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CNN评2014十佳发明:Ara模块手机、智能头盔、泰坦机械臂上榜

据美国有线电视新闻网(CNN)报道,如果说需要是发明之母,创造性、想象力、决心或者运气便是发明之父。一项具有突破性的发明问世需要具备很多因素,缺一不可。无论是对一名单打独斗的发明家还是团队协作的工程师,我们都应为他们取得的好似“将闪电装进瓶子”的成就欢呼,竖起我们的大拇指。

作为持续关注革新的一部分,美国有线电视新闻网(CNN)再次评选技术以及相关领域的十佳发明。入选的发明已经以产品的形式出现或者仍处于原型阶段,身上肩负着颠覆游戏规则的使命,例如利用距地面1000英尺(约合305米)的风能,在数秒内闭合枪伤,挥挥手指便可发送文字短信以及将普通公民送入太空。在这些发明中,一些发明已经进行了数年研究,但最终会做好上市准备,其他发明代表着全新的科技发展趋势。所有这些发明都有撼动相关产业的能力,挽救生命,让我们的日常生活更便利。

1.飘浮风力涡轮机

飘浮风力涡轮机

飘浮风力涡轮机(以下简称BAT)外形怪异,好似一个长翅膀的巨型甜甜圈。它内装氦气,中央采用类似螺旋推进器的叶片。这种涡轮机可能是为欠发达地区供电的解决方案,也可用于为美国提供价格更低并且更安全的风电。飘浮风力涡轮机由4名麻省理工学院毕业生在波士顿创建的阿尔泰罗能源公司研制,美国农业部、国家科学基金会、加利福尼亚州能源委员会以及其他很多机构为他们提供资金支持。这家公司的目标是部署世界上第一个空中风力涡轮机,利用高空强大而稳定的风力发电,尤其是在偏远地区。

风力涡轮机在世界上的一些确定地区已经非常普遍,但这种高耸的机器存在一些缺陷。它们的发电缺少可靠性,有时候投入超过产出,对鸟类构成致命威胁。此外,丑陋的外形也遭到很多人诟病。阿尔泰罗能源公司表示BAT避免了很多这样的缺陷。这种便携式涡轮机系在一个地面发电站上,对鸟类构成的威胁以及对周围环境的影响远低于传统风力涡轮机。在距地面1000英尺的高度,它们的发电能力超过地面涡轮机,因为高空的风力更大同时更稳定。阿尔泰罗能源公司首席执行官本-格拉斯在一段宣传视频中表示:“高空风力发电是一种令人兴奋的发电方式,值得我们进行研究。包括谷歌一家子公司在内的其他一些公司也在研发高空风力涡轮机。”

2.Glyph头戴式3D显示器

Glyph头戴式3D显示器

Glyph头戴式3D显示器由密歇根州公司Avegant研制,外形好似一个笨重的耳机,让人不免联想到科幻大片《星际迷航》。Avegant公司承诺最终产品将更加圆润。Glyph能够与智能手机、电视、游戏机或者笔记本电脑相连,利用一个由200万个微型镜片构成的系统,直接将影像传输给用户的视网膜。除了用户的大脑外,影像将存在于任何地方,开启了无数可能性。其他高科技头戴式3D显示器——例如谷歌眼镜和Oculus Rift——依赖专门的应用程序或者专为游戏开发,Glyph则可以用于用户消费的任何媒体。

Glyph收到积极反馈。2014年初,Avegant公司在众筹网站Kickstarter上发起筹款活动,目标是筹集到25万美元。在短短4小时内,Avegant公司便完成目标,随后将目标提高到150万美元。公司首席执行官爱德华-坦格在接受美国有线电视新闻网采访时表示:“这就像给你的女朋友订花一样,你原本定了一束,最后送来的却是一卡车。”

不用时,Glyph显示器的面罩可以翻起,当成普通耳机使用。Avegant公司5月表示将向Kickstarter网上的捐献者邮寄测试版Glyph。此外,他们还向希望体验此前未知的新技术的开发人员邮寄Glyph。

3.Pono三角形音乐播放器

Pono三角形音乐播放器

Pono三角形音乐播放器将于2014年晚些时候上市,售价399美元。支持者希望Pono能够将高保真立体声带回iPod等播放器统治的时代。对于一些消费者来说,399美元的售价可能略高,但一个健康的利基市场正在形成之中。目前,Pono公司正在众筹网站Kickstarter发起筹款活动,希望筹集到620万美元资金,这是Kickstarter历史上规模第三大筹款活动。

Pono发明人尼尔-杨在向支持者致谢时表示:“你们的帮助为音乐体验的一场革命打下了基础。借助于高品质的播放器,你们能够享受到与创作音乐的艺术家们一样的体验和感受。”数字音乐销售和在线音乐播放导致CD销量直线下滑,就像CD当年对乙烯基唱片的冲击一样。伴随着每一次进步,我们都以牺牲音质为代价。数字音乐文件进行压缩以节省储存空间,压缩过程会丢失一些微小的细节。在Kickstarter上的Pono视频中,摇滚歌手艾维斯-卡斯提洛将这种末端效应与《蒙娜丽莎》复印件相比较。

多年来,尼尔一直批评数字音乐,尤其是对苹果的iTunes商店。2012年,他决定做点什么,改变这种现状。这一年,他与硅谷企业家约翰-哈姆合作,研制Pono三角形音乐播放器。哈姆现在是Pono的首席执行官。目前市场上存在一些高品质的音乐播放器,但价格十分昂贵,有时候超过1000美元。此外,可用于这些播放器的音乐数量也非常有限。从这个意义上说,Pono可能是最实用的一项革新。

4.Ara模块式智能手机

Ara模块式智能手机

当前的智能手机比较死板,形成很大浪费。由于都是预先安装好,并没有一种真正意义上的方式对手机进行个性化。如果你的摄像头破损或者电池达到寿命,手机便成为一个无用的砖头。现在,谷歌实施了Ara计划,决心重新发明智能手机。Ara采用模块式设计,让智能手机真正实现定制。如果希望拥有一项新功能,用户只需加装一个新模块,如果一个模块损坏,更新新模块即可。

这款智能手机的基本框架被称之为“Endo”,随后添加微处理器、摄影头、电池和其他硬件。整个组装过程就像玩乐高积木一样,所不同的是,Ara采用磁连接。Ara模块式智能手机开启了无数可能性。想象一下,你可以使用3D打印机打印自己喜欢的模块,让手机真正实现个性化。

由于采用模块式设计,Ara赋予用户空前的灵活性。你可以50美元起步,逐步添加自己能够承受得起的硬件。日常使用时,你可以增加功能,外出旅行时减少功能。更换模块降低了维护的成本并延长手机寿命。不过,如果磁连接出问题,手机便会四分五裂。此外,略显凌乱的组合也会让你手机看起来很怪异,整体价格也要高出普通智能手机。相比之下,大型手机制造商可以批评购买零部件,降低手机价格。Ara计划可能会像定制PC一样,针对的是不在乎价格的人群以及科技发烧友。虽然价格偏高,但在这些消费者眼中,个性才是最重要的。

5.Logbar戒指

Logbar戒指

现代科技虽然尚无法让我们拥有巫师的魔杖,但一直朝这个方向努力。Logbar公司研制的戒指就是在这条道路上迈出的最新一步。借助于蓝牙传感器和手势识别技术,用户可以使用这个戒指发送文字短信,控制与戒指联网的家用设备,所要做的就是挥一挥手指。例如,走进房间后,你只要挥一挥手便可打开电灯,利用另一种手势调整亮度或者将其关闭。此外,其他手势可以打开电视或者更换频道。

Logbar公司还研发了支付软件,用户可以用手指画出“对号”为零售商或者其他人付款,而后画出支付的金额。此外,用户也可以利用智能手机或者平板电脑定制其他任务的手势。Logbar公司希望独立开发人员为这款能够与苹果iOS和谷歌Android软件兼容的戒指开发更多功能。另外,这款戒指还与谷歌眼镜和智能手表兼容。

目前,Logbar戒指支持大约1000个手势,使用前需要充电,因此并不适合发短信。此外,它的外形略显笨重,并且不防水,购买前需三思而行。不过,这款戒指的优势还是大约劣势。借助于开发人员研发的一系列新奇使用方式,Logbar戒指让我们可以随时随地访问物联网,无需低着头盯着智能手机。2014年初,Logbar戒指在众筹网站Kickstarter上成为关注焦点,最初的筹款目标是25万美元,但最终筹集到88万美元。Logbar戒指的首批原型将于7月出货,捐助者可以以145美元到185美元体验这款产品。

6.SCiO分子传感器

SCiO分子传感器

通过营养成分标签,消费者能够了解所购买的绝大多数食品的具体成分,例如脂肪、糖以及热量,但菜市场的西瓜、星巴克的丹麦奶酪以及比诺葡萄酒显然不在其中。为了解决这个问题,以色列消费物理公司研制了一款名为“SCiO”的便携式装置,用于分析食物成分。这款装置的尺寸与一个打火机差不多,可用于扫描几乎所有食物或者饮料,分析其化学构成,而后利用无线技术将数据传输给用户的智能手机。

消费物理公司首席执行官多尔-沙伦表示:“对于感兴趣的消费者来说,SCiO的第一个重要应用就是帮助他们了解食物的营养价值。我经常碰到不知道奶酪、水果和蔬菜成分的人,对于应该摄入哪些食物也缺少基本的辨识力。”

SCiO装有一个微型光学传感器,被称之为“分光计”,用于读取食品或者饮料的“分子指纹”,随后将获取的数据传上云进行分析,而后将结果传给用户的智能手机。整个过程在数秒内完成。SCiO搭配的一款应用程序用于显示脂肪、蛋白和碳水化合物含量,精确到毫克。SCiO采用的技术已经被企业使用了几十年,用于石油和化学品的质量控制。SCiO是第一款为消费者研制的便携式分光计。不过,这种传感器只能探测已经上传到数据库的物质和物体。它是一款智能装置,消费者使用SCiO进行扫描的次数越多,对食品和饮料成分的了解也就越深。

7.Skully智能头盔

Skully智能头盔

Skully AR-1是一款旨在提高道路安全的增强现实智能摩托车头盔,面罩具有防雾防眩光功能,同时装有显示盲点、导航信息、天气以及其他数据的抬头显示器。此外,驾驶者还可以使用语音控制功能播放音乐,接电话或者完成其他正常情况下需要动手完成的任务。Skully AR-1装有后视摄像头,用于显示驾驶者身后的情况,同时还装有玉音指南,让驾驶者获得类似谷歌地图的语音导航功能。此外,Skully 还可以连接互联网或者通过蓝牙与智能手机相连。

根据美国疾病控制与预防中心进行的一项研究,2010年的摩托车事故共造成4502人死亡,较2000年增加55%。现在,Skully智能头盔已经在科技业掀起波澜。3月,这款头盔在德克萨斯州奥斯汀举行的西南互动节上获得声望颇高的Accelerator Award奖。共有500家公司参加这一奖项的角逐,Skully是迄今为止西南互动节的第48个获胜者。Skully公司首席执行官马库斯-维勒在提到这一荣誉时表示:“对于新的一年来说,这是一个非常令人欣喜的开始。现在,我们正准备将我们的这一产品推向市场。”Skully头盔将于2014年晚些时候上市,目前正在进行早期测试,测试各种应用。

8.太空船二号

太空船二号

维珍银河的“太空船二号”在获得安萨里X大奖的“太空船一号”基础上研制,能够以较低的成本将普通人送入外太空,而后安全返回地球。“太空船二号”搭载母船“白色骑士二号”升空,达到大约5万英尺(约合15240米)的高度后脱离母船,借助混合动力火箭发动机继续爬升,以超音速进入距地面大约62英里(约合100公里)的高度,也就是外太空边缘。太空之旅中,“太空船二号”的乘客可体验大约5分钟的失重状态,返回地球时的重力加速度可达到6G。滑翔穿过地球大气层后,“太空船二号”降落。

从开始研制的那一天起,“太空船二号”一点点进化,变成一艘令人难以置信的飞行器。它的问世让更多人体验太空游成为一种可能。“太空船二号”是“太空船一号”的升级版。2004年,“太空船一号”获得旨在奖励私人太空飞行的1000万美元安萨里X大奖,现保存在史密森尼国家航空航天博物馆。

2008年,维珍银河表示“太空船二号”将在2009年投入运营。2013年秋季,维珍公司首席执行官理查德-布兰森又表示将在这一年年底正式放飞“太空船二号”。目前已经有超过600人签约体验维珍银河的太空游,船票价格为25万美元,其中包括斯蒂芬-霍金、汤姆-汉克斯、艾什顿-库奇和凯蒂-派瑞。布兰森承诺将体验“太空船二号”的第一次正式飞行。他希望在新墨西哥州的美国航天港上演太空游。

9.泰坦臂

泰坦臂

泰坦臂由宾夕法尼亚州大学的一组机械工程系学生研制,采用电池动力,可大幅提高佩戴者的力量。这种机械臂佩戴在右臂,使用挽具固定,能够让手臂的力量增加40磅(约合18公斤)。这种增幅虽然无法让佩戴者成为超级英雄,但足以轻松举起重物。泰坦臂主要采用铝和不锈钢,肘关节由一节DC电池驱动。此外,这种机械臂还可以借助棘轮制动器保持任何姿势,无需佩戴者发力。

泰坦臂可帮助背部损伤的患者早日恢复健康,允许他们重建肌肉和重新学习运动控制。研制者认为这款机械臂还能为从事体力劳动的人带去福音,帮助他们举起重物,例如行李搬运工、仓库管理员或者卡车司机。根据美国国家职业安全和健康研究所提供的数据,美国有60万工人存在背部问题,每年造成的经济损失在500亿美元左右。

泰坦臂原型造价2000美元,远低于其他外骨骼。凭借各种优势,泰坦臂在发明家当中引发不小轰动。宾夕法尼亚州大学的机械工程系学生因这款发明获得康奈尔大学革新杯1万美元奖金,2013年获得詹姆斯-戴森奖。詹姆斯-戴森奖对全世界的学生发明家和工程师开放。戴森在向泰坦臂发明人颁发4.5万美元奖金时说:“泰坦臂是一项具有创造性的发明,研究小组采用现代快速并且相对低廉的制造技术让这一项目更加引人注目。”

10.XStat医疗装置

XStat医疗装置

任何一名军医都会告诉你,战场上的生命是用鲜血计算的。治疗伤口的标准方式是使用纱布包扎,而后直接施压,这种方式需要很长时间。这也就是为什么美军将目光聚焦俄勒冈州的医疗技术公司RevMedx。RevMedx研制了一款类似注射器的医疗装置,名为“XStat”,内装微型药棉,能够改变军医治疗枪伤和弹片伤的方式。使用时,军医将几十个药丸形微型药棉注入伤口,药棉经过壳聚糖处理。壳聚糖能够凝结血液并对抗感染。在几秒钟内,药棉便可膨胀10倍,闭合伤口和止血。

RevMedx表示XStat能够在20秒钟内闭合伤口,可以在体内停留4个小时,保持伤口的稳定,便于将伤者运到医院。这种医疗装置尤其适用于腋窝或者腹股沟处的伤口,这些部位无法用止血带或者人工压迫进行处理。RevMedx公司战略发展主管、前特种部队军医约翰-斯特恩巴弗表示:“3到5分钟意味着生与死的差距。借助于XStat,你可以立即止血。”

XStat的每一个吸收性药棉上都带有“X”记号,可以在X光下看到,帮助医生发现和取出药棉,而后缝合伤口。4月,XStat获得《大众科学》杂志2014年发明奖。同月,RevMedx公司获得美国食品与药物管理局批准,可以在美国市场合法销售XStat。目前,RevMedx公司正在研制小型版XStat,用于较为狭窄的伤口。二战以来,美队有近50%的战斗死亡因流血过量导致。XStat将挽救无数人的生命。

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评论 2

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  1. #1

    文明留言,和谐你我。

    山外的鸭子弟2年前 (2014-07-03)回复