賣點。

科幻鉅作《阿麗塔:戰鬥天使》中的黑科技能否成為現實?

《阿麗塔:戰鬥天使》

這是一部改編自日本經典動畫《銃夢》的科幻電影,講述了一位擁有人類大腦、機械身體的少女,被一位中年男醫生從垃圾堆中拯救並重鑄身體,然後重拾記憶並重新認識自我的故事。這部影片是卡梅隆醞釀了20年的科幻鉅製,受到了觀眾們的期待。

科幻鉅作《阿麗塔:戰鬥天使》中的黑科技能否成為現實?

“義體化”

在阿麗塔的世界裡,技術的發展遠遠超越了現在。其中最重要的元素就是 “義體化”,機械假肢已經成為未來人類的標配,電影大量由特效製作而成的機械假肢,並且能夠發揮出遠超人類的力量。然而它們並非只存在科幻電影中,在現實的生活中,已經存在類似的產物。

現實世界中的“智能假肢”

智能假肢和它可以根據佩戴者的需求而改變姿態,最具代表性的是Handiii 和芝加哥康復研究所發明的表皮特徵控制智能假肢,能給直接依靠傳感器接收肌肉的電信號,以此對機械手臂做出反應。不僅如此,Handiii 的智能假肢能通過信號驅動手指關節運動,當人類指關節活動時,整個手臂都會釋放出微弱的信號。

科幻鉅作《阿麗塔:戰鬥天使》中的黑科技能否成為現實?

Handiii 智能假肢

電影中還為觀眾展現了一個強大的黑科技,那就是阿麗塔的心臟,阿麗塔驅動“狂戰士”機甲的能源就來自於她的心臟——“反物質微型反應器心臟”,戴森·依德博士親口告訴阿麗塔,她的這顆心臟強大到能夠滿足這座城市幾年的能源需求。

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“反物質微型反應器心臟”

現代科學中的:微型能源作為微機電系統

微能源主要分為微型電池和微型發電機兩大類:微型電池即縮小電池體積,時通過借用微構件的差異性來實現更高的電池密度。而微型發電機則更為複雜一些,它的交叉性非常強,它的發明填補了大型發電機的使用侷限,大型發電機不能夠採用的結構,都可以通過微型發電機實現。

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MIT 研發的微型振動能發電機

麻省理工學院也曾研製出一種微型振動能發電機,他們採用了壓電方式。組成這種發電機由的PZT 材料,當它與外界振動源產生共振,便能根據電壓效應產生電能。模型輸出的能量密度為 0.74 毫瓦時每立方厘米,這和我們現在廣泛使用的鋰離子電池差不多。

在剛剛結束的2019 全球新興科技峰會上,佐治亞理工學院教授和中國科學院外籍院士王中林共同展示了他們發明的摩擦納米發電機:通過利用人類走路、呼吸等日常動作產生僅僅幾瓦的能量,這些產生的能量足以支撐許多電子元器件的日常運作。

摩擦納米發電的靈感是來自於日常生活中的一個現象:摩擦帶來的能量能夠形成靜電電荷並且在室溫下保留數小時之久。科學家們在材料表面增添特殊的屏障,這樣就能防止摩擦產生的電荷迴流到材料內部中去,並通過這些電荷去驅動內置的納米級發電機,就能實現摩擦發電。

詹姆斯·卡梅隆一直希望自己科幻電影裡的技術能立足於現實世界。“阿麗塔”喚醒了工程師和科學家們的探索精神,也點燃了所有人對未來的好奇心和想象力。讓我們在《阿麗塔:戰鬥天使》裡看到未來的樣子,體驗科技的神奇!


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