计算机的“本领”大小，主要取决于两个因素：一是计算机部件的运行速度；二是它们的排列紧密程度。从这两方面看，光比电优越得多。光子是宇宙中速度最大的东西，每秒达30万千米，并且光束可以相互穿越而不产生影响。电子就不行，它在半导体内的运动速度为每秒60~500千米，最快也达不到光速的1/10。另外，超大型集成电路中，一些片状器件的线脚已达300多只，排列密度受到限制，而光束的这种互不干扰特性，使得科学家能够在极小的空间内开辟很多的信息通道。例如，贝尔实验室的光学转换器就可做得那么小，以至在不到2毫米直径的器件中，可装入2 000多个通道。从理论上讲，光脑的运算速度可提高到1万亿次，比现代的电脑还要大上千倍；其次，光学器件还有信息量大的优点，一束光可以同时传送数以千计的通道的信息。然而，光脑的制造在理论上和技术上还有许多问题没有解决。作为第一步，科学家利用光计算机驱动能量小的特点，把电子转换器同光结合起来，制造一种光与电“杂交”的计算机，然后再改变光脑的“配角”作用，使它成为信息技术革命的主力军。
宇宙工厂会有很高的经济效益和社会效益吗
地球上已经有很多工厂，为什么还要到宇宙中建造工厂呢?因为地球上的工厂大多以煤、石油作为能源，排出的废气、废料会严重污染环境，给人类的生存造成威胁。宇宙工厂所用的能源是太阳能，对环境没有污染。太阳能又是取之不尽用之不竭的廉价能源，所以在宇宙建造工厂有很高的经济和社会效益。
另一方面，宇宙空间具备无重力、高真空、超净和极端的温度等条件，这种特殊的空间环境是生产某些特殊物品所必需的，而地球不可能提供这么好的生产环境。例如，火箭中需要耐磨的铅铝合金，可是由于地球引力的作用，在熔化这两种金属时，铅总要沉到底部，冷却后，得到的不是一种均匀的合金块，而像一块分层的蛋糕。如果在宇宙工厂里生产这种合金就方便多了。因为在那里任何物体都失去重量，这样，两种金属不会因比重不同而分层。根据统计，约有400种地面上无法制造的合金能在宇宙工厂中制造。
在宇宙工厂里还可以制造生物体和药物。在太空中，有些细胞生长速度很快，分离也比较容易。1992年10月14日，中国利用一颗返回式卫星作搭载培育生物试验，培制出防癌生物——石刁柏，证明了中国在太空制药上的成就。令人高兴的是，在宇宙工厂加工所需要的原料并不完全依赖地球，因为月球和众多的小行星几乎拥有空间加工所需的一切原料。可以预见，不久的将来，航天飞机将频繁地在太空中飞行，把宇宙工厂中生产出来的“稀世珍宝”、“灵丹妙药”源源不断地送入世界大家庭，造福于人类。
功能各异的纺织品你了解多少
未来的纺织品，除了御寒保暖外，还具有多种功能。
防弹纺织品。第二次世界大战后，发明了能抵挡子弹的防弹衣。不过，那是由钢板、钢丝制成的，笨重、不舒服，不能防护全身。后来发明了凯芙拉纤维，这种纤维重量不到钢的1/5，然而强度却比钢大6倍。用凯芙拉纤维制成的防弹服，重量仅75克，穿在身上能抵御轻机枪子弹的射击。用这种原料制成的服装，在医疗上，还可以保护伤口，或者使受伤的骨骼较快地愈合。
抗菌纺织品。这种纺织品的表面带有极微量的抗菌剂，可以慢慢地释放出来杀死各种细菌，防止因细菌、霉菌增殖而产生的恶臭，对人体却无副作用。
吸汗纺织品。这种适合运动员穿的衣料，里层采用高吸水纤维织物，外层采用不吸水纤维织物。这种运动服里层的亲水织物将汗水迅速吸走，转移到外层疏水织物被挥发，这样可使运动员的皮肤保持干燥、舒适，没有潮湿、黏附的不舒服感觉。
除臭纺织品。在纤维织物中，掺入新的除臭剂——人工酶，就可以制成除臭纺织品。除臭纺织品不但可以除去人体发出的臭味，消除粪便、尿液散发的臭味，还可以除去污泥等的天然恶臭。
超纤维纺织品。超纤维是最引人注目的一种纤维，它具有高伸缩性、强韧性以及耐疲劳、耐腐蚀、耐湿、耐热等特点。超纤维纺织品可制作防火服、航天服等，还可以做混凝土的增强原料。
太空棉。又称金属棉，是一种全新型的超轻超薄、高效保暖的内衬材料。它的两面是两种不同的材料，正面是一种非织造的特种复合化纤材料，反面是一层薄薄的带有无数个微孔的金属层，太空棉的保暖性、透气性、耐用性等远远超过羽绒、驼毛、丝绵等传统保暖材料。
防癌纺织品。太阳的照射，是使人们患皮肤癌的重要原因，澳大利亚科研人员发明了防皮肤癌的纺织品。它将面料用一种特殊化学物质处理后制成衣服，防止阳光中紫外线照射的效果要比普通面料高出4~8倍。夏季穿的轻质衣服，如棉T恤衫，只能使人在大约两个半小时内不受太阳照射之苦，而穿上这种经新的化学物质处理过的衣服，可保护皮肤在12个半小时以上的时间内不受日晒之害。
提神纺织品。日本及美国的科学家，将芳香疗法的物质，通过“微型压缩”使其密封在胶囊中，让这些小胶囊附着在织物上，一旦胶囊破碎芳香物质就会释放出来，穿着这种衣服的人精力充沛，精神焕发。
调湿热纺织品。这是一种涂有透湿调节功能的聚合物的布料，聚合物涂层的厚度约001毫米，当温度升高时。聚合物的分子之间的空隙就增大，犹如布料的“毛孔”打开，使汗蒸发出去，在冷的时候，“毛孔”关闭，保持热量，与人的皮肤相似。这种布料防水性好，质感柔和，透气性优良，适宜于运动员穿着，还有防雨的作用。
皮肤型蛋白质衣料是什么样的
这种衣料是一种由蛋白质加工制成的蛋白纤维加工而成的。它不仅有人造纤维的优良特性，而且具有与皮肤一样的透气保温性能。
用蛋白质作原料制成蛋白纤维早已有之。英国人从动物胶中提取蛋白，制造出人造蛋白纤维，意大利人以牛乳酪素为原料，制成人造羊毛。蛋白纤维就是纤维素。科学家用蚕分泌出丝液吐丝的方法，先在大豆、玉米和花生中提取出蛋白质，制成黏稠状的纺丝溶液，再经喷丝头中凝固剂的作用，使它凝固成为蛋白纤维。这种纤维具有一定的透气透湿性，但强度较差，而且所用的原料又是人类的食物，所以发展受到限制。科学家又找到一种人体蛋白质做的衣料，即皮肤型蛋白质衣料。因为人体蛋白质水解后可得到20余种氨基酸，利用氨基酸聚合体制成的衣料，具有皮肤的呼吸功能，既能保温，又能透气。人体蛋白质的来源很广，泪水、唾沫、汗液和尿液中都有。如果将人体蛋白质纤维做成呼吸型衣料，便是很有前途的服装新材料。
所谓能呼吸的皮肤织物，大多是多微孔薄膜的织物，这些薄膜的微孔比水滴小、比水分子大。用这种织物制成衣服，雨水不会透进衣服，而衣服内的汗水汽可以排出。另外，微孔内壁经过拒水材料处理，能阻止水由于毛细管作用沿微孔向内渗透。制造多微孔薄膜的方法有三种。一种是涂层中加入亲水性微粒、多孔填料或发泡剂等，使涂层中形成许多微孔。另一种是采用超细纤维织物经超高收缩后，产生高密度的微细绒毛，它的孔隙很小。还有一种是利用高聚物在特定的工艺条件下，使原纤维组成的行列结构产生变形，行列间形成多微孔，再经过热处理把这些微孔固定下来。
细菌布适宜于哪些领域
生产人类未来做衣穿戴的布，可以不用栽种棉花和纺纱织布。19世纪初，科学家发现了一种能使酒变成醋的细菌，叫胶醋酸杆菌，它会“吐”出一根根微小的丝。后来经过人工培育繁殖，制取到一种完全新型的无纺织物，人们叫它细菌布。
细菌布的纤维，实际上是“霉菌”生产的。只要有一定的温度和足够的养料，这类细菌就会长出大量纤细的“绒毛”，这就是通常讲的“长霉”。科学家在细菌培养基里滴进几滴荧光增白剂，细菌受到刺激，使多束的微细纤维合并在一起，变成又粗又长的纤维，而且生长速度也比正常速度快三倍。这些纤维经过互相交叉黏合，会形成菌丝的纤维网络。把它们的水分滤掉，像造纸一样，再用化学增塑剂处理，使得到具有一定柔软性的无纺纤维成品。通常，只要48小时，就能在5升的培养罐内制取05千克的细菌纤维，这比棉、毛、丝等的生产速度要快千万倍，甚至比化纤的生产速度还快。
细菌布大量生产的难题是造价昂贵。因为培养细菌要用葡萄糖，成本很高。所以，科学家正在研究新的细菌，制造一种既有光合作用能力又能产生纤维素的新型微生物。如有一种蓝色绿萍，它能直接利用阳光制造自己需要的养料和葡萄糖。这样，细菌可以直接利用太阳能“织”出大量的布来。藻类很普遍，用来生产细菌布就便宜了。细菌纤维质地坚实，纤细而柔软，比棉麻纤维有更多的优越性。细菌布最适宜用做医疗上的绷带，它能使伤口形成一种与人的皮肤细胞组织相似的柔软“皮肤”，能促进伤口表面的愈合，疗效显著。
“空调”服为何冬暖夏凉
这种衣服好像中国传说中的珍珠衫和火龙衣，夏天穿上可以遍体生凉，而冬天穿它则不畏寒冷。如果你从温暖的广州到寒风凛冽的哈尔滨，路上穿这衣服，便能随天气变化自动调节温度，十分便利。
这种轻便的服装是用一种特殊处理的衣料制成，可将温度控制在人感觉舒适的范围。它有两种设计型式：一是电子式的，一是晶体纤维式的。电子式的空调服类似于电热毯，但它不需要人来调节温度。这种衣料里编织有微细的电热、冷却和通风的材料，并有许多微细的传感器，通过微触头与人体皮肤接触，好比好多只微细的温度表一样，记录出皮肤的温度。当它们发现偏离了人感到舒适的温度范围时，就自动地进行调整。
晶体式衣服是用两种特殊化合物处理过的纤维制造的。这两种叫做塑性晶体的化合物，会随着环境冷热不同，改变自己的排列结构。当环境温暖时，晶体呈现立方体的形状并吸收热量；当天气变得冷一些时，晶体恢复它原始的正方晶体结构。用这两种晶体处理过的纤维材料能贮存和释放热量，比没有处理过的纤维多吸收2~4倍的热量。科学家已经在多孔纤维里应用了这两种晶体，还用来作棉花纤维的表面涂层。这些纤维经受冷热变化150次之后，晶体仍然工作完好，因此把它们做成晶体服装，在大雪纷飞时，衣服会发起热来；而当热浪袭来时，外衣又会自己变凉，成了一种冬暖夏凉的“空调”服。
一件衣服四季都适宜穿吗
早先，科学家们已经研制出了一种中空纤维。像羊毛、木棉、羽绒等天然纤维一样，这种纤维内部具有空腔，由于空腔中充满了空气，所以保暖性能很好。假如在空腔中充入保热性能胜于空气的氮气，保暖性能会更好。利用中空纤维的上述特性，科学家制成了四季可穿的服装。不过，制作时还要经过特殊处理，就是在加工时掺入溶剂和气体。当周围气温降低时，溶剂就会凝结而把气体驱入管状纤维使它膨胀，衣服因此显得紧密厚实。加上纤维内充有气体，衣服的保暖性能便大大提高了。当周围气温上升时，溶剂又融化成液体。溶剂融化时吸热，具有一定的“制冷”效果。这时纤维恢复原状，衣服变薄，孔隙增加，透气性好，穿着就觉得凉快多了。这种衣服特别适宜在一天中气温变化剧烈的地区穿着。如果在寒暑不十分悬殊的地区，从春到冬，有这样一件衣服，也就足够了。
多功能的无尘衣是什么样的
科学家们正在研制一种无尘衣。这种衣服不但不会沾染灰尘，而且还有杀菌、防爆的性能。这是因为在某些工厂，工作人员的服装必须无尘、无菌或者防爆，否则，产品质量就会下降，甚至还会因静电火花而发生爆炸。
为了制作这种衣服，科学家先要弄清楚，衣服为什么会沾上脏污。
除了皮肤的排泄和接触脏的固体、液体之外，空气中的灰尘是脏污的主要来源。空气本身带有悬浮的尘埃、微粒，衣服很容易粘上这些灰尘。合成纤维制成的衣服，在受到摩擦后极易带电，很容易与空气中带异性静电的灰尘相吸，它的吸尘力是棉、毛织物的六七倍。一般的除污办法是利用肥皂或洗衣粉的化学作用，拆开互相吸附的脏污和纤维分子，也可以在合成纤维中加入一定比例的不易带静电的棉、毛、粘胶等纤维，以降低静电，减少吸尘现象。
20世纪80年代，德国制成了涂有镍、铜或金等金属薄膜的纺织品，这层薄膜很薄，不到1微米厚，所以用它制成的“无尘衣”，除了重量稍有增加外，外观、柔软度、强度、抗皱性能等几乎与普通织物一样。中国试制出在纤维之中嵌入金属、碳黑等导电材料的导电涤纶，可以用来制作抗静电的“无尘衣”。更新的“无尘衣”，是用预先经过“污”性处理的织物制成的。所谓“污”性处理，是使织物先吸饱、填满无色或与织物同色的人造“污”粒，使它没有余地再沾污。日本已经生产了一种经过处理后油水不沾的灯芯绒，水迹、果汁、酱油等都丝毫不会沾污它，下雨时还可当雨衣。这种“无尘衣”虽经多次洗涤，功能仍然不减。
电脑做衣与“魔镜”试衣是怎么一回事
未来的衣服制作会比现在简单得多。服装店有电脑设计、裁剪系统和电子缝纫机、超声波缝纫机。在电脑设计、裁剪系统中，早已输入男女各式各样的服装数学模型，需要做什么服装，只要把要求告诉电脑，电脑屏幕上就会显示出整套服装的衣片。接着，由电脑控制自动裁剪。
电子缝纫机是最聪明的“裁缝”，它能听懂十几种语言，缝制出上千种式样的服装。缝制衣服，不用针，机器产生的超声波可以使两片衣料的边缘高速振动产生热量而融合在一起。用这种方法“缝”出的衣服非常牢固，不必担心开线。那些又瘦又高或又胖又矮的人，将来不必为买不着合适的服装而发愁，“直接成衣法”可以使他们穿上合体的服装。电子计算机根据他们的体形特征排出程序后，可以用网丝编织出一个与做衣者一模一样的模型，然后，化纤喷丝头会像蚕吐丝那样把化纤直接喷绕在人体模型上。只要几分钟，一件十分合体的衣服就做成了，真是“立等可取”。
