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从纳米到外太空2014年度十大科技发明

2019-06-20 03:57:24来源:励志吧0次阅读

  无论是短期的影响力,还是预计需要数十年来完成变革,我们的生活始终被这些先进的科学技术改变着。在这里,我将一一列举2014年度十大科技发明(排名不分先后)。

  植入的用思维控制微电子神经桥,让Ian Burkhart瘫痪的手活动了起来

  大家不要被炫酷的APP和华丽的新玩意迷惑,真正属于顶尖的科技发明有着更为深远的影响。

  1. 植入蟑螂体内的DNA 纳米机器人

  作为一个新兴研究领域,纳米技术能够从分子层面改变材料。其中一个愿景就是通过将纳米机器人注射入物体内,传送药物治疗疾病。

  研究人员将DNA注射入蟑螂体内

  图片来源:Tom Spinker/Flickr, CC BY-NC-ND

  二月,一个以色列的研究团队用DNA制作设备,并将之植入蟑螂体内。通过类似折纸的方式,DNA纳米机器人组装在一起,来操纵特定细胞中的一类分子,从而展现了他们潜在的——比如攻击癌细胞——医疗作用。

  2. 内含纳米管的叶绿体创造出超级植物

  纳米管是大型碳分子组成,具有不同寻常的热学和电学的性能。来自麻省理工学院和加州理工学院的的研究团队,发表了一种方法可将纳米管镶嵌入植物的叶绿体内。这种新兴的结合将光合作用和植物生长提升了许多倍。

  这一应用还需数年才能面世。但除了植物生长的增速和产量的增加,内含纳米管的叶绿体还有一些超乎想象的应用,可开发用于电力的植物,建造可自我修复的材料,以及用于使用自体供能材料建筑的修建。

  3.游走于血液中的扇贝型机器人

  来自德国马克思普朗克研究所得研究人员们,研发出了能够游走于血液中的微型机器人,可用于修复受伤组织以及传输药物。

  他们所面临的挑战来自血液的粘稠度:除了会阻碍行动,还会随速度变化。为了解决这一问题,他们将机器人形状设计为扇贝型并采用外部磁场供能。这些机器人成为了未来多形式医疗设备发展的一个新起点。

  4. 微型芯片帮助瘫痪病人的手臂重新开始活动

  植入身体的移植物使许多病情的治疗方式产生了变革。今年四月,来自俄亥俄州立大学的研究者们报道了,一个瘫痪的男人通过植入微型芯片成功重获使用手臂的能力。

  在经过十年的发展之后,名为微电子神经桥的设备可比照大脑的模式刺激肌肉。这一发明让学多残疾人燃起了希望。它向我们展示了通过使用我们的脑波,总有一天我们可以通过思想来控制所有的设备。

  5. 鼻细胞帮助修复断裂的脊髓

  生物技术为那些长久以来被人们认为不可治愈的疾病提供了治愈的途径。弗罗茨瓦夫医科大学的医疗团队培养了从患者鼻子处提取的神经细胞,并通过外科手术植入他的脊髓之中。

  这些植入的细胞通过刺激断裂的神经纤维生长并重新接合来搭建脊柱的受损部分,从而使得患者重新行走。这项创新说明受损的神经系统可以被修复。

  6. 无人飞机:未来的快递服务

  无人驾驶飞机越来越多的扮演各种角色,特别是在监控和记录方面。紧随上一年中国的将无人驾驶飞机模拟测试用于包裹的运输,今年我们看到了它在一系列商业用途上的极速扩张。

  图片来源:Don McCullough/Flickr, CC BY

  8月,谷歌使用无人驾驶机将巧克力投递到了澳大利亚昆士兰偏远地区的一个农场。年末,亚马逊,DHL以及一些其他公司在多个国家纷纷争夺建立无人驾驶机快递服务。

  7. 一群能够自主拼接的微型机器人

  机器人早已成为许多工业的重要工具,如果将他们组装一起,它们能够做更多的事情。《Science》在8月的刊物上发表了哈佛大学的工作:1000台的迷你机器人——目前为止数量最多的群体——能够自己组装成程序要求的形状。

  尽管研发道路依旧漫长,这一成果无疑激起了自主拼接结构方面的更多潜能,未来它将可能颠覆建筑模式。

  8. 3D 打印机开疆辟土

  今年,3D打印作为一项成熟技术被极大的扩张了其性能和应用。来自阿姆斯特丹的一个团队把它玩到了极致——他们着手于应用3D打印来建造一整栋房屋。

  图片来源:3D printing at work. Jonathan Juursema/Wikimedia Commons, CC BY-SA

  同时,普林斯顿的研究员结合点发光二极管,研发了可以使用五种不同材料的3D打印机,并用其展示了制作隐形眼镜。从可穿戴影像到监控飞行员健康,它为我们打开了未来的各种可能。

  9. 进阶的太空探索

  今年的各大事件突出了未来几十年的太阳系探索的国际地位。经过长达十年的飞行,欧洲航天总署罗塞塔号成功进入环彗星67P/Churyumov-Gerasimenko的轨道。

  罗塞塔号、菲莱号和67P彗星的艺术想象图

  图片来源:ESA/ATG medialab

  11月12日,其释放的菲莱登陆器成为第一个登录彗星的探测器。

  与此同时,火星探索项目在继续推进中。印度的Mangalyaan航天器在9月进入环火星轨道,紧接着12月,NASA成功发射新型猎户座飞船,迈出了载人航天探索火星第一步。

  10. 绿色能源和清洁水

  需求催生了创造,需求越大,其对应的发明也愈加重要。全世界有7.8亿人还不能获取清洁水,这一世界级的需求也给发明家们带来了挑战,即如何满足世界卫生组织对于实用水系统的标准:易获取,简易,价廉。

  在今年,一项值得大家注意的发明是在瑞士研发的名为太阳花的便携式新系统。除了运输便捷,这个新系统在使用太阳光生产电能的同时,还能提供热能,冷藏食品并能净化水。

  明年会怎么样呢?我们可以肯定的是在诸如自动化技术和纳米技术一类新兴的研究领域,一定会有惊喜等着我们!美国专利局在2013年颁布了30万项专利,比上一年多了近乎30,000项。如果专利作为可靠的风向标,新的发明正在雨后春笋般出现。

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