这周的《裸体科学家》揭示了太阳能技术的新进展，探讨了纳米技术如何提高太阳能电池的效率，以及柔性光伏电池如何被卷起——并被推出——以帮助为军事行动提供动力。在《厨房科学》中，我们将向你展示如何用一些旧电子产品制作自己的太阳能电池，在本周的新闻中，我们将介绍治疗肺结核的完美基因组合，西伯利亚海岸上的甲烷定时炸弹，人类的第一次写作，以及医生如何用磁铁治疗偏头痛。
在这一集里
01:52 -基因组合导致肺结核易感性
基因组合导致肺结核易感性
本周，研究人员似乎发现了为什么有些人易患结核病而有些人不易患结核病的关键原因。华盛顿大学的Lalita Ramakrishnan及其同事在《细胞》杂志上发表了这篇文章，他们认为，正是一种名为LTA4H的酶的水平赋予了一些人更好的免疫力。
并不是那些拥有更多这种酶的人是赢家，也不是那些拥有
LTA4H的最低水平与金发姑娘和三只熊类似，实际上是那些具有中等或“刚刚好”数量的免疫酶的个体具有结核病抗性。
杂合的人或者有两种不同版本的产生LTA4H的基因的人有这种中等数量的酶。研究人员在一个受控的环境中通过观察斑马鱼来测试这一点，斑马鱼被选中产生不同水平的酶。很快就发现LTA4H在它们的免疫中起着一定的作用。然后，Ramakrishnan将她的发现与来自华盛顿、越南和尼泊尔的人类遗传学家进行了比较，看看他们是否相同。人们发现正是这种杂合性产生了理想水平的酶。
有趣的是，很长一段时间以来，人们都知道患有严重结核病的人如果给他们服用一剂消炎药，病情可能会好转。可能是这些人产生了过多的LTA4H通过给他们抗炎药可以将酶的作用降低到中等水平;这使得结核病细菌的生活变得困难——使病人感觉更好。
这是一个重要的发现，因为现在有许多结核病菌株具有耐药性。如果你能修补人类的免疫系统，你可能会想出一个更好的解决方案。此外，LTA4H还有一个额外的好处，那就是它还能让人对麻风病等其他分枝杆菌感染产生免疫力。
东西伯利亚甲烷定时炸弹
被锁在西伯利亚海岸线下的数百万吨甲烷正变得不稳定，并逃逸到空气中，有可能加速气候变化……
这项由阿拉斯加费尔班克斯大学研究员Natalia Shakova和她的同事发表在《科学》杂志上的研究结果表明，覆盖面积约200万平方公里的东西伯利亚北极大陆架释放的甲烷比世界上其他海洋释放的甲烷还要多。
但与其他甲烷源不同的是，在其他甲烷源中，气体是由细菌分解沉积物中的有机物产生的，西伯利亚的甲烷沉积物是预先形成的，并被隔离在海底，形成所谓的水合物——充满气体的水笼子。
这意味着任何破坏沉积物稳定的事件都可能导致它们释放储存的甲烷。
“我们认为这就是这里正在发生的事情，”沙科娃说。“气温变暖，海平面上升导致海洋进入，导致甲烷释放加速，可能是急剧的。”
该团队通过在西伯利亚海岸线收集水和空气样本进行了一系列的探险，得出了这一发现。他们在海水中发现了非常高浓度的气体，认为这是海底来源。
令人担忧的是，随着全球变暖，越来越多的淡水从融化的永久冻土进入该地区，将导致当地海洋温度上升，进一步破坏甲烷沉积物的稳定，并导致海底在一系列惊天动地的海洋喷发中释放其储存的气体。
这将大大加快全球变暖的速度，因为甲烷作为温室气体的效力至少是同等数量的二氧化碳的30倍。
Shakova说:“只要将假定储存的甲烷的1%释放到大气中，就可能使目前大气中甲烷的负担增加3到4倍。”“气候后果很难预测……”
最早的象征性划痕
本周，考古学家描述了他们发现的一些人类先进思想的最早证据。发表在《美国国家科学院院刊》上的文章中，皮埃尔-让·特西尔和他的同事分析了南非一处遗址中近300块雕刻的鸵鸟壳。
这些贝壳碎片被认为大约有65000年的历史，是在Diepkloof岩石掩体遗址发现的，那里有一层又一层的中石器时代考古。这些蛋壳碎片有一个相当共同的主题，涉及到两条平行线的评分和一些交叉孵化连接它们。所以他们
看起来有点像简化的尖桩栅栏图。
听起来不像一个很难实现的图形-可能只是有人涂鸦吗?这项研究的作者不这么认为，因为这种设计在很多作品上都很流行。此外，当他们试图用打结的燧石和一个新的鸵鸟蛋来复制这个设计时，他们发现很难在表面上刻出任何线条。所以这项工作似乎是有意为之。
这并不是艺术品本身的第一个证据，因为在非洲也发现了大约75,000年前的贝壳珠，这次在以色列发现了一些更远的例子，可以追溯到90,000年前。但这些鸵鸟壳是最早的平面设计的例子之一。
这很重要，因为它展示了所谓的象征性思维;某种装饰或形象可以被你所在社会的其他成员所理解的意思。例如，如果你的鸵鸟蛋水罐上有装饰，这可能意味着你属于一个特定的群体，也许你这样做是为了让自己更有吸引力，也许这是只有成年人或女性才会做的事情。我们可能永远不知道这些图形意味着什么，但它们确实指出了大约65000年前人类思想的某种进步。
研究人员将地球的磁钟倒转
科学家们发现了证据，证明地球周围的磁场至少可以追溯到35亿年前，比之前认为的早2.5亿年。
结果还表明，在50-70%的
在今天的水平上，磁场会比现在弱得多，这意味着早期的地球会受到太阳风的猛烈打击，夺走水和氢等轻元素。
这一发现是由罗切斯特大学的研究人员约翰·塔都诺和他的同事们在《科学》杂志上发表的。他和他的团队在南非寻找可追溯到35亿年前的古老石英岩样本。这些都是用一种叫做SQUID(超导量子界面设备)的磁力计进行测试的，这种磁力计可以读取岩石最初形成和冷却时的磁场。
通过这种方式，地球的磁场可以被重建到数十亿年前。此前，类似的方法已经得出了32亿年前地球周围有磁场的证据，但新的结果将这个日期推到了35亿年前，这表明“地球发电机”——地球核心的循环铁池——在这个时候是活跃的。
关键的是，结果还表明，当时的磁场强度只有现在的一半。这一点，再加上年轻的太阳喷射出的太阳风比现在猛烈得多，这意味着地球要抵御这种猛烈的冲击要困难得多，这将使地球失去大量的水，这可能意味着北极光将在伦敦而不是挪威北部可见!
磁铁缓解偏头痛
阿尔伯特·爱因斯坦医学院的理查德·利普顿博士
克里斯-本周还有一条新闻，研究人员表明，你可以用磁铁敲偏头痛的头。理查德·利普顿博士是阿尔伯特·爱因斯坦医学院的神经学家。他住在纽约，现在和我们在一起。你好,理查德。
理查德-你好。
克里斯-欢迎来到裸体科学家。金宝搏app最新下载你研究过偏头痛，但很多人可能不知道偏头痛到底是什么。你能不能先告诉我们，从医学上讲，偏头痛到底是什么?
理查德:当然。偏头痛是一种特殊的头痛疾病，其特征是疼痛通常是单方面的，通常是悸动的，通常与一种叫做先兆的视觉显示有关，但总是与疼痛以外的东西有关，有时是先兆，有时是恶心，有时对光或声音敏感。
克里斯:我们认为大脑中到底发生了什么才会触发这些，最初的视觉效果，然后是这种搏动性头痛，让人们做其他事情，比如躲进黑房间，有时还不幸感到恶心?
理查德:对于先兆偏头痛，这也是我研究的对象，有很多证据表明大脑中发生了一种叫做皮层扩张性抑制的现象。在皮质扩张性抑制中，你也可以很容易地在实验动物身上产生，你有一个兴奋的波，接着是一个抑制的波，在大脑表面缓慢地向前移动。随着它的发展，如果它在视觉皮层，它会产生光点，曲折的线条，然后抑制会产生视觉上的灰色，有时被称为暗斑。
克里斯-然后人们会感到疼痛，但他们为什么会感到疼痛呢?
理查德:先兆和疼痛之间的联系可能与这样一个事实有关，即大脑周围的膜中有疼痛敏感纤维，即脑膜，先兆本身直接激活了大脑中这些疼痛敏感纤维，这些纤维是三叉神经的一部分，这可能就是先兆引发偏头痛疼痛的原因。
克里斯:在你的研究中，你问的是，磁场脉冲能改变人们最初看到这些光环的结果吗?它能防止他们继续头痛吗?
我们使用的方法叫做经颅磁刺激。这种方法已经存在了30年。这个想法是，如果你在头骨表面施加一块强大的磁铁，磁场穿过头骨进入大脑，并诱导出少量的电流，这取决于你在哪里做，什么时候做，可以有诊断或治疗的应用。
克里斯-那么你招募了多少人参加你的研究，结果如何?
理查德:我们的想法是用磁脉冲在偏头痛的先兆期诱导电流，如果你诱导电流，你就会扰乱脑电活动的进程，可能会预防或显著减轻疼痛。所以我们最终随机选择了大约200人，其中的160人，我们最终用真正的磁性装置或假装置进行治疗，假装置会振动和咔哒声，但不提供磁场。我们发现，在使用真正的装置的人中，40%的人在2小时后没有疼痛并且在24小时和48小时内仍然没有疼痛，所以大多数人。而只有20%的人在接受假装置治疗时表现良好这个结果与你所看到的最好的药物治疗效果相当。
Chris -说到这个，我收到一封来自Seraphina Anderson的邮件，她说:“为什么像扑热息痛或布洛芬这样的普通止痛药对偏头痛不起作用?”
有时确实会，你知道，就像每一种情况一样，严重程度也有很大的不同。所以，如果你在早期治疗偏头痛，布洛芬和扑热息痛可能会起作用。如果你想知道你是否需要治疗，口服药物会变得不那么有效，因为偏头痛也会影响肠道，你也可能无法吸收药物。对于那些不能很好地使用非处方药的人来说，当然有很多非常有效的处方药可供选择。所以我当然不是说这是治疗偏头痛的唯一方法。
克里斯-考虑到偏头痛很常见，很多人都患有偏头痛，据你所知，你的方法安全吗?因此，下一步是什么?我们是否会在药店的货架上看到磁刺激器，这样那些经常偏头痛的人就可以去买一个了?
我希望答案是肯定的。在英国，18%的女性，6%的男性患有偏头痛这是一种非常普遍的疾病，在英国，在美国，在西欧，甚至在全世界。是的，我们希望这将作为一种医疗设备获得监管部门的批准，并为想要使用它的人提供服务。有一种便携式设备——在其30年历史的大部分时间里，TMS都是一个70磅重的大型设备，价格可能在25美元到3万美元之间，放在医生的办公室里，供医务人员使用。我们研究了一种重约3磅的便携式设备。它的大小和吹风机差不多，目的是让人们把它带回家，当他们头痛的时候，他们可以选择非处方药或处方药。
克里斯-希望如此。非常感谢。理查德·利普顿，他在阿尔伯特·爱因斯坦医学院做了这项研究，如果你想多读一点，它发表在四月版的《柳叶刀神经病学》上。
为什么像扑热息痛和布洛芬这样的普通止痛药对偏头痛不起作用?
我们向理查德·利普顿博士提出了这个问题:
有时候他们会，你知道，就像每一种情况一样，有很广泛的严重程度。所以，如果你在早期治疗偏头痛，布洛芬和扑热息痛可能会起作用。如果你想知道你是否需要治疗，口服药物会变得不那么有效，因为偏头痛也会影响肠道，你也可能无法吸收药物。对于那些不能很好地使用非处方药的人来说，当然有很多非常有效的处方药可供选择。
在纳米尺度上捕捉阳光
剑桥大学的Niraj Lal
太阳能电池不是一个新概念，但它们是一个巨大增长的领域。事实上，众所周知的光伏发电被认为是发展最快的能源技术。但是，尽管太阳能听起来很棒，但由于电池本身效率相对较低，长期以来一直受到阻碍，而这正是研究人员正在努力改进的地方。Niraj Lal是剑桥大学卡文迪什实验室纳米光子学小组的一名研究员。嗨,Niraj。
Niraj -你好。
戴安娜:那么，你能告诉我们为什么现在的细胞表现不佳吗?
Niraj -我认为你在屋顶上看不到太阳能电池的原因是因为它们的制造成本很高。制造它们的材料非常昂贵，而且它们的效率也不像我们希望的那样高。所以，当阳光照射到太阳能电池上时，一些阳光会从太阳能电池的顶部反射出去，而另一些则直接穿过，然后出来再回来，甚至没有被吸收。
戴安娜:那么我们如何利用纳米技术来改善这种情况呢?
Niraj——全世界的科学家都在发现，当我们在纳米尺度上构建一种材料时，一个非常小的尺度，它会以不同的方式与光相互作用——我们以前从未见过的方式。其中一种方法是将光集中在我们以前无法集中的区域——金属表面的顶部。这就是所谓的等离子体，我们可以利用这些集中的光来增加太阳能电池的吸收，提高效率。
戴安娜:但这到底是怎么回事呢?
Niraj -对于某些金属，通常是金和银，有时铜和铝，你会得到同样的东西，当你用合适的颜色照射它们时，如果你用合适的颜色照射它们，并且你有合适的结构，你可以在金属内部建立共振，在金属内部指控金属的。所以，如果你把光照射在金属表面上，你激发这些电荷前后移动，你可以在金属的上表面设置一个集中的光，这就是所谓的等离子体激元。这就是我们正在努力做的。我们正在尝试用这些等离子体来提高太阳能电池的效率。
戴安娜:你已经听到了一个与你共鸣的例子。你能给我们示范一下吗?
Niraj -是的。我这里有一个佛教唱钵;僧侣们用它来帮助他们冥想。这是一个黄铜碗，和麦片碗差不多大。我这里有一根木棍，我在碗的边缘旋转它。如果我用合适的频率驱动它，我可以在碗里建立一个共振响应。这是一个机械响应，一个机械的共振但同样的事情也发生在小10万倍的结构上。这就是我博士的研究方向——利用这样的结构来增加吸收，提高太阳能电池的效率。
戴安娜:那么你是如何制造这些纳米结构的呢?
Niraj -这很酷。他们所做的就是从豆袋里取出豆子，那是聚苯乙烯球，但是要小得多，他们把豆子放在溶液中干净的金属表面上，然后把它们烘干。当它们变干时，它们会排列成六边形晶格。当它们都干了，都准备好了，我们用电化学从它们后面长出金或银或其他金属。当我们把它们长到一半高或者比一半高一点的时候，我们停下来，然后溶解掉这些球体——溶解掉豆袋，剩下的就是到处都是小气泡的区域这就是我们所说的纳米空洞。我们利用等离子体共振来提高或尝试提高太阳能电池的效率。
戴安娜:有了这项技术，他们的效率能提高多少?
Niraj -所以上周我们做了一批太阳能电池，在特定波长下显示的电量是原来的两倍。这是一个初步的结果，我们仍在努力弄清楚到底发生了什么，但这是令人兴奋的。
戴安娜:那么推测，这些还没有部署到任何地方，也没有人在世界各地使用它们?
Niraj:还没有。我认为，这种设备真正安装在屋顶上还需要一段时间，但效率每年都在提高，我认为，如果这项技术奏效，在5到10年内，我们将在屋顶上看到它们。
戴安娜:太棒了!谢谢你，Niraj。这是Niraj Lal，他在剑桥大学纳米光子学小组工作。
29:33 -南安普顿建筑中的太阳能
南安普顿建筑中的太阳能
Patrick James，南安普顿大学
戴安娜:你可能会认为太阳能电池越多越好，但这并不总是理想的。我们派了Meera Senthilingam去探索如何巧妙地将太阳能电池设计到建筑结构中，从而使其具有多任务性。因此，除了抵消一些能源需求外，它们还可以作为遮阳棚，在夏天降低空调成本，并作为屋顶，防止雨水进入。
米拉:本周，我来到南安普顿大学海菲尔德校区的乔治·托马斯大楼，这是他们的学生服务大楼。我在这里的原因和这座建筑的特别之处在于它有一个光伏中庭。这座建筑，以及校园里的其他一些建筑，都是由太阳能电池供电或部分供电的。南安普顿可持续能源研究小组的帕特里克·詹姆斯来告诉我更多关于这座建筑的设计以及它产生了多少电力。帕特里克，这个光伏中庭让人印象深刻。请多告诉我一些有关设计的情况。
帕特里克:我们原来的大楼建于20世纪60年代，我们需要扩大办公空间，所以我们在它旁边建了一座新楼。由于空间的紧凑，最好将两座建筑连接在一起，因此设计师采用了中庭的方法;一个连接空间，向所有楼层开放。
Meera:所以你开始着手设计这个中庭，以一种可以捕获一些太阳能的方式，从而为建筑提供所需的一些电力?
帕特里克:是的，没错。建筑师决定采用普通玻璃屋顶和内部卷帘遮阳解决方案的中庭;我们问了一个问题，“我们能不能用光伏玻璃做同样的事情?”
米拉:屋顶上的太阳能电池有多大，一共有多少个?
帕特里克:我们看到的每个太阳能电池都是125 * 125毫米见方的，但它们实际上是由我们所说的层叠板组成的，层叠板是这些3 * 2米的大块，我们有63个这样的层叠板，总有效面积约为200平方米。所以你在这里看到的是一个屋顶，这里的细胞是分开的，为这个空间全年提供充足的日光，同时也为夏季提供遮阳解决方案，这样我们就不会让这个空间过热。主要功能是一个防风雨的屏障，它必须阻止雨水进入中庭空间，这是第一，然后电池提供白天照明和太阳能控制，当然我们发电。
米拉:这能产生多少电?
帕特里克:太阳能电池的发电量取决于阳光的量和电池的温度。如果电池变热，它的输出会稍微下降。这个阵列实际上是高度优化的因为它是朝南的，它在一个理想的高度，大约35度，我们也从中庭前面的屋顶空间得到一些反射光。所以我们得到了额外的反照率效应。因为它们的排列和屋顶坡度都很好，每年每安装一千瓦峰值，它们能产生大约900千瓦时的电力。
米拉:对于不熟悉千瓦时的人来说，这意味着什么?
帕特里克:作为一个家庭用户，1千瓦时是你账单上的一个单位电，也就是你付12便士的电费。所以，900个12便士的单位，每年大约相当于100磅的电力。我们这里有12千瓦，所以一年大约是1200磅。
米拉:这栋楼总共需要多少电力?
Patrick -就这栋建筑的电力需求而言因为这是办公室，大部分需求都是电力，这一代的阵列大约占这栋建筑需求的6%。
米拉:那么，你认为这是一个很好的抵消吗?这个产量合适吗?
帕特里克:很明显，在英国，我们的辐射水平比西班牙低。如果我们把这座建筑搬到西班牙南部，我们每年将多产生50%的收益。这个应用程序真正展示了这样一个事实:如果您考虑元素的多功能性，那么您可以从中获得真正的好处。这是一个遮阳的解决方案，它是一个白天照明的解决方案，它是一个防风雨的屏障，它也能发电。当你综合考虑所有这些因素时，这个解决方案在经济上是有意义的。
34:43 -卷起和卷出-柔性太阳能电池
卷起和滚出-柔性太阳能电池
与PowerFilm Solar的弗兰克·杰弗里和迈克·库恩合作
克里斯:传统太阳能电池板的一个问题是它们很重。它们也很脆弱，很硬，这意味着运输和安装它们非常棘手。一种可以卷起来方便运输的柔性太阳能电池将是一个理想的解决方案。PowerFilm Solar是一家美国公司，他们正在做这件事。他们正在开发一种我们称之为“薄膜光伏”的技术，现在我们请来了来自PowerFilm Solar公司的弗兰克·杰弗里博士和迈克·库恩，他们将向我们解释这种技术的工作原理。弗兰克，你好，欢迎来到裸体科学家。金宝搏app最新下载
弗兰克-谢谢。
Chris -请先告诉我们，你们的建筑，你们的柔性单元，与我们看到人们在屋顶上安装的刚性单元有什么不同?你怎么让它们弯曲?
弗兰克:我们的太阳能电池的主要部分是无定形的硅，它有极高的吸收系数，所以我们可以有极薄的半导体材料，仍然会吸收很大一部分光。这种薄材料，即使它像晶片一样厚，它也会破裂，在相同的结构中，当它足够薄时，它会变得柔韧，倾向于弯曲而不是破裂。所以，这是关键部分，我们吸收太阳能的基本吸收层只有5000埃厚。所以它很薄，很灵活，我们把它放在薄膜塑料基板上，这也很灵活，为太阳能组件增加了机械支撑和强度。
克里斯-你说的弹性，我们说的弹性是多少?你能把它像报纸一样卷起来吗?还是说它不能忍受这种治疗?
弗兰克:嗯，如果我们有基本的衬底和太阳能材料本身，我们可以把它卷成铅笔的直径，它就没问题了。实际上，我们确实把一些应用程序压缩成这么小的存储空间。这主要是一个空间类型的应用，但通常，我们在外面放一个更重的密封剂来防止地球大气层的影响，这意味着大约3英寸的直径是我们销售的商业电池或模块可以舒适地卷起的直径。
克里斯-把它弄得这么小还是很了不起的。如果我们用显微镜放大观察细胞的结构，我们会看到什么?如果你能给我们画一幅图，这样人们就能确切地了解它们是如何配置的。
弗兰克-好吧。也许要用电子显微镜才能看到它，但我们先从聚酰胺塑料的基本薄膜开始。这就是你能看到的底层，它可能是25到50微米厚的塑料薄膜。在那上面，我们放了一层金属层，主要是铝，作为后面的电触点。它们能够将电子从太阳能组件或太阳能电池的背面带走。然后是六层硅，实际上形成了两个二极管，底部的一个厚二极管吸收红光，顶部的一个薄二极管吸收蓝光。通过有两个二极管，我们得到一个更高的工作电压和更低的电流，这意味着我们不会损失太多的能量在电阻的引线进出。在上面，我们有一个透明的氧化物导体。要制造既透明又导电的东西并不容易，但这就是我们使用的薄膜类型。这样一来，光线就可以进来，同时也可以把电流从太阳能电池的表面带走。 So that's the stack from top to bottom and then clear plastic, generally a polymer encapsulation both front and back to protect it from moisture and outside weathering, and that type of stuff.
克里斯-很有创意，可以同时吸收红光和蓝光，这样你就不会浪费任何能量。你提取了多少能量?如果我将你的系统与我现在可以买到的安装在屋顶上的系统进行对比，它们的效率如何?
弗兰克:如果你和其他技术相比，我们的技术每平方英尺的成本要低得多。我们每平方英尺产生大约5瓦，而晶体硅每平方英尺产生大约15瓦。因此，输出要少得多。我们的方法的一部分也是非常低成本的制造，所以最终，我们可以在每瓦特的成本上有竞争力，在特定的市场上，要求我们轻而薄，比如在建筑面板上集成它，我们可以在成本基础上与晶体硅竞争，在应用基础上。
克里斯-所以天下没有免费的午餐。麦克·库恩，我们把你带进来吧。我想回报一定是你有很好的便携性，一定有很多类似这样的应用程序，它们可以卷起来，打包起来，带到你需要即时供电的地方。
迈克:没错。在连续体的一端，我们的产品特别适合便携式电源市场，因为我们材料的轻质性质;在连续体的另一端，我们更多地谈论我们的建筑集成产品，我们的大型产品可以长达30英尺或大约10米，用于大型建筑集成应用。但在便携领域，轻的重量是特别重要的，因为我们可以提供电力，不像其他的可以非常轻，可以携带，并且可以非常耐用。例如，美国军方在它身上打了个洞，它还能继续发挥作用，这是因为德里克·格里默博士早期为公司开发的这种打印互联。
克里斯:太棒了!换句话说，你得到了一个名副其实的防爆装置。你实际上是如何使用它的?你的市场是谁?谁在使用这个产品并将其应用到现场?
迈克:是的。目前，我们主要服务于三个细分市场，第四个细分市场我们正在启动，并正在为之做准备。我们销售的现有市场是商业工业市场，各种各样的应用，从提供半牵引车拖车上的GPS资产跟踪面板到远程数据收集，电动高尔夫球车，露营车，房车面板，整个范围。此外，军事市场对我们来说也非常重要。我们开发的产品范围一方面从小型AA充电器到5到60瓦的便携式充电器，可以为坚固耐用的笔记本电脑和笔记本电脑，医疗制冷，远程传感器充电，以及我们更大的1到3千瓦的电源遮阳产品，不仅提供远程便携式电源，而且还提供前面提到的遮阳好处。这些都是非常坚固耐用的产品，可以越过现有的掩体结构，大约四到五个人力小时就可以建立起两到四个士兵。
克里斯:所以我想，如果你有一个军营，他们在一个偏僻的地方，以前，电力必须来自一个人，要么是非常重的电池，要么是一个大的柴油发电机和所有的燃料。现在，你有一个系统，你可以部署它，它看起来因为它是灵活的，像一个帐篷的所有意图和目的，它将提供移动电源。
迈克:没错。它在很大程度上是为了满足当今战区的电力需求而设计的远程前哨非常重要，而且越来越重要，比如在阿富汗。我们提供的能源解决方案既可以独立集成用于有针对性的电力使用，也可以集成整个混合动力系统的一部分。我们的技术的一个重要方面是它确实减少了燃料消耗，这在那些偏远地区是非常昂贵的。减少燃料消耗减少了车队，从而降低了燃料的成本以及这些燃料车队偶然损失的潜在风险。
克里斯-太棒了。好的，非常感谢你加入我们，告诉我们你的工作。那是迈克·库恩和弗兰克·杰弗里。它们都是来自PowerFilm Solar的柔性光伏电池，你甚至可以把它们变成帐篷。
目前太阳能电池的效率有多低?
我们向剑桥大学的Niraj Lal提出了这个问题。
Niraj -一台典型的柴油发电机的效率约为40%。这意味着热能转换为电能的效率大约是40%或者对于一个非常好的电池来说可能是45%。就在最近，太阳能电池的效率突破了40%。所以效率是一样的，但现在转换热能，你的柴油发电机或加热一桶热蒸汽更有效。
但是二氧化碳的效率如何呢?
Niraj -很多电池都是由硅制成的，这是一个相当耗能的东西。我认为对于一个标准的硅太阳能电池板来说，在一个阳光充足的地方制造能量大约需要4年的时间才能收回最初制造太阳能电池板所消耗的所有能量。但4年后，它开始以碳的形式回馈给你硅太阳能电池板的寿命大约是25年以上。克里斯:当你说40%的时候，它们吸收了什么样的光?它们只是在吸收我们能看到的光吗?
Niraj -是的。太阳能电池有一个带隙，所以它有一个特定的波长，它会吸收所有比这个特定波长高的能量。所以，我们肯定看不到一些来自太阳的光。其中一些是红外线和紫外线，但是太阳能电池会吸收特定波长的光，吸收我们看到的一切，加上前面的紫外线，以及所有的x射线和伽马射线。
克里斯:那你能做一个在黑暗中也能工作的吗?因为它只需要加热。因为那是红外线，它是光的一种形式。我们只是看不见而已。
Niraj:我认为从技术上讲，是的，但是你现在得到的效率不值得。
我们能把我们产生的太阳能卖回电网吗?
我们向剑桥大学的Niraj Lal提出了这个问题……
我认为它的经济性取决于你在哪个国家。我记得不久前在德国他们有一个上网电价，这意味着你生产的每一点能源，你不使用的，你可以以非常高的价格卖给电网，比你买回来的价格要高得多。因此，在德国和澳大利亚的某些地方，在屋顶安装太阳能电池变得具有成本效益。
我认为，如果你在澳大利亚买一块现成的太阳能电池，然后把它放在你的屋顶上，投资回收期可能是10到15年。但是有了政府补贴和政府项目，你可以把它减少到8到4年，当它开始成为一个家庭的不错的投资时。
许多电池也是由硅制成的，这是一个相当耗能的东西。我认为对于一个标准的硅太阳能电池板来说，在一个阳光充足的地方制造能量大约需要4年的时间才能收回最初制造太阳能电池板所消耗的所有能量。但4年后，它开始以碳的形式回馈给你硅太阳能电池板的寿命大约是25年以上。因此，我认为在世界上某些地区，在政府的帮助下开始发挥这一作用是有意义的。
钱是怎么赚来的?
戴安娜:那么，让我们先从笔记开始。它们是如何经受住洗涤的?
马克-我叫马克·克里特，我在德拉路纸币印刷厂工作。从本质上讲，这并不奇怪，从纸本身开始，它是由棉花而不是木材制成的，而木材是用于其他用途的大多数纸张的原料。使用棉花的原因是为了使纸币更耐用，以应对它们在公众流通中面临的严酷考验，而且，当它与印刷工艺相结合时，它有助于赋予纸币独特的触感，使它们与其他印刷文件不同。
我们使用的是一种非常古老的工艺，一种不寻常的工艺，不用于商业纸的生产，这使我们能够真正地在水印和金属条上嵌入独特的色调，我们称之为安全线，它贯穿纸张，在纸张生产时插入。然后我们要做的就是把纸拿出来，经过一系列的印刷工序。第一种方法被称为“光刻”(litho)，它可以涂上大部分颜色，并提供英格兰银行纸币的大部分背面和正面。
第二种方法是一种非常独特的钞票印刷方法，叫做凹版印刷，它实际上是使用一个雕刻版，墨水基本上进入板上雕刻的凹槽，然后在压力下挤出，这有助于产生非常独特的钞票触感，这也是一个重要的安全特征，让公众能够识别一些元素。例如，用这种方法印刷的是女王陛下的肖像。第三种主要工艺被称为凸版印刷，它用来在每张钞票上印上唯一的序列号，这显然是为了帮助记录钞票。
戴安娜:那硬币呢?
我叫Matt Bonaccorsi，是南威尔士皇家造币厂的首席雕刻师。很明显，像其他产品一样，我们从设计开始。一旦设计完成，我们就必须把它变成一个3D模型，或者我们称之为2.5D模型，也就是你将在硬币上看到的那种雕刻版本。现在，我们使用大量的计算机CAD雕刻，如果你能想象，这是一个硬币的三维地图，在一个屏幕上，4000乘4000像素。这为我们提供了1600万个信息点，每一个点都是一个坐标，我们把这些坐标输入CNC雕刻机，它基本上是一个微小的旋转刀具，然后沿着这些坐标在一块空白钢上移动。随着它的运转，它逐渐建立起成品硬币的图像。
很明显，当我们在硬币上印邮票时，把图案印在空白表面上的邮票——这些邮票，被称为染料，必须是背面正面的。所以我们拿起我们的工具，上面有我们的硬币设计，我们按压它。我们把它放在液压机下，把它挤进一块软钢里，这样我们就能从中得到一个负面的印象。然后把这个负面的印象放在车床上，然后把它变成合适的形状和大小，以适应我们的压力机，这就是硬币本身的印记。
伪造显然是我们工作的关键部分。硬币的金属成分是关键。硬币中不同合金的比例受到非常、非常、非常严格的监控和控制，所以很难复制出一枚能在自动贩卖机上读到的硬币，或者看起来或摸起来和真硬币一模一样的硬币。戴安娜:所以钞票是用棉花和一些非常秘密的墨水做成的;其中一些是磁性的，另一些只能在紫外线下看到，还有一些只有在变暖时才能看到。硬币也可以通过巧妙的设计技巧来防止伪造，比如2磅硬币的潜在特征是，当你在光线下移动它时，它的设计会发生变化。但他们的主要防御方式是使用非常特殊的金属合金，当然这也是保密的。
- 以前的肺结核和甲烷定时炸弹
- 下一个为什么我们觉得臀部很吸引人?
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