
隨著世界人口的增長,人們的生存空間越來越小。為此,人們在修建高樓的同時,也把目光投向了地下,修建在地下的鐵路和商城越來越多。然而,地下建筑的采光和通風是個大問題。美國研究人員認為,可用光導纖維來解決這個難題,并準備建一座示范性的“地下陽光公園”。
光纖讓陽光拐彎
如何讓陽光進入封閉的空間?在古代,人們就知道用透明屋頂和窗戶來讓屋子變得亮堂。美國研究人員設計“陽光地下公園”的思路其實也是這樣,他們打算為地下城市設計窗戶。不過,靠傳統的窗戶難以完成這個任務。研究人員用科技來助力,設想出用光導纖維把陽光引到地下的新方法。所謂光導纖維,就是我們熟知的光纖,它們在目前的網絡信息傳輸中扮演著重要角色,不少地區已經實施了“光纖到家”的工程。
光纖可以遠距離傳輸陽光而損耗很少,這樣地面上的陽光就可以傳輸到幾十米甚至幾百米深的地下空間。除了遠距離傳輸的優勢外,光纖傳播陽光的更大好處是可以讓陽光“拐彎”。我們都知道,光只能沿著直線進行傳播。如果前進的路上有不透明的遮蔽物,光就越不過去了。光在光纖里是按照反射和折射的模式向遠處傳播,這使得光可以被“關”在光纖里而不會中途漏出來。這樣一來,原本只會直線傳播的光也會隨著光纖而“拐彎”。也就是說,在光纖的引導下,陽光可以像電流一樣“流向”地下城市中的每個地方,讓整座地下城市都亮堂起來,植物也可以在其中茁壯地生長。
試驗性的“地下陽光公園”
美國研究人員準備開建的“地下陽光公園”,是為未來建設大規模地下太陽城積累經驗的試驗性項目。這座公園將建在美國紐約市曼哈頓地區一座廢棄的地鐵站內,占地面積約6000平方米。按照研究人員的設計,這個項目的創新之處就是光導系統,包括陽光搜集器、光纖和陽光擴散器。
地面上的搜集器聚集陽光,把陽光沿著光纖傳導到地下所需照明之處,再通過擴散器把陽光分散開來。地下分布的一個個陽光擴散器,就如同一個個小太陽,令地下城市也能植被茂盛、生機勃勃。如果這個試驗性項目能夠獲得成功,研究人員將進一步改善技術并把它推廣到已有的一些地下建筑中,最終建設一些人們可以常年在其中生活和居住的地下陽光城。
地下陽光城優勢很明顯
美國研究人員表示,在未來,人們更愿意居住在地下陽光城中,因為未來地下陽光城的環境會更好。生活在地下陽光城中,人們可以感受到像在地面上一樣的燦爛陽光、清新空氣和鳥語花香。人們現在不愿意居住在地下是因為沒有陽光,通風也是問題。如果地下有了陽光,通風也就不需要了。因為有了陽光,人們就可以在地下栽種植物,包括花草、糧食和樹木。這些植物可以吸收人們活動所產生的二氧化碳,并產生人們所需的氧氣,地下陽光城最終可成為一個自給自足的生態系統。
地下陽光城中的晝夜溫差和季節性溫差要比地面上小得多,人們的生活環境會變得更加舒適。人們在地下城中生活,也不會受到風吹雨打的煩擾,可以免受龍卷風、暴風雪等氣象災害的侵襲。當然,地下陽光城也并非是消除了所有自然災害的樂土。比如,在地震、地陷等地質災害發生時,地下城的損失會更大;如果發生難以預料的洪災和海嘯,地下城可能會遭受滅頂之災;火災、爆炸等人為災害發生時,地下城的居民受到的傷害會更大。
研究人員表示,現在的技術已經令傳播陽光變得可能,建造大規模的地下陽光城是早晚的事情,應該在近20年內就會出現。在未來50年內,全球各地將出現千座以上面積超過100平方公里的大型地下陽光城。如果這個雄心勃勃的計劃能夠實現,地球難以養活更多人口的憂慮或許就可以變成歷史了。