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1979年,日本一家公司在东京开通全球首个蜂窝电话网络,也就是最初的移动电话网。移动电话曾经是富人的玩具,但谁会想到短短31年后的今天,全球半数以上的人都拥有了手机。可以想见,类似的技术发明在未来30年中也不会鲜见。例如,你的一只衣服口袋就可装下你所有的CD唱片和DVD影片,而一个小小的系统就能让你跟老外进行实时交流,甚至跟全球实时共享信息。
下面是科学家认为在未来30年中有可能问世的十大最酷发明,它们有可能像手机、iPOD和互联网一样深度影响我们的生活,甚至影响更加深远。
NO.1超级视力
X射线眼镜早就在科幻电影中出现了。是啊,假如我们有超人一般的视力,我们就能看穿坚硬的墙壁,监视楼上不安分的孩子,只可惜,这样的眼镜在现实生活中并不存在。不过,其他一些技术技巧可能会给你只比X射线眼镜差一点点的东西。
和可见光不一样,无线电波能穿透固体材料。2006年,英国科学家宣布他们已经制成一个公文包大小的、被称为“棱柱体200”的装置,它能透过不透光砖墙“看”到墙另一边的人,其原理是发射超宽频段的雷达脉冲,然后倾听回声。
科学家说,这些脉冲能穿透厚度超过40厘米的建筑材料,最远可看到15米范围内的人的活动。该装置可被用来追踪被劫持者。不过,它也有一个明显的弱点——为避免被墙体或其他固定结构所阻挡,它被设计成只能跟踪会产生迅速变化的回声的物体。换句话说,它只能探察正在移动的人或物体。
现在,瑞士科学家发明了一种更先进的雷达传感装置,哪怕是雕像也逃不过它的眼睛。透过一扇关着的门,该装置甚至能感知像呼吸和心跳这样的微小运动。
NO.2物体隐身
瑞士科学家发现,频率在433百万赫~24千兆赫之间的无线电波能穿透皮肤和骨骼,但会被包裹心脏等肌肉的脂肪层部分反射。运用多普勒效应,科学家就能捕捉到由心跳或肺运动引起的厘米级以下的改变。
隐身斗篷目前还只存在于科幻作品中。不过,2006年,科学家首次实现了物体隐身。
这里所谓的隐身,其实是指通过控制物体周围的电磁波使物体“消失”。科学家目前还只能对“元材料”做到这样的隐身。所谓元材料,是指由电子元器件构成的、被设计成能与光以可控方式进行交互作用的材料。当然,这也并非易事,因为它们必须很小,比它们要交互作用的光的波长还小。
2008年,美国科学家生产出一种材料,它能弯曲而不是反射可见光,从而首次实现了让光往回走。
中国香港科学家也设计出了一种能在一定距离外使物体隐身的方法。他们使用的是“互补材料”。在实验中,极化波在穿过一种材料后会发生扭曲,但当其穿过种材料的互补材料后这种扭曲会被抵消,从而实现物体的隐身。
NO.3迅速愈合
有没有能在瞬间显示人体受损部位的便携式仪器?答案是目前还没有。不过,科学家正在研发的便携式医用扫描仪不仅能快速发现体内损伤如动脉破裂,而且还能立即对损伤进行修复。
这种装置的秘密就是声波。实际上,医生早已使用超声波检查子宫中的胎儿了。科学家证实,提高超声波的强度并将波束聚焦于一个点,就可以产生足够的热量来灼烧并愈合出血的动脉血管。他们为外科医生设计了一种手持式装置,它能割开血管丰富的器官,同时灼烧切口。据说这种装置很快就将用于人体试验。强度较弱的超声波束也被用来发现快速血流,而快速血流是动脉出血的典型征兆。
科学家正在研发结合上述两种思路的便携式装置,这种装置将由一系列超声波收发器组成,这些收发器内置于包裹伤肢的护腕或护膝内部。收发器发出低能超声波并扫描来自受损动脉血管的反射;一旦发现出血的血管,收发器就立即锁定它并实施修复。
NO.4学壁虎走墙
我们能不能像蜘蛛那样在竖直的墙面上爬行?至少现在还不能。攀爬摩天大厦的“蜘蛛人”制造的其实是错觉,因为光靠手套和鞋子来承受一个垂直攀爬者的重量是不可能的,何况攀爬者的手脚还必须能自如地运动。
为实现“蜘蛛人”的梦想,科学家向壁虎而不是向蜘蛛请教。早在2003年,英国科学家就模拟壁虎脚上的毛发,设计了一种上面有微型毛发的材料。分子间的作用力使壁虎脚上的毛发黏在墙面上,而壁虎脚上有数百万根这样的毛发,因此可以产生强大的吸附力。科学家制造微型毛发所使用的材料是聚酰亚胺,假如把1平方厘米的这种材料压在一个垂直面上,它可以承重1千克的重量。
当然,要把这种材料的面积增大到实用程度还面临许多问题。例如,如果要支撑一个人的重量,就必须让毛发足够长以提供足够的表面积,但长的毛发显然很容易缠结在一起。2007年,意大利科学家又提出了一种枞树状设计。这种设计用碳纳米长管形成树干,旁边分叉出较短的纳米管。使用这种材料,科学家制造出了能承重大约10千克的手套。
然而,大自然又一次占了上风——人造毛发之间的尘埃会降低吸附力,而壁虎脚的自洁功能至今无人仿效出来。
NO.5自己发电
手机堪称是一个现代发明奇迹,但不管手机多么先进,一旦没电就什么都不是。要是能扔掉电池,从周围世界中采集电能该有多好?
不妨把发电机装在衣料上。2008年,美国科学家发明了一种用氧化锌纳米电线制成的衣料,这种衣料每次弯折或被挤压时都会产生微量电力。为每一根纤维覆上一层金属膜。就能收集这些电力。
植入人体内的装置例如起搏器,或许也可由人体自己供电。美国科学家已设计出一种心脏动力的发电机,它通过强迫一块微型磁铁在一个微型线圈内往复运动来发电。磁铁放在一根充满液体的硅管内,硅管两端各系有一个气球,整个装置植入心脏内。随着心脏跳动,两个气球依次被挤压,强迫液体和磁铁在硅管内来回运动,由此产生电力。
此外,美国科学家还研制出一种燃料电池,它能被植入^体动脉内,利用血液中的葡萄糖作燃料。
NO.6个人飞行器
背上一个喷气包,让你像喷气式飞机那样飞天,这是科幻吗?不完全是。
首先来看火箭背带。它通过把过氧化氢转化成迅速膨胀的蒸汽和氧气来提供推进力,但问题是每根火箭背带能携带的推进剂数量只够飞大约30秒。
1999年,美国一家公司研制出一种个人飞行器,它使用的是两个垂直放置的圆筒,由活塞发动机驱动。遗憾的是,这部装置在测试飞行中坠毁。
2008年7月,新西兰一家公司宣布研制出一种全新的个人喷气背包,它由涡轮喷气机而非火箭发动机驱动,可以说是真正意义上的喷气背包。这种喷气背包由两部竖直放置的涡轮喷气机提供升力,使用标准的汽车燃油,一箱油能飞30分钟,飞行距离大约是50千米。它还配备有降落伞,以备紧急情况下使用。
这种喷气背包的短处是造价高达10万美元,同一辆高级汽车相当。据说这种喷气背包有望于2010年正式投产,潜在顾客主要是
下面是科学家认为在未来30年中有可能问世的十大最酷发明,它们有可能像手机、iPOD和互联网一样深度影响我们的生活,甚至影响更加深远。
NO.1超级视力
X射线眼镜早就在科幻电影中出现了。是啊,假如我们有超人一般的视力,我们就能看穿坚硬的墙壁,监视楼上不安分的孩子,只可惜,这样的眼镜在现实生活中并不存在。不过,其他一些技术技巧可能会给你只比X射线眼镜差一点点的东西。
和可见光不一样,无线电波能穿透固体材料。2006年,英国科学家宣布他们已经制成一个公文包大小的、被称为“棱柱体200”的装置,它能透过不透光砖墙“看”到墙另一边的人,其原理是发射超宽频段的雷达脉冲,然后倾听回声。
科学家说,这些脉冲能穿透厚度超过40厘米的建筑材料,最远可看到15米范围内的人的活动。该装置可被用来追踪被劫持者。不过,它也有一个明显的弱点——为避免被墙体或其他固定结构所阻挡,它被设计成只能跟踪会产生迅速变化的回声的物体。换句话说,它只能探察正在移动的人或物体。
现在,瑞士科学家发明了一种更先进的雷达传感装置,哪怕是雕像也逃不过它的眼睛。透过一扇关着的门,该装置甚至能感知像呼吸和心跳这样的微小运动。
NO.2物体隐身
瑞士科学家发现,频率在433百万赫~24千兆赫之间的无线电波能穿透皮肤和骨骼,但会被包裹心脏等肌肉的脂肪层部分反射。运用多普勒效应,科学家就能捕捉到由心跳或肺运动引起的厘米级以下的改变。
隐身斗篷目前还只存在于科幻作品中。不过,2006年,科学家首次实现了物体隐身。
这里所谓的隐身,其实是指通过控制物体周围的电磁波使物体“消失”。科学家目前还只能对“元材料”做到这样的隐身。所谓元材料,是指由电子元器件构成的、被设计成能与光以可控方式进行交互作用的材料。当然,这也并非易事,因为它们必须很小,比它们要交互作用的光的波长还小。
2008年,美国科学家生产出一种材料,它能弯曲而不是反射可见光,从而首次实现了让光往回走。
中国香港科学家也设计出了一种能在一定距离外使物体隐身的方法。他们使用的是“互补材料”。在实验中,极化波在穿过一种材料后会发生扭曲,但当其穿过种材料的互补材料后这种扭曲会被抵消,从而实现物体的隐身。
NO.3迅速愈合
有没有能在瞬间显示人体受损部位的便携式仪器?答案是目前还没有。不过,科学家正在研发的便携式医用扫描仪不仅能快速发现体内损伤如动脉破裂,而且还能立即对损伤进行修复。
这种装置的秘密就是声波。实际上,医生早已使用超声波检查子宫中的胎儿了。科学家证实,提高超声波的强度并将波束聚焦于一个点,就可以产生足够的热量来灼烧并愈合出血的动脉血管。他们为外科医生设计了一种手持式装置,它能割开血管丰富的器官,同时灼烧切口。据说这种装置很快就将用于人体试验。强度较弱的超声波束也被用来发现快速血流,而快速血流是动脉出血的典型征兆。
科学家正在研发结合上述两种思路的便携式装置,这种装置将由一系列超声波收发器组成,这些收发器内置于包裹伤肢的护腕或护膝内部。收发器发出低能超声波并扫描来自受损动脉血管的反射;一旦发现出血的血管,收发器就立即锁定它并实施修复。
NO.4学壁虎走墙
我们能不能像蜘蛛那样在竖直的墙面上爬行?至少现在还不能。攀爬摩天大厦的“蜘蛛人”制造的其实是错觉,因为光靠手套和鞋子来承受一个垂直攀爬者的重量是不可能的,何况攀爬者的手脚还必须能自如地运动。
为实现“蜘蛛人”的梦想,科学家向壁虎而不是向蜘蛛请教。早在2003年,英国科学家就模拟壁虎脚上的毛发,设计了一种上面有微型毛发的材料。分子间的作用力使壁虎脚上的毛发黏在墙面上,而壁虎脚上有数百万根这样的毛发,因此可以产生强大的吸附力。科学家制造微型毛发所使用的材料是聚酰亚胺,假如把1平方厘米的这种材料压在一个垂直面上,它可以承重1千克的重量。
当然,要把这种材料的面积增大到实用程度还面临许多问题。例如,如果要支撑一个人的重量,就必须让毛发足够长以提供足够的表面积,但长的毛发显然很容易缠结在一起。2007年,意大利科学家又提出了一种枞树状设计。这种设计用碳纳米长管形成树干,旁边分叉出较短的纳米管。使用这种材料,科学家制造出了能承重大约10千克的手套。
然而,大自然又一次占了上风——人造毛发之间的尘埃会降低吸附力,而壁虎脚的自洁功能至今无人仿效出来。
NO.5自己发电
手机堪称是一个现代发明奇迹,但不管手机多么先进,一旦没电就什么都不是。要是能扔掉电池,从周围世界中采集电能该有多好?
不妨把发电机装在衣料上。2008年,美国科学家发明了一种用氧化锌纳米电线制成的衣料,这种衣料每次弯折或被挤压时都会产生微量电力。为每一根纤维覆上一层金属膜。就能收集这些电力。
植入人体内的装置例如起搏器,或许也可由人体自己供电。美国科学家已设计出一种心脏动力的发电机,它通过强迫一块微型磁铁在一个微型线圈内往复运动来发电。磁铁放在一根充满液体的硅管内,硅管两端各系有一个气球,整个装置植入心脏内。随着心脏跳动,两个气球依次被挤压,强迫液体和磁铁在硅管内来回运动,由此产生电力。
此外,美国科学家还研制出一种燃料电池,它能被植入^体动脉内,利用血液中的葡萄糖作燃料。
NO.6个人飞行器
背上一个喷气包,让你像喷气式飞机那样飞天,这是科幻吗?不完全是。
首先来看火箭背带。它通过把过氧化氢转化成迅速膨胀的蒸汽和氧气来提供推进力,但问题是每根火箭背带能携带的推进剂数量只够飞大约30秒。
1999年,美国一家公司研制出一种个人飞行器,它使用的是两个垂直放置的圆筒,由活塞发动机驱动。遗憾的是,这部装置在测试飞行中坠毁。
2008年7月,新西兰一家公司宣布研制出一种全新的个人喷气背包,它由涡轮喷气机而非火箭发动机驱动,可以说是真正意义上的喷气背包。这种喷气背包由两部竖直放置的涡轮喷气机提供升力,使用标准的汽车燃油,一箱油能飞30分钟,飞行距离大约是50千米。它还配备有降落伞,以备紧急情况下使用。
这种喷气背包的短处是造价高达10万美元,同一辆高级汽车相当。据说这种喷气背包有望于2010年正式投产,潜在顾客主要是