那些将会改变未来的黑科技

 

有怎样的眼界就会看到怎样的世界。这些脑洞大开的技术具有快速的实用性,未来数年里将被商业与资本所追逐,有些则只是为后来出现的技术创新奠定基础,成为明日之光。或许其中的某一项未来将会主导产业技术的发展,推动经济发展与科技创新,成为改变世界的支点...



作者简介:华南理工大学建筑学院研究生

引  言
科学技术是科学与技术的通称,是利用“有关研究客观事物存在及其相关规律的学说”能为我所用,为人类所用的知识。随着知识经济时代的到来,科学技术永无止境的发展及其无限的创造力,必定还会继续为人类文明作出更加巨大的贡献。或许你会觉得以下的这些科技荒诞可笑、异想天开,但它们却是人类在突破当下技术桎梏的一次次勇敢的尝试,是人类一次次从已知到无知的积极探索。
1

意念控制设备
英国19岁的小伙儿伊斯顿(Easton LaChappelle)发明了用意念控制机械手臂,这位天才发明家,不仅在白宫受到了奥巴马的亲自接见,还被NASA邀请一起开发太空项目。

图:伊斯顿在TED大会上介绍这款手臂及其工作原理


图:伊斯顿接受奥巴马亲自接见
他研究的这款意念控制手臂已经可以做到举起电钻或抛出小球这样的高难度的动作,甚至可以做到主人不动手指,只用意念就可以让机械臂按照自己意念中的想法去运动。 一旦这项技术研发成熟,那么可以想象,未来的智能家居设备、电子设备、机械义肢、工程机械、医疗器械等通通可以经由意念控制,我们的生活将会发生翻天覆地的变化!

2

自主飞行器
TEDGlobal的机器人实验室Raffaello D’Andrea(拉菲罗· 安德烈)发明的自主飞行器(Autonomous Flying Machine)能够协同自动抛球、接球、平衡、空中翻滚旋转,甚至能够像魔术师一样,在空中载着盛水的杯子跑来跑去,让魔术手杖在空中四处游荡。

图:飞行器可以轻松接住安德烈随意抛出的球
精巧的数学模型与机电、智能感知与反馈控制完美的结合( 每秒可以达到50次),飞行器可以互相协作完成任务,如用绳子结一座桥,砌筑墙体等。飞行器可以利用自身的视觉系统定位,保证数量众多的高速飞行器可以在局促的环境内协同工作。


自主飞行器协同工作以接住抛落物


数量众多的飞行器互不干扰地在局促的环境内高速协作飞行
3

空气操作
可穿戴设备越来越小巧,然而在过小的屏幕上操作确实并不容易。谷歌推出的这项新技术“Soli芯片”可以完全不需要接触设备,只需在空气中比划几个动作,你的智能终端就能完成你的操作指令。Soli芯片运作上利用脉冲波形和连续波波形,可以测量目标的位置和相对运动速度的大小和方向。

Soli芯片
通过搓捻手势便可以调节手表时间
例如,人们想做一个“单击”的动作,一般就用一个手指头向下做“点击”的动作,识别系统在识别出一个手指后,并且该手指向下运动,就可以判别为“点击”动作。

“空气操作”将操作界面从屏幕中解放出来,提升到3D空间,且在随意位置即可操作,配合其他技术如谷歌眼镜的投影技术,可以更有效地提高虚拟现实的便捷性与实用性。



空中选曲
隔空放大缩小地图
4

任意门
微软研发部门开发出一款名为
“Holoportation”的神奇系统


能将某人的3D图像实时传送至任何环境中。这是一种3D视频捕捉系统,利用一系列3D摄像头从各个角度捕捉人像,并无缝地拼接为3D模型,在压缩后进行实时传送。



首先你需要有微软HoloLens等现实增强设备。搭载这一系统将可以在全球任何地方看见这样的图像,并与对方互动。在HoloLens用户的体验中,互动的对方将会以全息方式呈现在自己的环境中。

结合VR虚拟现实技术可以营造互动性更强的场景,在远程会议、讨论、交流等方面真正做到无视时间、空间的壁垒实现高效便捷、面对面的互动。


通过“Holoportation”系统的实时互动
5

透明太阳能窗


密歇根州立大学的研究者曾经发明了一种全透明的太阳能聚光器,可将任意一扇窗户或一篇玻璃(比如智能手机屏幕)变成光伏太阳能电池。而现在,麻省理工(MIT)的一家创业公司UbiquitousEnergy又对这项技术进行了完善,使其更加接近投入市场应用。

Ubiquitous Energy发明的透明太阳能玻璃与太阳能窗
为了要真正实现透明的太阳能电池,研究团队发明了一种透明发光太阳能聚光器(TLSC),采用有机盐吸收人眼不可见的波长,创造出透明光伏电池,使研究人员能够利用红外线和紫外线。

以往的半透明太阳能电池可获得7%的能效,Michigan State太阳能聚光器预计能达到5%的最高能效。若该技术应用在建筑玻璃幕墙上,可源源不断地将阳光的能量转化为可储存的能量,可有效地满足一栋建筑里的供热、制冷和照明需求,实现美观与低能耗的结合。

6

可穿戴机器人外骨骼
外骨骼机器人技术是融合传感、控制、信息、融合、移动计算,为作为操作者的人提供一种可穿戴的机械机构的综合技术。大致上可分为工程助力机器以及生物助力机器两大类,前者可以应用到工厂、工地的各种工程机械,而生物助力机器主要是人类使用的外骨骼助力机器人,其中可用在三大方面,即军事、民用、医疗。


松下公司研发的机械外骨骼
Power Loader机械外骨骼
日本松下最近研发的数款机器人外骨骼,紫+绿色的AssitSuit是为仓库和工厂工人所设计的,可在抬重物时降低佩戴者背部的负担;设计时尚的PLN-01可以辅助跑步和走路这样的基本动作;而最后一款Power Loader提醒相当大,可用于建筑、公共工程和灾难救援。


Assit Suit机械外骨骼


中国尖叫科技研发的机械外骨骼
结    语

有怎样的眼界就会看到怎样的世界。这些脑洞大开的技术有些具有快速的实用性,未来数年里将被商业与资本所追逐,有些则只是为后来出现的技术创新奠定基础,成为明日之光。可以肯定的是,这些技术代表了当前世界科技发展的新特点与新趋势,或许其中的某一项未来将会主导产业技术的发展,推动经济发展与科技创新,成为改变世界的支点。
  (责任编辑:曹璨)


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