桑弧蓬矢,也不太玩了。

激光与火山

最近冰岛的火山喷发不只对欧洲,对整个世界都造成了巨大影响。巨大的火山灰漂到了欧陆上空,因为害怕火山灰影响飞机的引擎,欧洲很多机场不得不暂时关闭,事实上切断了欧洲与外界的空中联系。让在外的欧洲人回不去,在欧洲的外国人出不来,影响的不仅仅是航空行业。

这时候,我就想无处不在的激光能有什么作为呢?请教了 Google 老师,果然是有的。欧洲的航空气象学家们,或在地面观测站,或者驾机至云层之上,用激光雷达系统来监测领空的火山灰云情况。这些激光雷达装置会发射激光脉冲到云层里,遇到灰尘颗粒,一小部分光会被散射回来。通过分析散射光的情况,就可以了解火山灰尘在这个方向的分布。如果在不同方向上扫描的话,就可以得到火山灰云的三维密度分布。这比通过卫星气象云图得到的二维信息更有用些。

类似的技术在平时也被用来研究火山口的形态。这时候激光对准的是火山口,通过测量激光脉冲碰到岩石或岩浆后返回的时间,可以获得火山口的三维地貌。持续不断的监测,可以让地质工作者们了解缓慢的地表运动,以及快速的岩浆活动,看到火山喷发的迹象,做出预警。这种技术明显的好处是,可以把仪器放在老远的地方,不需要人深入到危险的地带。

另外一种火山预警方式是分析火山口逸出的气体。传统上是这么做的:先到火山口收集样品,然后送回实验室进行分析。这种方法,一是人身不安全;二是花费的时间太长,不适于紧急情况。有人就提出了一种激光探测办法。

碳有三种同位素,大气中二氧化碳所含的碳同位素的比例已知。但是岩浆中的二氧化碳有不同的比例,或多或少,取决与具体的火山和当地的地质。所以岩浆活动剧烈的时候,火山口的大气中的二氧化碳成分会有细微变化。这三种二氧化碳的吸收谱各不相同,因此用激光光谱的办法可以迅速精确地把它们各自的浓度测定出来。

cross posted from 激光衍

“叶子”概念车

上汽集团发布了“叶子”概念车,看介绍真是很神奇很高科技:

概念车“叶子”在设计中以电能为主要动力来源,其技术核心是自然能源转换技术,包括光电转换技术,风电转换技术、二氧化碳吸附和转换技术。

“叶子”车顶的一片巨型叶子是一部高效的光电转换器,可吸收太阳能转化为电能,并以可视化的“叶脉”方式显示能源的流动;特别值得一提的是其阳光追踪系统,叶片上的太阳能晶体片可随太阳照射方向而转动,提高太阳能收集效率,生物化特性使“叶子”与自然实现和谐共处。

“叶子”的四个车轮就是四个风力发电机,通过捕捉散逸的风能,将风能转变成电能,充入自身电池储存能源,形成辅助电驱动系统,最大限度拓展利用新能源。

“叶子”车体采用可吸附二氧化碳的有机金属结构(MOFs),能模拟绿色植物从空气中捕获二氧化碳和水分子,在微生物的作用下释放出电子,形成电流。生物燃料电池再将产生的电能给锂电池充电,由电机驱动汽车。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳通过激光发生器转化为电能为车内照明,或转化为车内空调制冷剂,不仅仅是“零排放”,更是“负排放”的实现,净化空气,缓解温室效应,改善自然环境。

大概是纯概念吧,纸上的车子。

“同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳通过激光发生器转化为电能为车内照明,”这个我也闻所未闻。