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          并非胡思亂想

          發布時間:2020-04-11 來源: 日記大全 點擊:

               在未來30年里,這10件正在不斷完善中的發明,也許會像手機、iPod和互聯網那樣改變我們的生活,甚至改變得更多。      1.透視眼鏡
            (Super-vision)
            你愿意體驗一副真正的X光眼鏡嗎?也許你并不總是喜歡看見透過X光的景象,有了它你就能透視堅固的墻壁偷窺鄰居或者照看樓上的孩子。2006年,英國劍橋咨詢公司(Cambridge Consultants)的工程師宣布,他們已經發明了一種手提箱大小的棱鏡200系統(Prism200),它能發射超寬頻雷達脈沖,并通過聆聽反射信號來探測磚墻后面的人。
            根據該公司的說法,這些脈沖信號能穿透超過40厘米厚的建筑材料,偵察長達15米范圍內的活動。他們認為,這種設備可以用來跟蹤人質。不過它有著一個致命的弱點:為了避免被墻或者其他固定建筑誤導,它被設計成只記錄那些能產生快速變化回波的物體。換句話說,它只能探測到移動中的人。
            不過,就算是人像也很難躲過鄂溫?畢伯(Erwin Biebl)雷達探測器的偵察。德國慕尼黑工業大學的畢伯小組已經研制出了一種設備,它能透過一扇緊閉的大門識別呼吸乃至心跳這樣細微的活動。他的小組發現,在433兆赫和24千兆赫之間的無線電波能夠穿透皮膚和骨骼,不過會被肌肉(譬如心臟)周圍的脂肪層部分地反射回來。他們利用這個特性,使用多普勒效應來識別由心臟跳動或者肺部活動引起的亞厘米級的活動。
            
            2.隱身術
            (Disappearing act)
            “隱身斗篷”讓一個物體消失,靠的是讓電磁波繞行,使那些波看上去像是直接穿過去一樣。就目前來說,實現這個目標的唯一辦法是使用“超材料”,它由電子元件組成,能和光產生相互作用,并能以可控的方式引導光線。
            理想的斗篷應該對一個大范圍內的可視頻率都能起作用。制造這些元件并不容易。它們必須很小,比那些與之相互作用的光的波長要短。2008年,加州大學伯克利分校的一個團隊首次制造了一種能將可見光向后彎曲、而不是加以反射的材料。英國圣安德魯斯大學的烏爾夫?萊因哈特也展示了超材料是如何對一定范圍的頻率起作用的。
            更令人難以置信的是,香港科技大學的一組研究人員已經設計出如何藏匿遠處物體的方法。他們提出使用能互相抵消光學性能的輔助材料。偏振于單個平面的波在穿透一種材料的時候會變得扭曲,不過當它穿透輔助材料時,這種扭曲會被抵消,這樣看上去就好像那里沒有任何東西。
            
            3.不動手的手術
            (Hands-free healing)
            美國西雅圖華盛頓大學的勞倫斯?克魯姆的超聲波技術公司已經研發出一種手持設備,能讓醫生在刺穿血流豐富的器官的同時燒灼傷口。克魯姆希望,今年能在人體上試驗這種設備。
            
            4.做蜘蛛俠還是壁虎客?
            (Spider VS gecko)
            蜘蛛俠的動作看似容易,可為了復制他在屋頂的滑稽姿勢,研究者們已經爬了好多年的墻了。難點很清楚:要想懸掛在摩天大廈的一側,任何一套蜘蛛服的手套和鞋都必須能夠支持一個人的平均重量。而且在必要時,手腳都應該能輕易從大廈表面抽離――使用超強力膠水可不行。
            為了獲得靈感,研究者們拋開蜘蛛,研究起了壁虎。2003年,英國曼切斯頓大學的安德烈?蓋姆設計出了一種有著極小絨毛的材料,它可以模仿壁虎腳上的那些絨毛。在蓋姆設計的材料上,絨毛是一種叫做“卡普頓”的物質做成的;將一平方厘米的材料安在一個垂直平面上,就可以支撐起一公斤的重量。
            不過,要將這種材料做到可以被真正派上用場還有許多困難。譬如,要做出能支撐一個人的面積,就需要更長的絨毛,但是過長絨毛又會纏在一起。意大利都靈理工大學的尼可拉?普格諾也許有解決辦法。2007年,他提出了一種冷杉狀的設計:用較長碳納米管做樹干,較短的納米管做分叉。現在,他已經做出了單個能夠支持10公斤左右重量的手套。
            
            5.人體發電
            (You power)
            你現在使用的手機算得上新時代的奇跡。不過,不管它有多復雜,電量耗盡時就沒用了。如果能不用電池,而是從你周圍的世界中收集到這個小玩意所需的能量,聽起來怎么樣?
            首先,你能把它插在襯衣里。2008年,美國佐治亞理工大學的王中林用生長在Kevlar纖維繩上的氧化鋅納米線織了一塊布。當這塊材料被彎曲或者擠壓時,它就會產生微小的電流。王中林和他的團隊發現,他們能用金屬薄膜覆蓋每根纖維,從而收集這些電流。
            心臟起搏器這樣植入體內的小配件將來可以靠你身體內運動提供動力。美國斯坦福大學的大衛?特蘭團隊設計出了一種利用心臟跳動發電的設備。這個小發明靠推動一小塊磁鐵在一個小線圈中前后移動來產生電力。磁鐵放置在一根裝滿液體的硅樹脂管里,管的兩端各附一個氣囊,整個設備則放置在心臟里。心臟跳動時,氣囊被輪流擠壓,推動液體和磁鐵沿管子前后移動。
            而美國得州大學奧斯汀分校的亞當?海勒制造出了一種能植入動脈的燃料電池,它使用血液中的葡萄糖作為燃料。
            
            6.噴氣背囊
            (Jet packs)
            在各種夢想機器中,個人噴氣式飛機有著不同尋常的地位,畢竟工程師們已經建造和駕駛它們有數十個年頭了。更準確的名稱是著名的“火箭帶”,它通過將過氧化氫分解成快速擴張的水蒸氣和氧氣來產生推力,問題是每臺機器只能攜帶足夠30秒左右飛行的推進劑。誰會想要這樣的機器呢?
            1999年,坐落在美國加州圣克拉拉的千禧噴射機公司制造了一臺個人飛行器,它安裝了兩塊垂直鑲嵌的水平旋翼,靠一臺活塞發動機提供能量。盡管這架機器很有前途,但它卻在一次測試飛行中墜毀了,而公司也在2003年結束了經營。
            如果沒有新西蘭基督城的馬丁飛行器公司,這項事業也許就會到此為止。馬丁公司在2008年7月發射了一臺完全不同的噴氣背囊。這臺機器由兩個渦輪噴氣發動機,而不是一個火箭發動機來供能。因此它算得上是一臺真正的噴氣飛機。兩臺渦輪噴氣發動機靠轉動兩片垂直放置的水平旋翼獲得升力。它使用標準的汽車燃料,一個油箱就能飛行30分鐘,航程50公里左右,還配有緊急情況下使用的降落傘。
            不過,壞消息是,它的造價在10萬美元左右,相當于一輛高檔轎車。但無論如何,馬丁公司已經開始收到訂單,并有望在2009年上半年生產出第一批機器。“我在2009年上半年生產出第一批機器。“我以前認為這是件有錢小孩的玩具,但軍方、搜救人員和很多其他團體都對這個產品表現出了興趣。”公司的創立者格蘭?馬丁說。
            
            7.私家太空飛船
            (My other car is a spaceship)
            維珍銀河和XCOR宇航這兩家私人公司正在研制能將付費乘客送入太空的飛行器。維珍銀河將于2010年開始營業,屆時,火箭運載機將把公司研制的“太空船二號”送到15公里的高空,然后飛行器與運載機分離,火箭會將它送入更深的太空。XCOR的空間飛行器“天貓”體積較小,且全程中自己飛行,起降都同普通飛機一樣。公司最近宣布,他們的每張票價是95000美元,約為“太空船二號”的一半。不過,“天貓”只能到達61公里的高空,不能算正式進入太空――通常認為,100公里以上才算太空――而“太空船二號”打算做到這一點。
            不過,為什么不徹底省掉機載燃料呢?按照光機科技公司的工程師萊克?米拉伯的說法,個人空間飛行器能靠來自地表的微波光束推動進入太空軌道。他設計的系統在2025年就能將一個載人的“輕型飛行器” 運至低地球軌道。米拉伯認為,如今的一次常規發射的花費就夠他發射1000次了。
            
            8.像條真正的魚
            (Breathe underwater)
            為什么我們不能像魚一樣從水中提取所需的空氣呢?
            2002年,一位潛水員就這樣在游泳池里潛了半個小時,他靠一副人工鰓從水中提取呼吸用的氧氣。這臺使用高科技硅膜的裝置是由日本東京的富士公司研制的。它允許氣體通過,但隔絕液體,因此,水中的氧氣能夠滲透進來,二氧化碳也能滲透出去,就像魚鰓一樣。
            不過近期你還不能看到戴著人工鰓的潛水員,因為簡單的滲透鰓產生的氧氣遠遠不夠。以色列發明家阿蘭?波德納已經嘗試用一個小裝置來解決這個問題,它利用了“香檳效應”:當壓力減少時,溶解在水中的氣體就會冒著泡跑出來。波德納已經做了展示,他的方法可以產生出足夠呼吸的氣體。那么問題解決了嗎?
            很遺憾,還沒有。我們需要大量的氧氣,而一公升海水里根本沒有那么多溶解的氧氣。因此無論這種提取方法有多么有效,都需要提取大量的水才能得到足夠多的氧氣。另外,盡管你不需要攜帶氧氣,但你必須要帶上電池和造氣裝備,這意味著出錯的可能也更大。
            然而人工鰓在其他應用上的前景也許更加樂觀。利用燃料電池供能的水下機器人可以用鰓來獲取氧氣。在潛艇或者水下棲息地中,它也能用來去除過量的二氧化碳,或許還能同時提高氧氣供應量。
            
            9.萬能翻譯機
            (You speak,it translates)
            伊拉克的美軍正在使用這一裝置,由美國加州SRI國際公司開發的伊拉控系統,它由一臺安裝了語音識別和翻譯軟件的筆記本電腦組成。沖著麥克風說阿拉伯語,這個軟件能識別阿拉伯詞組并將它們寫下來,然后譯成英語。停止說話之后,電腦語音就會說出翻譯的英語來。
            伊拉控工作得不錯,因為它是針對士兵需要的5萬個單詞設計的。但話題越廣泛,軟件就越難區分不同語境中詞組的意思。“我們會做到那一步的”,SRI的克里斯丁?普萊柯達說。
            
            10.看到哪里氣味跟到哪里
            (Smell-o-vision)
            想象一下看電視或打視頻游戲時,如果畫面伴隨著適當的香味,效果會怎么樣?
            這就是嗅-視系統的工作:讓電視能配合正在放映的畫面生成氣味。目前還不清楚為什么我們接收到特定的分子后會嗅到特定的氣味,也無法預測一種新分子的氣味,或合成一種有特定氣味的新分子。然而,最新進展顯示,這些科學難題能夠部分回避;甚至在我們真正了解嗅覺的工作原理之前,嗅-視系統就可能成為現實。
            對大銀幕來說,嗅-視系統并不陌生。1950年代的劇院就使用了粗糙的嗅-視系統,在那之后也曾間歇使用。最近,一些經過選擇的放映點在播放電影《新世界》多個場景時都使用了嗅-視系統。
            釋放香氣已經不再困難,但嗅-視覺還有著更多的問題。比如怎樣防止釋放的各種氣味混合成你不想要的氣味?或者比畫面逗留的更長久?索尼的研究者們也許已經有了答案,那就是完全繞過鼻子,直接跟大腦打交道。索尼的計劃可以從一個專利申請中窺得一二, 它描述了使用超聲波信號來直接刺激腦的特定部位,從而使觀眾或者游戲玩家的大腦能感覺到氣味。遺憾的是,到目前為止,還沒有聽到索尼生產相應硬件的風聲。■

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