1．未來的新能源——能源作物
長此以來，煤、石油和天然氣一直都在燃料王國稱霸稱王，人們可以試想，煤、石油和天然氣的“祖先”既然都是遠古時代的植物和石頭，那麼人們能不能種植一些能源作物，像收割莊稼一樣來“收獲”石油呢？這將是21世紀全世界普遍關注的一個新的能源問題。
農作物
種植專門用作能源的作物是在當今社會受到人們密切注意的一項工作，其主要驅動力之一是由於能源危機。在能源危機中，大多數工業化國家的農業部門也逐漸意識到了自己的作用。如果這些國家對農業沒有支持和保護，那麼就會導致越來多的土地被荒廢，因此把部分農業用地轉為生產能源和工業品是很有可能實現的。然而，要想使農業用地生產能源和工業品這項工作取得成功，不僅要符合環境保護的要求，經濟上還必須合理。現代化農業越來越依靠外部投入，特別是能源、肥料和農藥等高能商品的外部投入。
理想的生物燃料作物應具有高效的光合能力。從當前的情況看，芒屬作物可算得上是一種理想的生物燃料作物。“芒”，原產於中國華北和日本，這種植物具有很多優點：生長迅速快，它一季就能長3米高，所以還有人稱它為“象草”；生長適應性強，這種作物從亞熱帶到溫帶的廣闊地區普遍都能生長，它能夠在強日照和高溫的條件下生長茂盛，對肥水的利用率很高，並且在其生長期內，可以憑其根狀莖上的強大根係有效地吸取養料，可不用施化肥和噴灑農藥；燃燒效率高，“芒”在收割時比較幹燥，其植株體內隻有20%～30%的水分，它在生長過程中從大氣中吸收多少二氧化碳，燃燒時就會釋放多少二氧化碳，不會增加大氣中二氧化碳的含量；成本低，芒屬作物所生產的能源相當於油菜籽製作生物柴油的兩倍，其成本還不到種植油菜的1/3；產量高，據試驗，芒屬作物作為燃料作物時，每公頃的產量高達44噸，如果每公頃年均“收獲”12噸石油，那麼它就比其它現有任何能源植物都高，而且還可連續收獲多年。
生物能源屬於再生能源，是取之不盡，用之不竭的。科學家研究表明，每1公頃的油菜可生產1200升植物油和1060升的氧氣（相當於40個人1年所需的氧氣量），植物油不僅可供人們食用，同時隻要經過簡單的化學反應之後，還可以變成生物柴油，而氧氣還可以淨化空氣。
研究結果表明，生物柴油中不含有硫化物，因此它在燃燒後不是形成酸雨的因素，另外它還可以借由生物分解，避免對土壤和地下水造成汙染。目前，世界各國也紛紛開發新能源，希望能在維持工業發展的同時，也可以減少溫室氣體的排放量。
大力推廣種植能源作物，不僅是國際上的環保問題大勢所趨，而且也是發展農業經濟與改善土壤的要求所致。現代農業中，由於對作物的高度生產和單一作物的種植以及過度機械化，導致了土壤的嚴重流失，同時不恰當的耕種方式和種植對上壤有害的作物，還會造成對環境的不良影響。所以種植能源作物，不僅可以有效防止土壤的流失，還可以幫助土壤建立新土壤層，對土壤起到保護作用。
到目前為止，科學家們已發現了40多種“石油”植物。專家們正在進行品種的選擇和質量的優化，並打算盡早對其實行商業化生產。現在，歐洲一些國家已經在大規模的種植芒屬植物，英國還準備用150萬英畝的土地來種植這種生物燃料作物，德國也興建了一座發電能力為12萬千瓦的發電廠，其所用燃料就是芒屬植物、白楊、柳樹的混合物和秸稈。英國科學家和相關政府部門決定，將在該國投資2000萬英鎊用於開發潔淨環保的能源新技術，其中綠色植物能源就是研究計劃的一部分。科學家們認為，現在的普通植物對於陽光的利用效率還不到4%，如果通過研究能使其提高到5%的話，那麼隻需要世界農田麵積的25%，就可以提供相當於目前人類使用的全部化學燃料的能源。
科學家們還預言，在未來的20～30年內，之前從事耕種的部分農民將轉而生產能源作物，並建立使用“生物燃料”為燃料的發電站。
將來，綠色植物將為人們提供越來越多樣化的化學製品和能源。從能源作物提煉出來的生物柴油還可以取代石油，並減少人類對石油的過度依賴。因而對能源作物的開發與種植，不僅能使能源可再生和綜合利用，減少環境的汙染，還可以為農業經濟的複蘇創造有利條件。因此，能源作物將成為人類開發利用再生能源的又一新途徑。
2．用地下岩石來發電
岩石發電
麵對能源日益緊張的局麵,世界各國可謂是八仙過海,各顯神通。利用太陽能、風能、水能、氫能甚至還有潮汐能、波浪能等等各種可再生能源來滿足人類的生活和生產需要，如今，又有科學家提出，地下的岩石也可以用來發電。那麼，這是利用什麼原理來產生能源的呢？
經科學家們研究發現，在陸地表麵以下幾千米處蘊藏著豐富的溫度逾千度的灼熱岩石層，我們可以設想，火山爆發噴發出的火紅岩漿就來源於這裏。科學家稱這種熱能為岩石地熱資源。常規的地熱能來自於淺表火山岩床表麵自然流出的熱水，相比之下，熱岩石或者叫工程地熱係統(EGS)，依靠的是通過地下5公裏岩石並在其中循環加熱的水，石塊已經被水衝壓得多孔滲水，因此不管是哪種地熱能源都不會釋放出過多的溫室氣體，可以說，地熱能是零排放的綠色環保能源。但是火山岩在地球上很稀少，EGS則可以用普通類型的地下熱岩石來收獲大量的熱能。這樣，就提高了在地球上任何地方供應可持續的、價格便宜的綠色能源的可能性。如果能把灼熱岩石中的熱能取出變成電能，那麼石頭也便會發電了，不過在此之前，科學家已經發明了利用水文地熱資源進行發電的方法，即把地下蒸汽或溫泉的能量轉化為電能，這種電能已占總發電量的0.3%，但是如何把地下岩石中的熱能取出來發電，這是許多能源專家長期以來研究的技術。
英荷羅雅·達奇舍石油公司正計劃把這一技術變成現實。不久前，該公司在薩爾瓦多組建了一個地熱團體，準備利用先進的工藝技術解決對岩石地熱資源的利用問題。根據岩石地熱開發方案，工程技術人員將利用先進的勘探技術在薩爾瓦多尋找地下灼熱的岩石，然後通過鑽探技術建立水壓送注係統，利用這個係統，可以把地麵冷水注入地下，並通過灼熱岩石轉化為熱水或過熱蒸汽再返回地麵，從而獲取熱能，在地麵上再將熱能轉化為電能。
科學家們研究發現，每立方米的岩石中大概含有150千瓦時的能量，可以從中提取約100千瓦時的電力。經過人們的研發，地熱能開采現在正處在一個關鍵的時期。世界上最早的實驗性EGS工廠一個建在法國的蘇爾茲，是一個1500千瓦的發電站，目前正準備開始連續發電；另二個是德國蘭道的3000千瓦的EGS電站，它後來居上，已經開始售電了。同時，美國能源部已經宣告了對EGS從研究轉向商業化的投資計劃。據專家估算，要滿足一個國家的用電需求，鑽井和建立發電站大致需要花費6000億美元。但是新興科技例如水熱鑽機和等離子鑽機的概念已經相繼提出，鑽井的成本有望大幅下降，到時候地熱能就會不受位置和氣候等因素的影響，就能夠提供24小時穩定基載電量的特性，建設時間、成本、環境汙染等問題又遠低於核能，因此很有望成為最具競爭力的綠色能源和全球暖化的解救方案之一。
隨著人類對新能源的深入研究，相信會發現更多環保的、可再生的能源，地球的生命力也會越來越長。
3．微生物能解決人類能源問題嗎？
微生物個體微小，結構簡單，通常隻能在光學顯微鏡和電子顯微鏡下才能看清楚，它包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物和顯微藻類等在內的一大類生物群體，與人類生活有密切的關係。它還含有對人體有益和有害的眾多種類，廣泛應用於健康、食品、醫藥、工農業、環保等諸多領域。
提起微生物，也就是人們常說的細菌，人們首先想到的就是會導致疾病、殘害人命的病原菌，可是事實上病原菌隻是細菌的一部分，大多數細菌還是能給人們帶來很大好處的。美國的科學家發現利用人造微生物可以製作高效的氫燃料。即可以用這些細菌把各種各樣的物質轉化成汽車和暖氣的供給燃料，甚至還可以轉化成玩具所需要的電能。可以設想一下，我們的手機將永遠也不會斷電了，因為在手機電池中有數百萬個微小細菌在不斷地咀嚼著“豐盛的午餐”，同時還會源源不斷地釋放出電能。這聽起來確實太離譜了是，可是，科技在進步，也已經有很多在我們看來根本不可能的事情，現在很多都變成了可能，所以，我們有理由相信在將來的某一天，這樣的事情會發生在我們每個人身上。
美國的一個科學研究小組正在利用人工方法製造一種微生物，並計劃利用這種微生物作為高效率的儲氫材料。這種人造微生物並不存在於目前的自然界中，這就是它的特別之處，科學家們僅僅是在它的體內植入了僅夠其維持生命的必需基因，因而其體內的基因數目在已知的生物中是最少的。在這項計劃中，研究人員將利用基本的化學物質來合成生殖支原體細胞中具有唯一染色體的DNA，然後再利用放射的方法殺死其遺傳物質，再利用人工製造的DNA來取代它，從而使生殖支原體細胞中的酶和DNA的功能得到保留，但其整體的基因結構將會是人工合成的。
這項研究與通常的轉基因技術有著根本性的區別。前者是用完全人工合成的基因組代替天然的基因組；而後者則是從天然存在的基因組中除去掉一個基因，或在其中植入另一種生物的某個基因。
研究小組的專家說，生殖支原體是已知的最簡單、基因組最小的微生物，它隻有一個染色體、和517個基因，而人類的每個細胞中有23對染色體，約3萬個基因。在逐步確定生殖支原體內含有一些並非必需的基因後，他們開始係統地減少其體內的基因數目，並希望以此確定生殖支原體的生命存在究竟需要多少基因，經研究，科學家們將數目限定在了265～350個之間。他們表示，這項研究的最終目的是為了“組建”一種能夠用來製作氫燃料的細菌，或者是一種能夠吸收和存儲二氧化碳的微生物。他們的研究將使科學家們能夠在分子的水平上了解到，單個細胞究竟至少需要多少基因才能完成其生長和繁殖的過程以及如何利用人工方法製造基因。
不過，科學家們也承認，這項研究所涉及到的技術，從理論上來說有很可能會被人們用於製造新的致病細菌，甚至還會被人們用於研製生物武器。另外，人工製造新微生物的研究是否符合科學倫理，在一些科學家中也引起了爭議。因此，科學家在實施研究的同時也應該慎重考慮哪些研究細節能公布，哪些不能公布，而且在實驗中也要采取特定的措施，例如去除生殖支原體感染人類能力相關的基因，以確保其研究的安全性。
其實，所有這些能源科技會在未來某一天成為現實，這都多虧了地球上的最小的生物——微生物的孜孜不倦的工作。微生物轉化為能源是在類似科技中最快速的一種方法。
在如今眾多的微生物能源科技當中，微生物是用最原始的有機物製造燃料的，在人們的探索研究中，終有一天會克服種種難題，成為人們賴以生存的能源之一。
4．能自動修補破損的智能塑料
科學家一直有個夢想，那就是怎麼讓形形色色、各種各樣的材料變得更加的“聰明”，具有各種自動的功能，從而讓這些材料製成的產品性能變得更加的耐久。
目前，科學家已經在實驗一種可根據溫度的變化，能自動改變形狀的“形狀記憶塑料”。如果用它製作成記憶的彈簧，安裝在我們的門窗上，隨著日光強度和溫度的變化，門窗就會自動的關閉和打開，以調節室內的光線。如果安裝在淋浴的噴頭上，就可以自動的調節出水溫度。另外，如果把“形狀記憶塑料”製作成一種內嵌式的傳感器，將它嵌入在登山的繩索裏，這樣一旦繩索被磨損，強度下降，繩索的顏色就會自動示警。
科學家同時也在研究可以讓材料變得更加“聰明”的其它方式。美國的科學家依據人體有自愈功能的特點，在修補玻璃鋼和其它人工合成材料領域方麵都取得了一定的進展。研究人員在聚合物裏添加了療傷用的可及時分泌的“淋巴液”，以及激活這種修補液啟動修補過程所需的化學觸媒，研製出了一種可使聚合物“自動痊愈”的新方法。
在我們的日常生活中，人造聚合物已被廣泛的使用。像手機線路板、網球拍、撐竿跳時使用的撐竿、汽車上使用的擋泥板等，都是利用增強纖維製作成的。如果在疲勞和磨損的情況下，都會使這些本來很耐用的產品壽命大打折扣。比如汽車，每顛簸一下都會使複合材料隨著震動產生細小的裂縫。使用一段時間後，人工合成的材料性能就會弱化，就需要該修補的修補，該丟棄的就要丟棄。
所以，長期以來，科學家一直希望能找到一種簡易的方式來修補人工合成的材料，這樣就可以使聚合物的網球拍變得更加結實耐用，手機線路板更容易修補，汽車車身更堅固、更漂亮。現在，終於找到了，也許要不了多久，這種全新的汽車人們就可以開上了。
以前，人們采用的修補方式通常是在破損的部位穿孔、打眼、填充、打補丁等，現在，隻需要預先在製作人工合成材料的時侯，在樹脂的基質中，均勻的混合一種特製的、內注有特殊樹脂的超微膠囊，然後再像撒鹽粒似的，均勻的把一種化學觸媒微晶遍撒開來，最後一起製作成形，這樣就可以使這種內嵌無數超微膠囊的聚合物部件，具備自身愈合的能力。如果出現破損的現象，預先放入的觸媒就會激活膠囊中的特殊樹脂，讓樹脂開始自動的軟化，等到變成粘稠的液體時，注入和填充出現的縫隙或孔洞就開始逐漸的凝固，這樣就能使人工合成的材料，長期持續的自動修複破損的部位。
這項研究成果具有非常廣泛的用途，它可以延長用於整形的填充物的壽命。如果用在航天領域，就可以製造出更加堅固、更加持久耐用的宇宙飛船；用在電子領域，就可以生產有自愈能力的微電子線路板。
能自動修補破損的智能塑料的出現，讓各種材料具有了自動的功能，這樣就可以使材料變得持久耐用，節約了人力、財力。不過，這段路還很長，需要我們不斷的去探索發現。
5．高速發展的新材料
非晶態合金的出現，給高新技術產業帶來了材料上的重大變革，它的發展和應用可帶動一批相關領域的技術進步和協同發展。
非晶態合金在電子技術領域，具有高效、高導磁、低損耗等優異的物理性能，這樣就有力地促進了電子元器件向高效、高頻、節能、小型化方向的發展，並且可以部分替代傳統的矽鋼、坡莫合金和鐵氧體等材料。我們可以預測，在未來的電子技術領域中，非晶態合金將會占據十分重要的位置。
如果在電力技術中采用這種非晶態合金，可以讓它成為鐵芯材料的配電變壓器，它的空載損耗可比同容量的矽鋼芯變壓器減少60%～80%。通過使用這種變壓器，每年可節約將近50109KWH的空載損耗，節能產生的經濟效益也是非常可觀的。它在減少電力損耗的同時，也降低了發電的燃料損耗，從而減少了諸如CO2、SO2、NOx等有害氣體的排放量。所以說，非晶態合金也是一種綠色的環保材料。
中國是世界上能源緊缺的國家，同時也是能源消費增長最快的國家，要想不斷滿足社會可持續發展和保護生態環境的需要，發展這種新型的變壓器，就顯得十分重要。
中國在發展這種非晶態合金產業方麵先後投入了大量的資金，組織科技的攻關。通過不斷的努力，中國在基礎研究、材料研究、工藝裝備、應用開發及產業化等方麵都取得了科研成果，多個項目都具有國際先進的水平，為非晶材料的產業化創造了良好的科技環境。因此，成功地建立了千噸級鐵基非晶帶材生產線，以及相應的非晶配電變壓器鐵芯生產線，這標誌著中國非晶微晶材料生產和應用已步入了產業化的階段。
中國研發的千噸級非晶帶材生產線成功噴出了220毫米寬的帶材，還成功的實現了在線自動卷取，在項目的實施過程中，突出了工程化和配套化，這標誌著中國在非晶材料的研究和生產方麵都達到了國際先進的水平。另外，中國在非晶帶材產業化關鍵技術、非晶配電變壓器鐵芯製造技術、非晶絲材製備技術、非晶鐵芯應用開發技術等方麵也取得了突破性的進展。在國際上，許多國家也都投入了巨額的資金來發展這種非晶態合金產業。
非晶態合金是一種高新技術的材料，也被稱為是跨世紀具有新型功能的材料。它是電力、電子、計算機、通訊等高新技術領域的關鍵材料，具有卓越的物理、化學和力學性能。它的市場需求量將會非常的大，產業化前景也將會非常的廣闊。
6．無害的蓄光型夜光材料
夜光材料就是指物質能在黑暗的環境中，發出各色的熒光。其實，人類對夜光材料的使用，已經有了相當悠久的曆史。比如人們戴的夜光表，就是把夜光材料用在了手表的盤麵上所製造成的。但是很多人都不知道，我們平常所使用的夜光物品雖然好看，但是卻會對人體產生一定的危害。
夜光材料通常可以分為兩種，自發光型和蓄光型。自發光型夜光材料可連續不斷的發光，不僅在黑夜能發光，白天也同樣能發光。它的基本成分是由放射性的材料組成的，所以不需要從外部吸收大量的能量。可是，因為它含有放射性的物質，所以在使用的時侯，受到非常大的限製，另外，對廢棄後的處理也是一個問題。
蓄光型的夜光材料一般都很少含有放射性的物質，所以它不存在使用方麵的限製，但是，它要靠吸收外部的光能才可以發光，而且要儲備足夠多的光能，才能保證連續不斷的發光。輝度不夠是蓄光型夜光材料的一個缺陷。比如，像我們以前一直使用硫化鋅，來作為餘輝型熒光體，但是它發光的時間太短，輝度更是不夠。於是後來人們就摻和了一種放射性同位素，钜147，發光的效果是理想了，但是由於放射性同位素的介入，使得它不符合環境保護的要求。
所以，科學家們長期以來研究的一個課題，就是研製一種高效而又無公害的蓄光型發光材料。在這個方麵，日本的科學家首先在世界上取得了重大的突破，他們研製出了一種發光的元件，既不含有放射性的物質，又能在整個黑夜中一夜保持發光，而且亮度也非常高，是傳統夜光材料的100倍，真的可以稱得上是一種劃時代的夜光材料。
科學家在研究中使用鍶鋁酸鹽作為母體結晶，摻入了高純度的氧化鋁及碳酸鍶等稀土類的金屬，在高溫的條件下燒結，形成原料後加以粉碎，然後是篩選。最後發現，顆粒小的材料密合性能比較好，輝度也比較低，而實際上能使用的是直徑為50微米左右的顆粒。科學家反複試驗了各種成分在材料中的比例，找出了能組成最佳發光體的比較理想的成分。
蓄光型的發光材料，完全可以使用在地鐵車站的隧道之中。像地鐵車站裏的各種顯示牌，開始以為不能夠使用這種蓄光型的發光材料，因為，主要是考慮到地下無法儲蓄一定量的光能。但是，經過試驗證明，使用這種無公害蓄光型的發光材料後，效果還是很好的。地鐵列車每隔幾分鍾就有一趟開過，經過站牌的時間僅有10秒鍾左右，要在這麼短的時間內為發光元件補充能量，其實，列車車廂內透出的燈光，就完全可以滿足需要。
這種無公害高效蓄光型夜光材料，被廣泛的推廣後，它可以有很多的用途。如果人們以它為載體，完全可以大量的利用太陽光這個清潔的無公害能源。
7．形形色色的“記憶”商品
現在我們生活在一個高科技的時代，有各種各樣形形色色的高科技產生層出不窮，比如說記憶燈，記憶枕，還有記憶手表等等一些高科技術產品。這些產品的誕生為人們的生活帶來了許許多多的方便。
在法國的巴黎有用形狀記憶合金製造的城市照明燈，這種燈有兩瓣隨著燈的亮、滅而逐漸張開或合上的葉片。白天，路燈熄滅，葉片合上，傍晚之後，葉片受燈泡熱度的作用而逐漸張開，讓燈泡顯露出來。不僅實用，而且形狀看起來也很獨特，不失為城市的一道風景。
記憶手表
美國發明了一種程控手表，它可以把15秒鍾以內的單件信息儲存在記憶片中。隻需把手表上的“話筒”旋轉到“接收機”的位置，再按一下“麥克風”，便可以講述你需要記下的電話號碼、通訊地址、購物項目或靈感突來的即興想法。隨時把“話筒”旋轉到“播放”位置，就能聽到所錄下的內容。這種手表戴在手腕上很方便，甚至比手機還要方便。