月度归档:2010 年四月

我国首辆高速磁浮国产化样车正式交付

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广受瞩目的我国首辆高速磁浮国产化样车4月8日在成都正式交付,将于世博会期间在上海试运行。该磁浮列车安全评估,已由中国空气动力研究中心设计所负责完成。这是该所拓展空气动力学技术、推动国民经济发展的又一重大成果。
 
      磁浮列车利用电磁感应原理,借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在轨道上运行,时速可达500公里。磁浮列车具备快速、节能、环保、大容量等优点,而高速度带来的安全问题也一直是人们关注的焦点。从2006年开始,该所接受上海磁浮中心委托,以第三方的身份进行客观评估。

该所参照国际先进理念,结合国内外重大设备设计与制造实际,从安全评估的模型车辆动力学、结构本体有限元分析、关键受力部件实验、材料防火性能等方面,对国产磁浮列车车体、道岔等项目的设计、加工、调试进行全方位安全评估,为增强系统安全、降低技术风险、建立严格的安全评估体系提供了可靠保障。
来源:科技日报

日研制出黏力提升一倍的超级胶

日本北陆先端科学技术大学院大学近日宣布,该校教员金子大作通过用高分子化手段处理植物中所含有的一种分子,开发出一种超级黏结胶,其黏结强度比以往的瞬时黏结胶提高了两倍。 united pharmacies uk
   据介绍,金子大作在开发过程中使用的这种分子是从红薯和麦类植物中提取的,名为桂皮酸,属于多酚的一种,普遍存在于所有植物的细胞壁之中。他将桂皮酸同醋酸诱导体等媒介混合,再通过加热最终制成了这种超级黏结胶。这种胶借鉴了生物界中贝壳附着在船底的原理,通过生物在分子级别的化学反应来实现黏结,因此与以往的黏结剂有很大的不同,不但黏结力超强,可黏结包括玻璃、金属等所有材料,而且在黏结前不用进行前期处理,因而不会对材料表面造成损害。此外,由于这种胶是从植物中提取,安全可靠,也不会对人的健康和环境造成恶劣影响。
   研究人员称,这种新型黏结胶有着广泛的应用前景,比如,在制造汽车车体这样由很多不同材料组成的复杂构造时,使用新型黏结胶不但可以提高黏结强度,还能减轻汽车车体的重量。
 来源:科技日报

日开发出高速存储卡

日本庆应义塾大学教授黑田忠广领导的研究小组日前宣布,他们开发出的新存储卡使数据传输速度提高30多倍。

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 数码相机和手机等目前使用的存储卡通过排列在卡一边的端子将数据传输到电脑上。由于端子数目有限,而且还必须设置专门电路避免静电影响,所以传输速度很难提高。

 黑田忠广的研究小组改用无线传输方式,因此整个存储卡的表面都可以用来传输数据。新存储卡的技术关键是在无线信号上有效搭载数据。目前,日本研究人员利用这项新技术已经实现每秒传输25亿比特数据,相当于原先水平的30多倍,研究人员希望今后能够每秒传输100亿比特的数据。

 新存储卡由于不需要设置防止静电的电路,所以传输数据时消耗的电力降低到原先水平的十分之一以下。
 来源:科技日报

欧盟将启动新的电动汽车发展计划

西班牙首相萨帕特罗1月20日在法国斯特拉斯堡出席欧洲议会会议时发表讲话说,西班牙将以欧盟轮值主席国的身份与欧盟委员会一道在今年上半年提出欧盟电动汽车发展计划。2月8日在西班牙的圣塞瓦斯蒂安市召开的欧盟工业部长会议将重点讨论欧盟电动汽车发展计划。萨帕特罗表示:“如果没有有效的激励措施刺激欧洲的汽车行业增加电动汽车发展的投入,欧洲在这一新兴领域将很快被中国和日本抛在后面。”

  欧盟委员会主席巴罗佐称,发展电动汽车将是欧盟绿色发展战略的重要组成部分,欧盟的专家们已经开始论证该计划。此前,欧盟经济振兴计划已经提出在欧盟绿色汽车项目中投资50亿欧元(其中40亿欧元为欧洲投资银行贷款,10亿欧元为欧委会和成员国配套资金),一方面支持汽车生产商加强电动汽车研发,另一方面鼓励成员国开展“以旧换新”,资助地方政府的采购网络以提升对清洁汽车的需求。面对中国、日本等国电动汽车的快速发展,欧洲一些国家已经采取措施促进电动汽车发展,如德国为购买电动汽车提供五年免税;法国电力公司目前正在与丰田公司合作开发遍布全法国的充电站;冰岛计划到2012年将全国所有汽车都更换为电动汽车;葡萄牙政府则与雷诺及日产达成了协议,一起建设全国性的充电网络。萨帕特罗认为,这些措施目前还不够,欧盟需要建立为电动汽车厂商提供财政支持的管理框架,推动欧洲建设统一的快速充电设施,制定电池及配套基础设施的生产标准。 the best pills for ed from gnc
 来源:科技部

日开发出金属表面纳米修补技术

日本东北大学副教授小川和洋率领的研究小组开发出新的纳米修补技术,使修补损坏的金属表面更为简便。
      该研究小组近日发表的一份公报说,新技术利用高压把大小为数纳米的金属微粒与氦等高压气体一起喷到受损的金属构件表面,形成金属膜, 完成修补工作。 retina a no presciption
      与传统的通过熔化金属进行修补的方法相比,新技术准确度非常高。此外,传统方法需要把金属制品加热到至少数百摄氏度,而新技术只需100摄氏度就可进行修补,从而避免了高温对金属构件表面的损伤。
      研究人员介绍说,以发电站的燃气轮机的扇叶为例,新技术可以对其表面的伤痕进行有针对性的修补,同时保持金属的强度。 
来源:科技日报

新型固体酸碱催化法生物柴油生产技术


技术简介
随着石油资源的枯竭和改善生态环境的需要,生物柴油已成为当今世界新能源研制和开发的热点,发展极为迅速。目前生物柴油普遍采用均相催化法合成工艺,制备生物柴油的酯交换过程可以在催化剂作用下进行,也可以在无催化剂作用下进行。前者使用的催化剂有酸催化剂(H2SO4、HCl等无机酸)、碱催化剂(NaOH、KOH、NaOCH3、KOCH3)和酶,后者指在超临界条件下进行酯交换。对于酶催化工艺,由于生物酶自身易受到甲醇和乙醇的毒化,其生物活性受环境影响较大,而且甘油副产物容易附着在生物酶表面,使生物酶催化活性在反应过程中迅速下降而失活,导致产率下降,更为严重的是要使用大量的溶剂,这不仅使成本升高,而且必须进行溶剂回收造成后处理操作复杂化,从而限制了酶催化工艺的规模化应用。而对于无催化剂的超临界工艺,虽然不需要使用催化剂,具有反应速度快、工艺简单、环境友好等优点,但是超临界工艺同样需要使用溶剂,反应温度和压力较高,对设备要求高,工艺操作复杂,从目前工业化来看,实现超临界工艺大规模化合成生物柴油尚需时日。采用酶催化工艺和超临界工艺均存在着工业规模化合成生物柴油的诸多问题,但是采用传统的酸或碱催化工艺,虽然反应条件比较温和,易于工业规模化,可是损耗大、副反应多、废液多、设备腐蚀和乳化现象比较严重,而且容易产生二次污染。所以国际上在大力开发易回收和再生设备腐蚀小,环境友好的新型固体酸、碱催化剂的催化新工艺技术。
北京化工大学采用自主研发的新型负载型固体强碱催化剂,经酯化与酯交换反应合成生物柴油技术,本项目的成果具有完全的自主知识产权,具有较高的技术成熟度,适合于生物柴油产业化。

技术指标

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本技术适合大豆油、菜籽油、橄榄油、棕榈油、橡胶籽油、麻籽油、小桐子油、文冠果油、蓖麻油、葵花子油、猪油、牛油、鱼油等动植物油脂,其产品是脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯的生物柴油,纯生物柴油产品BD100的理化指标完全达到GB/T20828-2007《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》国家标准,同时各项指标也均达到美国和德国标准。其产品还可以作为纤维软化剂和皮革增塑剂使用。

应用范围
交通运输、精细化工产品、皮革、塑料、纺织纤维等行业和领域。
 
市场分析
作为石化柴油的替代油品,其市场前景十分广阔。

合作方式

技术转让,实施交钥匙工程。 

油墨技术在防伪包装领域中的作用

油墨技术是印刷技术在防伪包装上应用的一个主要方面。将油墨技术应用于防伪包装是通过改变油墨的配方,或者在普通的油墨中添加一些特殊的敏感材料,如光敏材料、热敏材料、磁性材料等而实现的。用不易被仿制,因而具有防伪效果。

要使油墨技术合理地应用于防伪包装并取得理想的防伪效果,需要考虑的因素很多,包括印刷方式的选择、印刷机的选用、承印物的加工处理、油墨基料的使用、印制成本及企业技术及管理水平等。

一、防伪包装常用油墨

1.包装对印刷油墨的要求

一般来说,不同材料的承印物,对印刷油墨的要求也不同。包装件所用的材料千变万化,因而就有了n种各样适宜不同包装用的印刷油墨。但是,一些基本的特点则是各种油墨所必须具有的。

(1)包装对印刷油墨的基本要求

①流动性好。流动性好的油墨在使用时便于输送,易于转移,不堵塞印头。

②油墨在印到承印物上以后要能快速地干燥,粘着性好,不易摩擦掉,保证印刷品的干净整洁。

③印品的色彩要正确,不退色、不变化。

(2)包装对印刷油墨的特殊要求

①色彩多样化

商品包装装潢的目的相当一部分是为了促销,因而,印刷色彩的多样化、色彩鲜艳是对包装印刷油墨的基本要求,适宜的印刷油墨,才能印出装潢靓丽的包装,才能引起消费者对商品的购买兴趣。

包装印品的装潢都比较漂亮,所用的颜料大多是有机化合物,这类颜料鲜艳,但是耐久性一般不很理想,印品放置时间一长,常常出现退色的情况,使得包装的商品看起来有点陈旧感,因此在选择包装用的彩色油墨时,要特别注意使用那些不宜退色的颜料,以保证包装装潢的持久鲜艳。

②特殊的工艺要求

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不同的工艺对印刷油墨有不同的要求。拿印铁油墨来说,如果印刷后的包装不需要高温蒸煮杀菌,那么就不需要考虑油墨耐高温的问题,一般的普通油墨就能满足工艺要求,否则就必须采用高温耐蒸煮油墨,以防止在食品的杀菌过程中油墨退色和起某些化学反应及物理变化,影响商品包装的装潢效果。

③特殊的卫生要求

对印刷油墨的卫生要求也是很重要的一个方面。例如在印刷食品包装用塑料薄膜时就要考虑印刷油墨的渗透性,以免引起食品的污染。

④特殊的干燥要求

不同的材料具有不同的油墨干燥性。像陶瓷、马口铁、塑料薄膜等材料,由于表面光洁平滑,普通油墨不易粘着,就需要使用快速干燥油墨,像紫外线干燥油墨,脉冲辐射干燥油墨等。

影响油墨使用效果的因素很多,要将诸多的因素全都给予考虑是不现实的,因此,只有重点考虑主要的因素,通过合理的选用颜料、连结料和添加剂,才能配制出基本合格的印刷油墨。

2.防伪包装常用油墨

防伪包装用印刷油墨是指为了使包装印刷后的产品具有一定的防伪能力,而在印刷油墨的配制中加入适量的特种物质,就形成了形形色色的防伪包装用印刷油墨。

(1)热敏油墨

又称示温油墨,它的颜料能根据温度的变化而变色,不同温度时显现出不同的颜色。能呈现热敏变色的颜料种类较多,常用的颜料有晶体结构变化型、遇热分解型、结晶转移型等。

目前市场上出售的热敏印刷油墨种类较多,基本能满足热敏变色的要求。但不同种n之间的差异较大,例如液晶型的油墨变色精度较好,金属铬盐型的油墨耐光性较强,燃料类的印刷油墨色彩鲜艳,包装装潢效果较好。

包装印刷热敏油墨的关键是如何让消费者识别真伪,企业可以按照不同的配方形成自己的防伪秘诀,但是应明白无误的告知消费者,在什么温度下显现什么颜色。例如某企业在酒的商标上使用了热敏印刷油墨,商标加热后可显现“优”字标记,并印有“遇热显优”的提示。但这种提示给消费者分辨真伪并没有多大的帮助,反而给不法之徒提供了制假的思路,因为能达到“遇热显优”效果的热敏油墨极多,模仿制假易如反掌。厂家的秘诀防伪形同虚设。如果企业合理选择配方,提示出在什么温充显现什么颜色,那么制假者就很难掌握西文的秘诀,消费者也易于辨别商品的真伪,真正使包装印刷热敏油墨起到防伪的作用。   

(2)磁性油墨

磁性油墨采用的颜料是磁性材料,常用的有三氧化二铁和四氧化三铁等,前者呈棕色,后者呈黑色,二者的残留磁性都比较高。连结料一般是醇酸树脂,还可以在磁性油墨中加入其他颜料,以得到各种各样颜色的油墨。

磁性油墨最早主要用于印制信用卡上的编码。随着计算机及计算机识读扫描系统的开发与发展,各种磁卡应运而生,从大学生使用的饭票磁卡到股票市场的股东卡,从各种各样的购物卡到邮电系统的邮电卡,给磁性油墨的使用提供了广阔的领域。由于磁卡具有携带方便,结算快捷的特点,将会得到更广泛的应用。

磁性油墨用于防伪包装主要是在包装的某个部位用磁性油墨印刷,用特殊手段可以检测出,从而形成秘诀防伪。

各种磁卡在扫描识读时要受到识读系统摩擦,还要在只读系统的电场的作用下存储,因而要求在印刷时达到足够的墨层厚度和密度。

(3)荧光油墨与磷光油墨

荧光油墨由荧光材料溶于相应的树脂而制成。荧光颜料的颗粒一般较粗,连结料的种类也较多,不同的连结料会产生不同的荧光,在使用荧光油墨时应保证其有足够的浓度,印品上的墨层应厚一点,这样才能保证满意的荧光效果。

用荧光油墨印出的印品色彩鲜艳,装潢效果很好,在可见光和紫外线的作用下,可发出闪闪荧光。

防伪包装用的荧光油墨以自己调配的防伪效果最好。不同的配方可以得到不同的荧光效果,一般很难进行逼真的伪制,配方掌握在企业自己的手里,从而形成了防伪秘诀。荧光油墨的耐光性较差,用于室外的印刷品效果不好。

磷光油墨的特点是可以吸收射到其上的光线,并在一定的时间内再以一定的波长发射出去。它的颜料是硫化锌类物质,连结料一般是中性透明物质,如环已酮树脂等。主要用于印刷广告及标牌等。将磷光油墨与荧光油墨混用,可以收到更好的防伪包装效果。

(4)防伪油墨

防伪油墨又被称为保险油墨、安全油墨,是在防伪领域使用最早的一种特殊油墨。它主要是为对付用退色灵等涂改票据的不法之徒而设计的,用于印制发票及一切有价证券的底纹,当遇到退色灵等化学药品作用时,这些底纹消失或变色,从而发现涂改的痕迹。

防伪油墨退色的机理主要有两个方面,一是使用遇退色灵就能退色的颜料,如一些盐基性染料等,二是使用遇到退色灵或其他一些化学物质就能变色的连结料如联苯酚等。两种方法都能得到比较满意的效果。在防伪油墨中加入荧光材料,其防伪包装的效果会更好。

(5)喷涂油墨

指喷墨印刷用的油墨,适用于喷涂金属、塑料、玻璃等材料。喷涂油墨的颜料是水溶性染料,连结料主要有聚酯,聚醚,氯化聚烯烃等。

喷墨印刷在防伪包装方面的应用越来越广,由于其喷印速度快,质量好,因而被大量的装备到生产线上,用于喷印日期及其他标识。早期的喷墨打印机由于使用的喷涂油墨质量不稳定,经常堵塞喷嘴,造成停产,现在已基本得到了解决。因此要求喷涂油墨的粘度要适当,流动性要好,以免堵塞喷嘴。

将喷涂油墨的配方加以改进,加入适量的荧光材料、磁性材料、热敏材料等,会使喷涂油墨的防伪效果更好。

二、防伪油墨的应用

防伪油墨的种类较多,随着科学技术的发展,新的防伪油墨不断地涌现,一般来说,我们对防伪油墨的特点研究的较多,但对防伪油墨的应用却探讨不够,造成了使用防伪油墨的包装也不能达到有效防伪的结果。因此,对防伪油墨的应用进行讨论很有必要,可使防伪油墨能真正起到包装防伪的作用。

1.防伪油墨的在线使用

目前防伪油墨的使用多数以商标的形式出现,印刷企业将商标印制后交与包装企业,包装企业将其贴在包装容器上。这种程序的弊端在于使用企业不知道防伪油墨的具体配方,即不知防伪的秘诀,将商品防伪的主动权拱手让出,商标及其油墨的配方容易流入不法之徒的手中。

克服以上弊端的方法是防伪油墨的在线使用。企业可以将印制机械直接安排在包装线上,防伪油墨可以自己调配(一般企业是可以做到的),根据不同的日期,不同的产品可以采用不同的配方,这样可以保证油墨配方的安全,也中存在油墨配方流入他人之手的弊端。

随着时间的推移,每一种防伪油墨都会失去新颖性和保密性,但只要我们给以恰当的使用,就会延长它的使用寿命,将防伪油墨复合使用就是一个好办法。

复合使用防伪油墨主要有两种方法,一种是将两种或两种以上的防伪油墨复合使用,结合两种油墨各自的特点,形成新的防伪油墨;另一种是将字符或图案用两种或两种以上的防伪油墨印制。如印制像条码一样的图案,可以用磁性防伪油墨印制图案的条,而用热敏油墨印制图案的空,显然,这样就是提高了防防油墨的技术含量,如果能将这种复合方法在线使用,则会收到更好的防伪效果。

综上所述,油墨技术在防伪包装中的应用越来越广,只有不断地开发和应用,科学地将油墨技术与包装设计和加工相结合,并不断地创新,定能更好地发挥油墨的防伪作用。
 

薄膜电池技术

再过几年,传统的AA和AAA电池或许就将成为历史,取而代之的是大小犹如邮票一样、可迅速充放电的薄膜电池。由美国Infinite Power Solutions(IPS)公司设计的Thinergy系列薄膜电池就是其中的代表。

据IPS公司技术营销副总裁蒂莫西·布兰顿介绍,Thinergy薄膜电池厚度仅为0.17毫米,内部不含液态或有机聚合物电解质及其他重金属有害物质,全部使用固态化学原料。最小的一款面积仅为25.4毫米×12.7毫米,与半张邮票的大小、薄厚无异。在标准条件下,充电时间为10分钟,极端条件下如能保证充电电流数秒即可充满;每年的漏电损耗仅为1%;该电池50%深度放电的寿命可达100000次,远超过普通固态薄膜电池在同样情况下的1000次。若与周边能源相结合,Thinergy薄膜电池能为无线传感器节点及其他微型系统提供永久电力,并实现十年以上的免维修运作。

但由于目前该电池标准电压仅为4.1伏,容量也仅达到1毫安左右,还无法取代手机或笔记本电池,其目前的主要目标是成为纽扣电池、AA和AAA电池的换代产品。自2009年6月起,Thinergy系列产品已开始向部分电子厂商供货,但目前还未推出面向普通消费者的消费级产品。

而在国内,在BIPV(光伏建筑一体化)这个市场,直接镀在玻璃上的非晶硅薄膜光伏电池,无论从成本还是功能(包括视觉)的角度来看,均胜过晶体硅产品。保定天威薄膜光伏有限公司首席技术官麦耀说,薄膜电池比传统的晶体硅电池更适宜用在光伏建筑一体化上,特别是构件式的应用方式,因此国家对BIPV的支持在很大程度上促进了薄膜电池的发展。

BIPV通过建筑物,主要是屋顶和墙面与光伏发电集成起来,使建筑物自身利用绿色、环保的太阳能资源生产电力。陈望舒表示,薄膜太阳能电池使用只有不到1微米或几微米厚的半导体材料,厚度比晶体硅电池薄100倍以上。这些半导体薄层可以附着在廉价的基片上(亦叫衬底),如玻璃、活性塑料或不锈钢薄板。光伏建筑一体化的应用,即与建筑相结合的光伏发电,是将太阳能模板作为建筑材料直接应用到建筑设计中,为建筑提供电力。这种做法往往还会起到节能的作用。从美学观点上讲,薄膜电池比晶体硅电池更适合,因为薄膜光电模板可以做成半透明的(部分透明),而且非晶硅光电板看起来要均匀自然得多。此外,非晶硅光电产品在光度很弱的情况下依旧运行很好,在早晚天色不很亮的时候,仍可有效地发电,这是非晶硅电池在实际应用中非常有利的特点之一。

目前,BIPV在我国受到愈来愈多的关注。业内人士分析说,我国是耗能大国,建筑能耗占全社会总能耗的25%,其中建筑采暖、空调、照明占14%,建筑建造能耗为11%,今后这个比例还可能有所上升。因此,将太阳能与建筑进行有机结合,在代替建筑原有部分构件的同时又能实现光伏发电,同时兼顾与建筑外观风格的和谐统一,有别于以前简单纯粹的光伏项目,特别适合在大城市推广应用。日前,由浙江正泰太阳能科技有限公司生产的610平方米双玻透光单晶硅组件组成了一道一体化光电幕墙,成为杭州市第一个光电幕墙。

麦耀华表示,由于薄膜电池设备较为昂贵,初期投资要比晶体硅电池高,而且产业链较短,因此在一定程度上限制了一些资本较少的投资者进入。

据了解,25MW非晶硅薄膜电池生产线的售价在3亿元~4亿元人民币之间,而25MW晶体硅太阳能电池生产线的设备成本只有4000万元~5000万元。因此,设备的国产化将对薄膜太阳能电池行业的迅猛发展起到积极的推动作用。

本篇文章来源于 科技网|www.stdaily.com
       原文链接:http://www.stdaily.com/kjrb/content/2010-03/23/content_167131.htm walmart 10 dollar list
 

虚拟修复技术:历史的数字化传承

■ 专家档案
       周明全,教授,博士生导师。北京师范大学信息科学与技术学院院长,教育部虚拟现实应用工程研究中心主任,教育部计算机科学与技术委员会软件工程教学指导委员会委员。北京师范大学虚拟现实与可视化技术研究中心主任。中国计算机学会理事,中国中文信息学会理事,中国计算机教育学会常务理事,陕西省计算机学会副理事长。

2009年度国家科学技术奖励颁奖大会上,北京师范大学信息科学与技术学院院长周明全教授获得国家科技进步二等奖,获奖的项目是“文化遗产数字化与保护新技术的研究及应用”。该项目组针对中华文化遗产的保护需求,采用虚拟现实、图形图像处理等信息科学新技术,完成了多项文物数字化、文物虚拟复原修复、数字博物馆、数字考古方面的科研项目,解决了文物的三维数字化真彩色信息的采集、基于网络的虚拟现实浏览技术等关键技术问题,形成了系列的文化遗产数字化处理与保护的方法与科技成果,为文物保护、考古、古人类学的研究开辟了新的途径。

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一边是信息时代的先进计算机技术,一边是时间长河里磨损破碎的历史文物。经过多年的尝试,二者在科研人员的手中巧妙结合。

于是,穿越了时间的壁垒,历史得以数字化再现,文化得以信息化传承,这就是奇妙的“文物虚拟修复和数字化保护技术的研究与应用”。

—— 案 例 ——

破碎的兵马俑:计算机辅助修复

看个体,每尊兵马俑都富有极强的艺术感染力;看整体,8000余件陶俑构成了庞大的军阵体系,再现2000余年前秦军“奋击百万”气吞山河的气势。

但有很多的参观者可能并不知道,兵马俑出土时,绝大部分就已支离破碎,我们所看到的大都是文物修复师的劳动成果。三十多年来,他们已经整理修复了一千多尊陶俑。这个数字听起来不免让人心生担忧,因为据此推算,全部修复完兵马俑至少需要100年。很多小学生都可能,等不到这支庞大的地下军团呈现全貌的那一刻了。

当然这是在计算机辅助文物修复系统出现之前的事。借助于该系统,文物的修复效率可提高数十倍。

通过三维扫描的方式,研究人员把碎片的外形曲线、以及断裂面凹凸起伏的特征输入计算机。然后计算机会以一块较大的碎片为基础,对采集到的其他碎片样品逐一分析,直到找到吻合最完美的另一块碎片。这样不断比较下去,当一个陶俑各个部位的所有碎片都被找齐后,一个完整的陶俑排列图也就产生了。

不止于秦俑。几片残片经过扫描,几分钟后,电脑屏幕上就会“生长”出一只青花八宝葵形碗。同样是经过扫描,一幅被油漆刷子“糟蹋”过的古代字画在电脑里重获新生。

—— 理 念 ——

数字技术:当今文化传承的载体

在周明全的办公室,除了满是书籍的柜子,你还能看到部分唐彩宋瓷的残片安静地躺在暖气旁。来自古都西安的周明全爱好文物,但这并不是他投身文物数字化事业的主因,“历史的记录,文化的传承”,这份厚重的历史使命才是装在周明全心里的大事。推动人类文化遗产保护的科学化、现代化进程,是周明全长久以来的奋斗目标。

“老祖先给我们留下了如此多的文化遗产,都是前人智慧的结晶。理论上,不论我们怎么保护,随着岁月的流逝,它们还是会损坏。”周明全说。

例如某些周代石鼓上的铭文,在石头上刻字是试图流传百世,但是从分别摄于上世纪二三十年代,五六十年代,与现在照片来看,岁月的刀斧不言自明。

“如果把文物的特性、形状、历史沿革统统保存下来,永远流传下去,这样即使它不存在了,后人还是看得到,而不是像现代人那样,只能抱着化石想象着恐龙的模样。”周明全说,不论是可移动还是不可移动文物,都可以数字化展现,比如钟鼓楼、大小雁塔,形状、环境皆可复原,非物质文化遗产同样也可被数字化后记录下来。

所谓文物数字化就是指以某种技术手段获取文物形体、纹理、质地、材料等数据信息,将其存入到计算机当中,作为相应专业人员的研究资料。借助先进的多媒体和虚拟现实技术来对我国古代文化遗产进行数字化、展示和有效保护,具有重要的现实意义。通过非接触式的数据采集及光学测量技术,可以永久地保存文物信息,减少人为因素对文物的损坏,如果借助于互联网,可以快速地实现资源共享,提高工作效率。

周明全说:“每个时代都有自己的特征,基于这个时代的科技就是这个时代的最好特征,也是传承文化的最好载体。青铜时代,用青铜作为艺术的载体,石器时代是石器,铁器时代亦如此。当今是信息时代,数字技术就是文化传承的载体。”

—— 技 术 ——

文物保护的革命

“这是对考古、博物馆、文物保护行业传统方法的一次革命。”有人这样评价周明全的工作。他带领的科研团队多年来致力用计算机新技术解决文化遗产的数字化保存、修复、展示中的问题,将计算机信息科学的前沿研究成果创新性地应用于文物保护的主

要过程,建立了一套数字化文化遗产保护方法,开拓了计算机应用新领域,为文化遗产的保存、保护和展现提供了新的技术手段。

“文物虚拟修复和数字化保护技术的研究与应用”项目,就是利用计算机图形学、图像处理、虚拟现实等信息领域最新发展技术,结合传统的文物保护与修复工作,形成文化遗产的科学保护理念和程序。

计算机技术的多层次应用

该项目的研究主要涵盖了三维文物以及文物碎片进行虚拟修复,二维古字画的修复, 数字博物馆与文物数字化四个方面。

“有完整的文物当然有利于数字化,但打碎的看不到原貌的怎么办?这就需要利用计算机辅助修复。”该团队突破了文物数字化、虚拟复原、虚拟场景、真实再现等关键技术,研制出了能够对破损的二维古字画、三维文物碎片进行虚拟修复、复原的“计算机辅助文物复原系统”。

他们还研制了适应文物三维色彩采集和纹理展示需要,便于实现高光文物纹理色彩信息真实再现的“三维激光真彩扫描仪”(三维照相机)与配套软件。

“高光是三位扫描的难点,对于表面反射能力不强的物体来说,扫描效果好,对于瓷器来说,大部分都具有很强的反射性,扫描结构不很理想,这个问题目前已经解决。”周明全解释道,下一步亟待攻克的方向是玉器等透光器件的扫描。

众所周知,我国大部分博物馆都陷入资金严重不足、展出手段单一并导致恶性循环的困境,而虚拟现实技术的应用为文博单位提供了一个摆脱困境的契机。对此,项目组还研发了“数字博物馆开发平台”。平台采用基于Web Service的四层分布式体系结构,应用XML描述虚拟数据源,以及基于图像内容、三维模型的网络检索工具,实现了数据库的高效、快速、安全使用。

值得一提的是,以上这些研究用到的软硬件,基本上都是项目组自主开发的。

目前,周明全与其项目团队的虚拟修复技术,已经在故宫博物院污损书画虚拟修复、河南青铜器修复、兵马俑的数字复原修复等一系列“实战”中接受了检验,有效地辅助了文物的修复过程,受到多方的好评与肯定。“数字博物馆开发平台”也已在西北大学数字博物馆的建设中得到应用。

■相关链接

文物修复师:超时空对话的“医生”

文物修复师是个什么样的工作?在电影《古今大战秦俑情》中,张艺谋扮演的男主角在影片最后,就干起了修复兵马俑文物修复师。文物修复技术人员就像外科医生,用特殊的方法为破损的文物实施手术,从而让他们恢复昔日的风采。参观者看到的是精致完美的文物,却很少了解文物背后那默默的修复者,日复一日地与文物进行寂寞而清苦的超时空“对话”。

在新疆自治区博物馆技术部副主任、研究馆员姚书文表示,九成以上的出土泥塑、陶俑都存在不同程度的破损,因此修复时往往要实施一些特殊的“外科手术”,其中最常用的是“人工器官置换”手术。

姚书文修复的一件得意之作是阿斯塔那古墓出土的天王俑,送来时只有头和躯干,没有四肢。姚书文比照着另一件天王俑为其安装“假肢”,上下两部分“对接”后,还要用合成材料将缝隙填平,然后还要用矿物原料进行着色。修天王俑的土是专门从交河故城运来的,而打磨用的沙子也是从沙漠深处采集的细沙。同时还要有创造性,他曾用一根芨芨草撑起一件断裂的陶俑脊梁,从而“救活”这件濒临毁坏的文物。已经过了近10年,安装的“假肢”依然与原件宛如一体。

古书画的修复更多的是像为文物做“整容”。一般要用毛笔蘸着专门设备净化过的蒸馏水,把原作品表面有污渍的地方清洗干净,这相当于给文物“美容”,再把其覆背纸揭下,然后对画面有残缺的地方进行修补,这相当于用宣纸或者绫绢给文物做“面膜”,还要用糨糊当“护理液”重新托裱。

古书画修复技术人员张素珍说,文物“整容”用的材料相当讲究,修复人员要熟知各个朝代各个地域的纸质特点、装裱材料的特点,这是一项历经数十年实践才能练就的本事。

《伏羲女娲图》绢画是该馆的“镇馆之宝”之一。张素珍回忆,最破的一幅拿来时已成了一包碎片,她只是从一些碎片上的星宿图案,隐约猜测这是伏羲女娲图绢画。药物处理、浸泡、冲洗、去垢、重新装裱,她几乎将掌握的所有修复技术都用上了。三个多月后,《伏羲女娲图》完好再现。

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