计算：量子密码理论上是无法破解的。但和任何安全系统一样，在实践中其安全度取决于系统里最薄弱的一环。

（量子密码的安全性）听起来是不证自明的。量子力学的基本原理之一：对任何一个物理系统进行测量都会对其产生影响。如果这个系统是用调制在极化光子中的数字传递的一条信息，那么在不为人知的前提下对其进行拦截与读取都将是不可能的事情。信息的接收方可以发觉有人窃听，并据此采取相应的措施。

但对黑客们来说，“不证自明”四个字根本就是个笑话。为了证明这一点，两组学院派情报工作者用自己的表现告诉世人，虽然理论上能够成立，但在现实中试图用这种方法隐藏信息仍然是有风险的。

信息的发送方（按惯例将其称为爱丽丝）将其按照密匙重新编制，再发送给接收方鲍勃。在此情况下，即使窃听者（继续按照惯例，称其为伊娃）截取到了信号，没有密匙也无法对其进行解码。接下来的问题，是爱丽丝要如何将密匙发送给鲍勃，而不让伊娃得到。

量子密匙技术的解决方案，是将密匙调制到单个光子的极化状态中，然后通过光纤从爱丽丝方发送到鲍勃方。如果在这一过程中，伊娃切入光缆并进行了窃听，那么在测量光子的极性时，她就会对光子本身的运动产生扰动。通过与爱丽丝发送给鲍勃的光子子集进行比对，双方就可以发现在传输过程中出现了错误，伊娃也就暴露出来了。如果发现出现了这样的错误，鲍勃可以马上废弃当前的密匙启用新的。

在实践中，量子密匙分配系统需要一套复杂的光学设备，用来传输与检测加载了密匙的极性光子。当把书斋里无懈可击的理论与现实世界中的构件相结合时，漏洞也就随之出现了。

在瓦季姆·马卡罗夫和伊利亚·杰哈德的领导下，挪威科技大学和新加坡国立大学的研究者共同组成的团队进行了第一次攻坚战，成功侵入了新加坡国大校园里几座大楼之间的量子通讯设备。他们的窃听仪器只有一个手提箱大小，利用了鲍勃方接收设备中的光子检测器作为突破口。如果用亮度足够的激光照射，就可以将该检测器“致盲”。假如在用于致盲的激光中插入适当的脉冲信号，就可以强迫检测器记录下0或1的数字。

这样一来，伊娃事实上已经控制了鲍勃的探测器。截获密匙之后，她可以让探测器记录到正确的信号，而不泄露任何可能透露自己进行了窃听的错误信息。利用这一技术，马卡罗夫博士和他的团队可以窃取所有密匙，而不用担心自己的行为暴露。

多伦多大学罗海光教授的团队则给出了第二套方案。他们入侵的是瑞士的“ID量子科技”公司正在实验准备进行商业化的系统。他们的作案方略是混淆爱丽丝与鲍勃之间传递的同步讯号。

开始密匙交换时，鲍勃要给爱丽丝发射两道强激光信号，之间的间隔是经过精密设定的。爱丽丝方根据这两道信号，计算出要发送到鲍勃方的光子的极性。如果伊娃能够截取鲍勃方发送的这两道脉冲，并改变其间距，就可以诱使爱丽丝方发送出与原计划略有不同的极性光子。这样一来，她就能够在获取信息的同时，将传输密匙的光子所携带的错误讯息降低到可以接受的级别，通过这种方法来抵消自己的观测行为造成的扰动。

这两种窃密技术都没有打破量子密码所依存的基本原理，只是利用了在其现实化过程中所产生的漏洞。随着这些量子黑客不断披露系统中的漏洞，开发人员也就可以对其进行弥补，以提高系统的安全性。上文中所述的两条漏洞已经得到了修正。ID量子科技公司的执行总裁格里高利·里波迪甚至对这种黑客行为表示鼓励。这些黑客在时刻重复着一条古训：如果什么东西看起来过于美好不像真的，那么它可能的确不是真的。

译者：Lennon.W

生物医学：医生们正在对病人的神经系统进行重排以使其能够更自然的控制假肢，让瘫痪的四肢重焕活力。
Sep 2nd 2010

灵活自然地控制假肢

我们都知道“幻肢综合征”或者“幻肢痛”（见注释1）。虽说是“幻”，但是这种奇怪的综合征对患者来说感觉是如此的真实——疼痛令他们烦恼。即使它不再和神经系统相联系了，截肢病人和瘫痪病人仍可以“感觉”到已经不在的四肢或者身体的某部分。然而这样的感觉肯定了一件事：即使当四肢被截断或者其与神经系统失去了联系，曾经可以感受截肢存在的神经仍旧是正常工作的。医生们正在想办法好好利用这些神经，把它们重新连接，控制假肢或者使瘫痪的四肢重焕活力。

另外，重连神经系统可以让截肢患者感到一种假肢的“真实感“。也就是，利用未截肢前控制真正四肢的相同神经通路和大脑的那些部位来控制和感受假肢，假肢感觉起来和使用起来就像是病人身体真正的一部分一样。并且依靠刺激瘫痪病人腿或胳膊里的神经——这些神经与中央神经系统相分离——很可能产生非常精细的协调动作。比如，瘫痪病人的手受刺激后就能够抓住并转动门把手。还有，精细的控制和协调病人腿中的肌肉系统，病人甚至可以从轮椅上站起来走上几步。

俄亥俄洲退役军人医疗中心刘易斯.斯托克-克里夫兰分部(Louis Stokes Cleveland Department of Veteran Affairs Medical Center, in Ohio)的生物医学工程师Paul Marasco说，假肢变得越来越精密复杂，但是很难以一种自然的方式控制他们。比如说，病人靠收缩他们残肢，肩部或者胸部的肌肉来控制一些机动设备。皮肤上的肌电图扫描感受器检测这些肌肉运动，然后信号通过假肢转换成运动。

这种方法可以对假臂进行难以置信的有力控制，但是病人通常更喜欢使用更简单的机械式假肢。原因之一就是，这些设备可以让病人通过一个用来控制这些设备的电缆系统感受假臂的运动——通常是把电缆固定到另一个肩上。所以甚至当病人闭着眼睛他们也能感觉到假肢是否还在，或者当一个抓取动作遇到阻力时，与EMG设备相比不会使四肢感到分离和不自然。EMG假肢的另外一个问题就是，病人不得不一板一眼的重新训练他们的大脑，在肌肉运动和其结果之间建立新的联系——比如说，一个肩膀收缩动作会转变成一个抓取动作，一个胸肌的收缩动作会转变成一个伸假臂的动作。

但是有一个方法可以克服机动假臂的这两个难题——利用一种叫做重组神经移植的技术。芝加哥康复研究所假肢神经工程中心的主任Todd Kuiken和他的同事Aimee Schultz、Blair Lock以及Marasco博士（他曾供职于NECAL）是这方面的先驱。这项技术是把原先控制和感受被截肢体的神经重排，将其连接入身体的其他部位中。比如说，把截臂的运动神经重连到残肢、肩部或胸部的肌肉里，把感受神经重连到这些部位的皮肤里，如此就建立了一个通向未截肢前控制四肢的大脑部位的通路。

这是一个奇怪并且有点残忍的方法，因为这意味着如果病人想弯曲他已经不在的手指，他身体另外部位的肌肉会收缩(这个部位现在已经连入了原来控制手指的神经)。“当截肢患者想张开手掌或握住拳头，这些肌肉就会抽动，”Marasco博士说。EMG感受器检测到这些信号，把它们转换成引起机械手张开或握住的控制信号。病人只要去动动已经不在的手指就可以张开或者握住他的假手了。

感受神经以相似的方式工作，但是它们不会重连到不同的肌肉里，而是重连到感受器系统的皮肤里。“它们把自己铆钉在皮肤里的感受器上，” Marasco博士说。所以当经过神经移植的皮肤（可能是胸部或肩部的皮肤）受到碰触时，病人就像是感受到了截肢。“它们可以感知截然不同外界刺激：震动、温度、压力，”他说。这意味着在理论上说，一个假肢里的感受器可以刺激经过神经移植的皮肤产生真实的感觉。

Schultz小姐说，第一个感受神经移植的案例事实上是在2003年一次偶然事件中发生的，那时是第一次做这样的手术。一些病人接受手术，医生把他们的运动神经重连到了不同的肌肉里，但是同时也把感受神经重连了——把感受神经连到了皮肤感受器上。当时医生对此毫无察觉，直到一位病人说自己在把酒精涂抹到胸部时，感受到了他的截肢，医生们才明白过来。“每个人都震惊了，” Schultz小姐说。

“有目的的神经移植包括重排原先控制截肢的神经。”

这就为给病人提供反馈的可能性打开了一扇门。但是要使病人能感受事物意味着要研制感受器让假肢能够感受，还要研制相应的装置去刺激经过神经移植的皮肤。为了做到这些，Marasco博士和他的同事已经在与伊利诺斯州埃文斯顿西北大学的触觉专家Ed Colgate、埃文斯顿一家生物机电工程公司的Kinea Design一起合作，研发一种可以附着到截肢患者皮肤上的触觉感知装置。

多重感受装置已经研制出来并在经过神经移植的截肢患者身上测试，转换接触、压力、震动、剪切力和温度的感觉。这些研制出来的样品装置用机械刺激产生上述感觉，用电制冷机产生不同的温度。病人感受到了截肢曾感受到的感觉，一个病人甚至能用人造触摸感受器靠触摸区分砂纸、特氟纶和凸凹不平的电脑排线。

Marasco博士说，尽管在胸部、肩部和上臂里的感觉感受器要比手中的远少得多，但是经过神经移植后这些部位皮肤的触敏度增加了。还完全清楚这到底是为什么，但是可能要归因于大脑如何感受这些信号。“似乎大脑把更多的处理能力用于这些神经，”他说。能够达到多大的触敏度还要拭目以待。“这是一个未知领域，” Marasco博士说。

但是，要重连瘫痪病人的四肢神经使其重换活力，就需要一种大不相同的方法了。研究人员必须以控制运动的更深层神经为目标。电刺激瘫痪病人肌肉的注意并不新颖。过去几年里许多不同的技术层出不穷，大部分是同过皮肤上的电极从外部对肌肉施加微小的电震动，使肌肉收缩。这些方法除了提供了一种锻炼肌肉防止肌肉萎缩的方式外，也给了我们希望：这种“功能性的电刺激”或许也能够帮助病人恢复运动能力。

使其重焕活力

但是外部刺激并不理想，俄亥俄州克利夫兰凯斯西储大学的生物医学工程学家Dustin Tyler说。腿部的肌肉群很大以至于肌肉整体不会收缩，他说。所以他和他的同事一直在靠研究腹股沟部的股骨神经寻找可以激活这些肌肉的方法。“通过回到神经本身你就可以控制所有肌肉，“他说。股骨神经分为一些单独的神经束，每一个神经束都包含了不是数千就是数百根单独的神经。不同的神经束导入不同的肌肉中，所以在不同时间不同程度地刺激这些神经束组就能够产生协调的腿部运动。

通过在神经束周围包裹所谓的cuff电极（见注释2）就能够刺激神经束了。问题是在股骨神经内所有的神经束是捆绑在一起的，很难去单独刺激它们。但是Tyler博士研制了一种cuff电极，通过轻轻的无伤害地使股骨神经变平去区分这些神经束。大多数的电极是根据神经是圆筒状的假说设计的，他说。但是把股骨神经变成扁平状就可以接近单独的神经束了，就像是旧式电脑电缆里的并行线路一样，Tyler博士说。

用触摸感受器产生真实触摸感

依靠控制电脉冲的强度和持续时间，就可能去控制组织收缩的程度。除了让病人站起来走两步之外，Tyler博士和他的团队已经把这项技术的一个早期版本应用于一位病人的胳膊，让其能够做出抓取动作——尽管是颤颤巍巍的。他们希望能在十一月进行他们新电极的第一次永久性移植。

但是要产生完全的运动，还不清楚的是病人怎样控制这样一个系统。那些仍然可以控制自己上身的截瘫患者可以使用一些操纵界面来做出一定模式的协调动作，像是战栗，行走和坐。但是长远来看，最终的目的是在大脑的运动皮层植入电极。

这还很遥远。但是目标性的神经移植现在是一种可用的治疗方式了。到目前为止全世界40多人已经接受就神经移植。尽管目前病人智能用它来控制假肢，但是感知反馈不远了。而且这仅仅是重连神经系统并把神经连接到电极和自动装置上的第一批案例。

注释
1．        phantom limb syndrome 是幻肢综合症，一般指的是截肢后的却感觉肢体尚在这种情况，常伴随着神经痛。
2．        cuff electrodes：通过模具制作预成的硅胶套管,然后以缝合的方式将三极电极丝间隔5mm附着于套管的内壁上,构成能够植入体内的三极cuff电极

译者：踏雪寻友

Jun 10th 2010

材料科学：稻草作为建筑材料的名声很差。这不公平，队伍不断壮大的挺草派如是说。

怎样不去建一个稻草房

英语世界对稻草看着很不友好。 紧紧抓住稻草、稻草人的论证、最后的稻草，压断了这么多骆驼背的稻草，所有这些都可以证明此论点。还有那个说稻草是盖房最差材料的警示寓言，尤其假如你还是一头猪，而且旁边有一匹饿狼。所以，在2006年，当地方官员了解到沃伦·布鲁什（加州库亚马一家非盈利农场场主）有几个草捆建的房子时，情况对后者很不利。

他们想罚他款。重罚。但是事情到今天仍然悬而未决。问题在于，加州的建筑法规并没有关于使用稻草建房的条款。而且布鲁什有很多力挺者——他们中有几个在大学工作的科学家，还有美国绿色建筑理事会建筑规范委员会主席大卫·艾森伯格。他们希望人们减少对于稻草房的偏见，因为稻草在很多方面都是一种理想的建筑材料。

首先，稻草是很棒的绝缘材料。这会缩减用这种材料建的房子的取暖费。稻草还是一种最后要被烧掉的废弃物，因此很便宜。而且——和加州这种地方很相符——稻草抗震性强。去年，内华达大学大型结构实验室进行的一项实验显示，草捆建筑可以抵抗两倍于在1994年洛杉矶北岭地震中记录的地表运动。布鲁什的农场仅离圣安德烈亚斯断层18公里（11英里）。他的支持者认为州政府不应该起诉他，而是应该在他的农场安装地震检波器，看看万一发生地震会怎样。

现代稻草建筑的地基是装在塑料袋里的碎石（是食杂店里用来装蔬菜的那种塑料袋），上面再覆盖一层泥灰浆。墙壁是一块块密实的草捆，用竹针结合在一起，上面盖着渔网。然后再在外面涂上一层主要是粘土的灰泥。最后的成品给人的视觉感受类似于灰泥房或土坯砖房，但是因为它的各个组成部分——粘土、碎石、稻草和网——比砖、混凝土或钢筋更柔韧，所以整体上更具韧性，因此能更好地吸收地震能量。

当然，加州已经做到完全的抗震。但是稻草建筑也许会在地震活跃但是较不富裕的地方施展得很好。2005年，在巴基斯坦一次破坏性极强的地震之后，来自加州特拉基的结构工程师达塞·多诺万建立了一个非盈利的草捆建筑工程，从那时起至今已经在那里建造了17个房子。她已经在加州设计了10年的稻草房，而且她和她的丈夫正住在一个建于2007年的稻草房里，有两层，三间卧室，两个洗澡间，还有一个两车位的车库。

可以说，还有其它的稻草在风中飘扬：阿尔伯克基郊区的一家邮局，马里兰州的一所教友会学校，洛杉矶郊区的一块办公室群，还有纽约州宾厄姆顿的一项城市更新计划，这些都是稻草建筑。甚至加州也正在重新审度，可能会改变州条例，来容许草捆建筑的存在。正如艾森伯格讲的那样，“三只小猪的故事不是要告诉我们建房时要避开稻草。而是说不要让猪来建你的房子。”

译者：eastx

Jun 10th 2010
2010年6月10日

尽管用了各种方法，以及给无辜旅客们带来的烦恼，机场安全仍然是件无头绪的事情。如果埃胡德·吉万(Ehud Givon)的办法奏效，这种状况就有可能改变。吉万先生是以色列一家叫做WeCU的小公司的负责人，该公司认为自己的技术能够找出传统方法无法找到的嫌疑人。

WeCU的方法是向乘客显示刺激物，例如恐怖分子可能认识但普通人不认识的人的照片，或者是情报部门发现的与特定行动有关的暗语，然后观察他们的反应。特别之处在于这种观察是自动进行的，不依靠疲惫厌烦的安全警卫们的主观印象。

遇到这类刺激物时，那些不熟悉它们的人只会觉得茫然，因而忽视它们。但是那些知道它们是什么的人，可能会集中注意力，进而体温上升、心跳加速、呼吸加快。用一个红外摄像头，WeCU的设备能够监视前两者。这个设备能够获取皮肤表面血管的温度信息，它们透露出总体温度和心跳频率的变化。如果有必要，单个乘客会被带离进行进一步的询问。

这个系统的漂亮之处在于刺激物种类繁多且无法预料。就算是一名有经验的、受过良好训练的、知道这个系统的存在并对显示屏作好了心理准备的嫌疑人，也不知道刺激物将会来自何处以及它们会是什么样子。

这个系统已经给德国、以色列和美国当局演示过。吉万声称，在实验室和真实环境中对数百名被试进行的测试表明，那些对这个系统有反应的人中，有95%的人的确是“案件相关人”。美国国土安全部已经对WeCU表示出兴趣。如果进一步的实验确证了它的优点，美国的乘客们很快就会发现自己在通过机场时会看到一些意想不到且令人困惑的幻灯片。

译者：7colorwolf

偷点热量

能源：纸张、玻璃、金属和塑料的回收利用已很普遍。利用新技术也能回收热量

古时候船只在海上靠风帆航行，如果没有风水手们就会被困在海上。他们茫然四顾后只能哀叹：“水，到处都是水，却没有一滴能解渴”。令人称奇的是，面对周围的能量之海我们也有同样的感慨。就如同一个荒岛四面环水一样，丰富的能量以风、阳光、潮汐和热的形式就存在于我们身边。问题是，这些能源像海水一样难于开发利用。近些年来，风力发电机、太阳能电池板和提取波浪和潮汐能的装置应用的愈来愈普遍。但开发利用周围空气中大量的可利用热量和机器产生的热量的技术进展缓慢。

诚然，人们采用简单的余热利用方式已有一段时间了，例如，用有较高温度的废水作为地热取暖和融化公路上的结冰。这种系统还可以用于减少加热家庭用水的能源消耗。将下水管线与上水管线紧靠在一起排列，下水管中的热水就能将上水管中冷水预热，从而减少加热水所需的能量。“热电联动”电厂在发电的同时也利用余热为附近的住户供暖。在工业生产中，锅炉和大型制冷机组产生的余热有时也回收用于其它地方，以降低供热成本。一些具有环保意识的人士也在自家安装了“空气源热泵”，利用从室外空气中提取的热量使自己的室内达到舒适的温度。

电脑产生大量的热，而且需要冷却，随着电脑的普及，回收利用其排放的热量的方法愈来愈有创意了。由于机器的功率越来越大，电源的功率和冷却消耗的电量也就同步增长，人们为使机器正常运行而在降温方面着实是花了大把的钞票。根据美国国家环境保护局的估计，从2006年到2011年仅在美国为服务器供电和冷却的花费就要从45亿美元增长到74亿美元。

看到屋顶结着冰，却得知由于冷却成本太高使得计算机模拟无法高速的运行，这真是让人沮丧。印第安纳州南湾市圣母大学的计算机科学家保罗 布伦纳决定要有所行动。布伦纳博士和他的同事们开始研究能否利用计算机散发的余热作为使室内保持恒温的采暖系统的一部分。将计算机置于温度较低的房间，而人员则在其它利用计算机散发的热量来取暖的办公室内工作，从理论上讲，这种系统可节省取暖和冷却的用电费用。

为实验这一设想是否可行，他们设法弄到一间办公室，并将一些服务器安置在这个房间，然后将这些服务器连接到圣母大学的校园主计算机房用于大规模计算。在这间办公室内安有温度计，当房间的温度降低到一定数值时就发出信号，要求启动这间办公室内的服务器进行运算。一旦房间上升到一定温度，就再次发出信号暂停服务器的工作。

实验证明，他们的设想在校园内是可行的。因此，布伦纳博士和他的团队尝试在校园外推广这一技术。南湾温室植物园用锅炉和丙烷加热器采暖，使温室内的植物能够在适当的的温度下生长，此项费用每年需要11.5万美元。

在温室内安装一个类似于上述办公室试验中使用的机柜后，研究人员就能够为温室提供急需的供热了。其后不久，在温室中又加装了3个机柜。现在，四个机柜产生的热量足以为这间温室供暖，一年节省的取暖燃气费就达15600美元，同时为圣母大学节省了38000美元的冷却费用。

不仅是新奇物件

然而，只有热本身是一个明显有价的商品，并且只需将热输往用热的地方就万事大吉的场合，布伦纳博士的系统才有用武之处。然而，能源主要以电的形式进行传输，理想的方式是将余热转化为电能。通常这种热-电转化方式是利用热电偶实现的。热电偶由两层不同的金属构成，其中一层比另一层温度高时就在两层金属间产生电流。但史蒂芬 诺瓦克、戴尔科特和爱达荷国家实验室的同事们正在研究一种新的方法，使用一种由黄金或一种镍铬合金为材料制作的被称为纳米天线（nantennae）的装置来实现热-电转换。

物体受热则散发红外辐射，这些金属中的电子受到辐射则产生振动。电子振动又产生了可以利用的交变电流。虽然单个纳米天线中生成的电流很小，但大量纳米天线组成的阵列就足以产生可以使用的电量。纳米天线采用大规模印压法的生产工艺，在略微加热的塑料薄片上压制其基层结构。基层结构成型后，就在其压出的凹槽里涂镀金属层。由于只需要涂镀少量的金属，所以最终的产品价格不高，而且可以弯曲。

主要的问题是，纳米天线中产生的交流电频率非常高。在美国，主要供应频率为60赫兹的交流电。而纳米天线产生的电流频率约30兆兆赫兹，约是主流电源频率的5000亿倍。为了利用这种电流，需要一种叫做整流器的装置与纳米天线配套使用，可以使电流的频率减小到可用的级别。麻烦的是，市面上的整流器只能应付频率为10万兆赫的电流。纳米天线生成的电流频率大约是其300倍高。

为解决这个问题，诺瓦克博士与他的同事们正在试验在纳米天线中嵌入一个纳米级别的二极管。二极管是一种只允许电流单向流动的元件。经过二极管后，高频的交流电就变成了易于处理的直流电。研究人员希望增加这一元件后能使他们的余热利用技术变得现实可行。

指日可待

另一种正在探索的回收热量方式是用类似太阳能电池板的光伏电池捕捉红外线。光伏电池的工作原理是一批批的光（光量子）将原子中的电子撞击出来成为自由电子。然后光伏电池使这些自由电子形成电流。光伏电池通常对光谱中的可见光和紫外线波段的光子受激性最好，但高频红外光子也能激发电流。温度在1000-1500℃的物体产生大量的这类光子。

但只有那些运动方向与发热材料表面成近乎完美的直角的光子可逃逸材料表面而发射出来。在发热材料内其运动方向与材料表面成其它任何角度的光子在碰到表面时都会被反弹回来。因此，在发热物体附近放置的光伏电池每平方厘米只能够产生大约0.02瓦的电。相比之下，吸收太阳光的光伏电池每平方厘米可产生20瓦的电，当然条件是要用镜子将光线恰当地聚焦。

鲍勃 迪马特奥在位于波士顿新创的MTPV公司工作，正在致力于解决这个问题。他和他的同事们发现，如果将光伏电池放在距碳化硅合金材料的发热表面几百纳米（十亿分之一米)远的位置，情况就会发生变化。当电池与发热体间的距离小于合金材料的红外辐射波长时，光子就不会被材料表面反弹回来，而是直接进入电池内。这种被称为微米距热光电的新型光电元件（MTPV公司也就是因此而得名）每平方厘米能够产生5-10瓦的电量，这与普通光伏电池相比有了大幅增加。这项技术看起来最适合用于高温的工业设施，如制造玻璃的设备，或在发电站回收热能。

彼得 哈格尔施泰因是麻省理工学院的一个电气工程师，他也正在进行一项相关的研究，也涉及到在发热体与光伏电池间极小间隙的问题。物体温度升高后就会辐射出热量，但由于原子的无规则热运动，在物体表面附近还会产生电场。哈格尔施泰因博士和他的同事们的理论是，虽然这个电场非常之小，但如果光伏电池中的电子能够进入这个电场，就会像受到光子撞击一样使电子脱离原子的束缚成为自由电子。

但即使是迪马特奥先生研制出来的光电元件也无法满足要求：高温物体的电场仍然距光伏电池中的电子太远，无法达到接触状态。研究人员发现，他们必须使这个距离达到5-20纳米才行。在这样的距离，光伏电池中的电子能够被高温物体产生的电场所解放，但用于产生电流的普通方法已经行不通了。通常，在一块光伏电池内，被光子撞击释放的电子在光伏电池的内电场作用下通过与电池相连的导线传出。然而，电池表面的自由电子无法通过这种方式成为电流传出。这些自由电子只是在电池表面的原子间慢慢移动。

因此，哈格尔施泰因博士和他的同事改变了电池的设计，在普通半导体材料的夹层中加入极细的金属丝，使自由电子通过这些金属丝聚集和导出，形成电流。虽然新元件还处于试验阶段，但按照该研究小组发表在《应用物理》11月刊的一篇论文上的计算，这种元件的热-电转化率可以达到100瓦/每平方厘米。在笔记本电脑上安装这种装置，它可以回收利用微处理器产生的热量，使电脑的运行时间延长约20％。无论采用哪种方式，大量的余热资源似乎可以得到利用了。

《经济学人》（The Economist ( http://www.economist.com ))仅同意ECO （www.ecocn.org）翻译其杂志内容，并未对上述翻译内容进行任何审阅查对。

译者：dqzxf

中英链接及译文讨论：http://www.ecocn.org/bbs/viewthread.php?tid=31734&extra=page%3D1