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新发明:引领未来生活方式


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站 2010-12-24

 

新发明:引领未来生活方式

  人类社会不断进步,科技发展日新月异。回顾过去一年,科学家、研究机构和商业公司发挥无穷想像力,推出很多新的发明,其中有的可能令人发笑,有的让人感到匪夷所思,有的却十分实用。这些新发明很可能从衣、食、住、行、医等很多方面改变着人们的生活方式。

世界最大太阳能飞机试飞成功

世界最大太阳能飞机试飞成功

  ★ 世界最大太阳能飞机试飞成功

  世界最大太阳能飞机“太阳驱动”(Solar Impulse)在2010年7月8日成功完成首次试飞,创造了26小时零9分钟的不间断飞行纪录,这也是太阳能飞机持续时间最长、飞行高度最高的世界纪录。

  这次创纪录的飞行壮举历时七年规划,令这个由瑞士主导的项目距离其仅仅利用太阳能进行环球飞行的目标更近一步。

  单座“太阳驱动”实验飞机表面覆盖内含1.2万个太阳能电池的嵌板,可以收集阳光,为驱动安装在机翼的螺旋桨的四个电动机供电。“太阳驱动”采用超轻但强度极大的碳纤维材料制造。这架样机的翼展达262.5英尺(约合80米)。“太阳驱动”的重量同一辆中型汽车差不多。

  “太阳驱动”项目发起人、瑞士探险家贝特朗-皮卡尔德(Bertrand Piccard)说:“我们的目标是让太阳能飞机不用燃料昼夜飞行。”虽然“太阳驱动”项目团队的目标是证明零排放空中旅行是可行的,但他们表示,在近期内,太阳能技术无法取代传统的喷气推进技术,相反,这个项目只是旨在验证和宣传新的节能技术。

Transition:能飞起来的汽车

Transition:能飞起来的汽车

  ★ Transition:能飞起来的汽车

  美国Terrafugia公司制造的陆空两用变形汽车在今年上半年获得航空主管部门批准后,投入商业性生产并开始启动销售。据悉,这款会飞的汽车能像正常汽车一样驾驶上路、像飞机一样飞行,并在30秒内完成从汽车到飞机的变形,加满一次无铅汽油可飞行805公里。

  这款名为Transition的汽车机翼可以折叠,翼展为27.5英尺(约合8.3米),飞行最高时速达115英里(约合每小时185公里)。驾驶员只需输入一系列简单命令便可让这个白色交通工具从飞机变身为汽车,反之亦然。在此之前,也有飞车在世人面前亮相,但Transition却是第一款经过验证的折叠翼飞车,从空中向陆地过渡堪称天衣无缝。

  目前,该变形车订金为1万美元,预售价19.4万美元,最早将于明年上市。

喷罐面料“量体喷衣”

喷罐面料“量体喷衣”

  ★ 喷罐面料“量体喷衣”

  衣服不合身给人带来不少烦恼,西班牙设计师马尼尔·托雷斯发明的“喷罐面料”(Fabrican)则让人们告别烦恼。只要将喷嘴对准身体轻轻一喷,一件衣服就“天衣无缝”地穿到身上。

  “喷罐面料”由棉纤维、塑胶聚合物和可溶解化学成分的溶剂组成。“喷罐面料”纤维接触皮肤后即干。如果你厌倦了自己的“作品”,还可以把它溶解,然后再次利用这种材料修补衣服或是做点其他新的东西。托雷斯经过10年努力才研制出这种新产品。他说,新发明的目的就是为了能快速而又廉价地制作衣服,并且让所有的衣服都绝对合身。

  据悉,“喷罐面料”仍需两年时间才能上市。几款喷制服装已在2010年秋季的伦敦时装周亮相。

免水洗衣机洗衣只需一杯水

免水洗衣机洗衣只需一杯水

  ★ 免水洗衣机洗衣只需一杯水

  英国利兹大学的研究人员今年已开发出一款新型洗衣机,与过去相比,它只需不到2%的水和电。这种叫Xeros的洗衣机每次运作只需一杯水就能完成任务,却可以清除所有类型的污渍。

  Xeros的工作原理是,利用很小的塑料颗粒或碎片与衣物一同翻滚,以达到去除衣物污渍的目的。洗衣时将衣物投入洗涤筒,倒入一杯含有洗涤剂的水,洗衣机运转后,装在洗衣机背后过滤筒中的塑料颗粒或碎片会被全部投入洗涤筒中。塑料颗粒或碎片在洗涤剂帮助下,吸附衣物上的污渍。洗涤结束后,洗涤筒底部的装置可以将塑料颗粒和碎片分离出来,它们可以循环使用多达100次。

  据报道,这款近乎“免水”的洗衣机将于明年上市,其售价不会比传统的洗衣机高。

  ★喷气背包助飞

  这款由新西兰航空设计师格伦·马丁发明的个人喷气背包或许能在空中“另辟蹊径”,为上班族打造新型出行工具。遇到堵车时,再也不用闹心。

  背包看上去更像是气垫船而不是喷气机。使用汽油的摩托发动机通过汽车风扇驱动两个200马力的双螺旋桨,螺旋桨在两个外表看似超大号汤罐的装置内水平旋转。马丁称,这种涵道风扇设计比直升机无屏蔽发动机效率更高。发动机、燃料箱和飞行员处于升力扇中间及下方,以降低重力中心,避免喷气背包在飞行过程中上下颠倒,撞向地面。背包的两个控制杆向前突出,适用于飞行员双手掌握。左侧是一个控制螺旋桨前后活动及向两侧倾斜的操纵杆,右侧的控制杆的作用相当于加速器,而发动机启动和停止开关及紧急降落伞的按键位于飞行员头部后面。

  这款喷气背包重约115公斤,可在30分钟内飞行48公里。今年9月的最新实验表明,它可以飞行到2400米的高度,最高时速能达到27米/秒。据悉,马丁喷气背包售价在10万美元左右,实地测试将从2011年开始。

  ★ 第一个合成细胞问世

  美国遗传学家约翰·克雷格·文特尔今年5月宣布第一个人造合成细胞问世。科学家对丝状支原体细菌进行基因复制,产生合成基因组,然后移植给另一个活细菌山羊支原体,使其成为创造新生命的器皿。研究人员预计,未来将可按照需要创造合成基因组,以产生生物燃料、药物或其他化学品。

预防艾滋病有了新药

预防艾滋病有了新药

  ★ 预防艾滋病有了新药

  2010年是在预防艾滋病方面迈出最大步伐的一年。在没有有效疫苗的情况下,证实了几片药片和一种阴道凝胶能够将感染的危险性降低一半。研究中使用的药物是Truvada,是一种二合一抗逆转录病毒药物。已经有数千名艾滋病病毒携带者在接受这种疗法。对6个国家的2500多名健康的同性恋者进行的研究结果显示,它可以将感染的风险降低 44%。不能或不愿使用避孕用品、面临强奸风险或担心在酒精作用下未能保护自己的人群将成为受益者。第二个选择是使用一种阴道凝胶,它可将感染风险降低近 40%。

  服装用细菌制作

  拿细菌做衣服?这绝非异想天开,而是活生生的现实。今年8月,英国研究人员使用绿茶溶液研制出了新的服装面料,该面料拥有皮革一样的质地,但是非常轻,设计师已经用它制造出了衬衫、夹克等。研究人员表示,该面料的出现有助于缓解棉、麻、丝绸等传统服装面料原材料短缺的问题。

  据帝国理工学院材料专家亚历山大·俾斯麦介绍,这种材料虽然很环保,但缺点也不少,例如一旦被淋湿,它就会吸收98%的重量,变得很重,感觉黏糊糊的。亚历山大正用一种更为防水的液体来培育细菌,希望开发出更为完美的生物服装。

人力潜艇能节能

人力潜艇能节能

  人力潜艇能节能

  法国工程师斯蒂芬·罗森与他的搭档们今年8月在法国蓝色海岸水域展示了他们的新发明——人力潜水艇。这款潜水艇外形通体黄色,采用流线型设计,长约3.5米,准乘1人。

  这款名为Scubster的人力潜水艇有两个与脚踏板连接的螺旋桨,驾驶员通过对脚踏板的作用力来带动螺旋桨,从而为潜水艇提供动力。如果驾驶员状态良好,这艘小型潜水艇可以达到8公里的时速,并可到达水下6米的深度。

  在这次公开展示中,人力潜水艇成功潜行了1小时,其间完全依靠驾驶员用手和脚踏板操控。在潜水艇与外界彻底隔绝的状态下,驾驶员依靠氧气瓶和面具装置呼吸。

  相关链接

  《科学》评出

  今年十大科学突破

  1.第一台量子机械:今年3月份,一个科学家小组设计出了种按照量子力学运行的装置。

  2.美国遗传学家今年5月宣布第一个人造合成细胞问世。

  3.我们大都是尼安德特人:来自全世界的数十名科学家10月份合作完成尼安德特人的基因排序。除了非洲人以外,所有人类都携带这些基因。

  4.预防艾滋病的重大进步。

  5.罕见疾病基因排序:遗传学家可以通过外显子组测序来确认致病基因,这是在面部畸形等疑难病症诊断方面的一大进步。

  6.研究人员利用世界上最强大的计算机之一跟踪一个小蛋白质原子的运动,持续时间超出以往任何尝试100倍。

  7.量子模拟器。

  8.1000+1个基因:1000个基因组计划已经确认了使我们成为人的大部分基因变异。

  9.对细胞进行重新编程,使其表现如非特异性干细胞的技术在实验中已经司空见惯。

  10.大鼠的回归。

  本版撰文 郭炘

     [深圳特区报]

新体验:分享智慧感受震撼

生态厨房

生态厨房

  在我们这个时代,曾经对普通大众而言高深莫测的新科技也变得越来越人性化。有很多科技发明能为人们带来新奇、动感、时尚、震撼的体验,让人们真正感受到科技发展的脉动与魅力。这里,我们为大家精挑细选出过去一年里横空出世的最具人性化的科技发明,这些发明定会让你大开眼界,获得无与伦比的新体验。

  ★ 生态厨房:蚯蚓处理垃圾

  这款超现代、绿色环保的厨房由法国Faltazi公司设计。据英国媒体今年11月初报道,根据设计师的理念,这种厨房系统的使用,将把用户的健康、屋内的小气候以及整个地球的生态环境的改善融合为一体。

  厨房是一套房子里垃圾和废物最为活跃的“制造者”。这款高科技厨房采用了创新机器,可以提供强大的系统用于清洁、过滤和废物处理。厨房系统内置了特别的设备,装备了很多“不寻常”的配件,比如研磨碎玻璃的金属球、把废纸转成球状的碎纸机以及挤压各种罐头和塑料瓶的机器。内置的回收机制将废弃、干净以及收集到的水分配到一个特殊的水罐,分别供应给植物(这些植物已经融入到特别的厨房设计中),或者供给烹饪用的双组装锅炉。生态厨房的设计者说,由于这个水资源分配系统的使用,每天可以额外节省15升水。

  系统内最令人感到震撼的是,执行有机废物处理的竟然是活生生的蚯蚓。在第三个装备舱,有连续转动的鼓轮,方便这些蠕虫统一处理易腐的有机废物。经过三个月的处理,废弃物就变成了可以供给植物的肥料。

进食监控器:帮助人们减肥

进食监控器:帮助人们减肥

  ★ 进食监控器:帮助人们减肥

  让小胖墩真正管住自己的嘴可不那么简单,特别是诱人的美食近在眼前时。今年初,瑞典大学卡罗林斯卡医学院研究人员发明了一种帮助青少年减肥的新仪器。与传统方法相比,新仪器减肥效果更加显著。

  这台名为Mandometer的仪器其实是随身电脑体重计。在使用者吃饭时,它可以实时显示体重增加的数字,从而提醒肥胖人群少吃或细嚼慢咽;同时它还能提供盘子里食物消失速度的图表,并配以医生建议的合理速度加以比较。

  据报道,共有106名9-17岁的肥胖青少年参与了新仪器的实验。12个月后,使用这台仪器的青少年减肥效果显著。他们的体重/身高远远低于实验前的平均水平,身体脂肪含量明显下降,并且食量减少,进食速度下降11%。而在未使用新仪器的实验人群中,其进食速度反而加快了4%。

火箭筒救生圈

火箭筒救生圈

  ★火箭筒救生圈

  澳大利亚悉尼24岁的塞缪尔·安德鲁尤设计了“火箭筒救生圈”,并借此获得“詹姆斯·迪森奖”奖金。这种救生圈的射程是150米,遇水后会很快发生膨胀,为落水者提供浮力。

  这种被称作“朗里奇(Longreach)”的火箭筒救生圈配备有照明灯,可在夜间照明,除此以外,它还能使落水者在水面漂浮更长时间。

  “朗里奇”的设计灵感来自于安德鲁尤的陆军预备役军训期间,当时他观看了一些用来发射榴弹和信号弹的武器。安德鲁尤说:“了解了榴弹发射器的推进技术后,我必须找到一种在遇水后能在15秒内迅速膨胀40倍的化学物质。经过4个月的试验,我发现疏水性泡沫完全符合这一要求,于是‘朗里奇’的概念在不久后便形成了。”这项发明今年10月5日赢得“詹姆斯·迪森奖”。

  据悉,安德鲁尤已经与澳大利亚水上救生部门商讨如何大批量生产这种产品。

废弃飞机用来建豪宅

废弃飞机用来建豪宅

  ★ 废弃飞机用来建豪宅

  今年11月中旬,美国加州一名女富豪以3.5万美元的价格买下一架退役的波音747客机,由设计师巧妙地设计出一栋“飞机豪宅”。这一工程整体已接近尾声,预计将于2011年完工。

  现年63岁的弗兰西丝是奔驰汽车在加州最大的代理商之一。几年前才退休的她在当地买下一处可俯瞰太平洋的300多亩的地产,并决定盖一栋自己梦想中的住宅。她向建筑师提出要求,“希望房屋要有‘曲线美’,并符合环保诉求”。因此,建筑师最后想出了用一架废弃波音747客机来建造房子的策略。

  这栋“飞机豪宅”的总面积达372平方米,其中客机的机翼是用来做豪宅的屋顶,机头部分做成一间房间,机身部分则制成艺术工作室与观景阳台,其它像是厨房、贵宾室等设备也都一应俱全。建筑师强调,目标就是“物尽其用”,希望能将飞机上450万个零部件全都用完。

  不过,尽管购买废弃飞机只花费了3.5万美元,但建造这座豪宅的费用却要价上百万美元。野心不小的弗兰西丝还表示,“下次如果要再搬家,我要用一艘轮船来建造豪宅”。

办公楼“浑身长眼”

办公楼“浑身长眼”

  ★ 办公楼“浑身长眼”

  电信巨头沃达丰公司葡萄牙的新总部办公楼今年初终于面世。它浑身长满“眼睛”,由设计师José António Barbosa和Pedro Guimares联手合作,将“Life in Motion”(动感的生活)表现为扭曲变形、富有动感的建筑形态,而外立面的水泥板质感则寓意了现代科技与前卫精神。

  该大楼位于波尔图市Boavista大道和Correia de Sá路的交会处,占地面积2000平方米,一共有8层,其中3层在地下。为了表现出建筑的动感,楼面用四边形水泥板搭建,造成凹凸不平的“切割”效果,而三角形玻璃窗则凌乱地拼接在一起,透出如鲨鱼眼般的锐利锋芒。从远处看上去,大楼像一个一头扎进地下的庞然大物。然而,其超现实的外观背后蕴含着极高的设计难度:由于外墙并非规则形状,承重的任务便交给了两个楼梯间及三个中央支柱,内部空间以混凝土、大理石及石膏板为主要材料,从而保证了建筑的坚固性。

  大楼除了办公室、礼堂和餐厅之外,地面层还包括一家商店、咖啡厅,而地下室则设有技术区、培训室和停车场。

     [深圳特区报]

 

 

 

   

 

 

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