編者按:這篇文章介紹了許多最前沿最酷的科學(xué)技術(shù)成果。也許你會覺得本文作者純屬胡謅,但是我要確切的告訴你,這些科技都是即將到來,馬上就要在生活中得以普及的技術(shù)。如果你還根本不知道小編我在說什么,那你就OUT了,快看看本文吧。
第01頁:海量存儲:全息數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
全息數(shù)據(jù)存儲技術(shù)與今天我們廣泛應(yīng)用的磁盤與閃存存儲方式完全不同。它可以一次記錄整個磁碟上的內(nèi)容。通過使用新型的光學(xué)感光材料,將信息保存在上面。最終形成的產(chǎn)品看上去可能有點像是光盤。但是光盤內(nèi)的信息,是一個一個字節(jié)燒錄的,而全息存儲則是整張燒錄成型的。它還有著另一個優(yōu)勢,一旦存儲成功,全息材料就可以同時記錄多個圖像記錄。通過激光頭在不同角度的照射,可以讀取出數(shù)千張圖像信息。
全息(Holography)(來自于拉丁詞匯,whole+ drawing的復(fù)合),特指一種技術(shù),可以讓從物體發(fā)射的衍射光能夠被重現(xiàn),其位置和大小同之前一模一樣。從不同的位置觀測此物體,其顯示的像也會變化。因此,這種技術(shù)拍下來的照片是三維的。
雖然全息圖通常指三維光學(xué)全息圖,但這是一個誤解。除此之外,聲場也可以被制作成全息圖。無論怎樣,使用全息技術(shù)所記錄下來的信息,可以是很多張圖片。如果你將這些圖片放大到極致,看到其基本的像素點。那么黑點代表1,白點代表0。由此就有了龐大的二進制存儲空間。而我們也可以根據(jù)這些來存儲海量的數(shù)據(jù)。
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自從2010年《阿凡達(dá)》開始火爆之后,3D成為了顯示業(yè)界的主流基調(diào)。一時間各大廠商都相繼推出自己的“革命性”3D顯示產(chǎn)品。下面給大家介紹的這個東西非常強大,它不僅僅可以顯示平面的3D圖像,更可以360度環(huán)繞顯示3D圖像。
它第一次亮相是在2009年10月的東京召開的數(shù)字內(nèi)容博覽會(DC EXPO2009)上,索尼展示了一款360度可視,支持多人裸眼觀看的3D立體顯示設(shè)備原型樣機。
這機器設(shè)計頗似科幻電影中的全息通訊設(shè)備,直徑13cm,高27cm,可以安放在桌面上使用,基于LED發(fā)光元件,96x128分辨率,24bit色彩。無論觀者站在它四周的任何角度,都不需要佩戴專用眼鏡,即可觀察到具有立體感的圖像。雖然它非常的小巧,但是觀眾在看過之后,都留下了深刻的印象。覺得它像是被關(guān)在一個虛擬的籠子里,馬上就要走出來了。
索尼表示,該機可以用于商業(yè)展示、醫(yī)療圖示、家用數(shù)碼相框、可視電話等領(lǐng)域,目前索尼加速了商品化日程。未來不久我們就能看到基于這個雛形的新機型。
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汽車慢慢普及,還沒有車本的年輕人沒有幾個了。不過在我們兒時看變形金剛汽車人的時候,小編我就奢望未來能有自動駕駛的汽車,帶著我到處閑逛了。自動駕駛的車輛目前已經(jīng)發(fā)展到了一個更高的階段,從以前的預(yù)編程人工智能機制,現(xiàn)在已經(jīng)逐步進化到具有初步認(rèn)知和思考能力。不過這些車輛仍然需要與車手的身體進行互動,但是車手不是駕駛。這就像是現(xiàn)代的飛行員一樣,駕駛員的存在只是加強命令的執(zhí)行力度。駕駛員要作的就是選擇目的地,選擇沿途所期待看到的風(fēng)景等條件,然后用口頭命令的形式告訴汽車。最后自動駕駛汽車就會帶著這些使命,將你送往目的地。而整個駕駛過程,全都交由自動駕駛系統(tǒng)來完成。
這就意味著AI人工智能系統(tǒng)需要具備非常復(fù)雜的認(rèn)知技能,同時能夠快速做出決策。例如避免汽車撞上在公路上游蕩的流浪動物,或者是提醒駕駛員高速運動中的顛簸。根據(jù)通用汽車的消息,首個無人駕駛汽車可能在2018年上路。該公司透露計劃在未來幾年內(nèi)完成自動駕駛汽車的研發(fā),并且在2015年開始初號機的測試工作。通用汽車的前任首席執(zhí)行官瓦格納表示:最大的障礙不是技術(shù)問題,而是法律責(zé)任和政府的條款。這不是科幻小說,這是實實在在的未來現(xiàn)實。在2008年的一份報告指出,除了通用汽車之外其他汽車制造商也在積極研發(fā)自動駕駛汽車。這些廠商包括了日產(chǎn)、本田、奧迪等國際大牌廠商。
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終結(jié)者大家都看過吧,透過阿諾的紅色眼球,那第一人稱的終結(jié)者主視角,就是最為典型的增強現(xiàn)實應(yīng)用。
增強現(xiàn)實(Augmented Reality,簡稱AR)是近年來國外眾多知名大學(xué)和研究機構(gòu)的研究熱點之一。[1]AR技術(shù)不僅在與VR技術(shù)相類似的應(yīng)用領(lǐng)域,諸如尖端武器、飛行器的研制與開發(fā)、數(shù)據(jù)模型的可視化、虛擬訓(xùn)練、娛樂與藝術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,而且由于其具有能夠?qū)φ鎸嵀h(huán)境進行增強顯示輸出的特性,在醫(yī)療研究與解剖訓(xùn)練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導(dǎo)航、工程設(shè)計和遠(yuǎn)程機器人控制等領(lǐng)域,具有比VR技術(shù)更加明顯的優(yōu)勢。
增強現(xiàn)實(AR),也被稱之為混合現(xiàn)實。它通過電腦技術(shù),將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界,真實的環(huán)境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。增強現(xiàn)實提供了在一般情況下,不同于人類可以感知的信息。它不僅展現(xiàn)了真實世界的信息,而且將虛擬的信息同時顯示出來,兩種信息相互補充、疊加。在視覺化的增強現(xiàn)實中,用戶利用頭盔顯示器,把真實世界與電腦圖形多重合成在一起,便可以看到真實的世界圍繞著它。
增強現(xiàn)實借助計算機圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實環(huán)境中不存在的虛擬對象,并通過傳感技術(shù)將虛擬對象準(zhǔn)確“放置”在真實環(huán)境中,借助顯示設(shè)備將虛擬對象與真實環(huán)境融為一體,并呈現(xiàn)給使用者一個感官效果真實的新環(huán)境。因此增強現(xiàn)實系統(tǒng)具有虛實結(jié)合、實時交互、三維注冊的新特點。
目前iphone的現(xiàn)實增強程序已經(jīng)有很多,下面的網(wǎng)址搜羅出了30款最有特色的For iphone現(xiàn)實增強程序:
http://www.iphoneness.com/iphone-apps/best-augmented-reality-iphone-applications/
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我想這種游戲方式不需要過多的解釋,我們已經(jīng)在許多科幻電影和電視節(jié)目中看過交互性虛擬游戲的實例了。雖然3D顯示技術(shù)目前已經(jīng)開始慢慢的蔓延到我們的PC和家用游戲主機,但是我們都更渴望體驗到更加富有交互性的,更加逼真的虛擬游戲。我們消費者都期望我們的游戲體驗?zāi)軌蛱岣叩揭粋新的水平。這里有一個很好的例子:Virtusphere虛擬交互游戲系統(tǒng)。它不必讓玩家?guī)咸厥獾难坨R,就可以實現(xiàn)虛擬實境。你可以在里面進行跑步、攀爬、匍匐、跳躍等各種動作。通過你的肢體動作來映射虛擬游戲中的人物行為。
有一天,我們真的希望看到一個全息的實景環(huán)境虛擬游戲,讓我們盡情的發(fā)揮身體的各種感覺,去感受虛擬游戲中的刺激。但在這之前,我們還有許多要作的。起碼無數(shù)的工程師和研發(fā)人員都熱情的投入到這個產(chǎn)業(yè)中。也使得我們看待了未來的交互虛擬游戲。
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請試想一下,如果你可以使用一個單獨的原子,存儲一個數(shù)據(jù)位,二進制中的0或者1。那么你可曾知道,組成一粒沙子的原子數(shù)量換算成容量就可以存儲下萬億比特的數(shù)據(jù)。而目前的人類科技水平,只能使用數(shù)百萬個原子來構(gòu)造出一個存儲位。
原子存儲設(shè)備的構(gòu)想早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)被人提出,而科學(xué)家也已經(jīng)找到了移動單個原子的方法。在過去的10年內(nèi),我們已經(jīng)在不斷的接近原子級存儲。事實上,在2001年,科學(xué)家已經(jīng)能夠使用單一的原子構(gòu)造出一個存儲位。不過不幸的是,你需要讓其與周圍臨近的原子隔絕。由此你不得不將一個原子放置在一個由其他原子組成的單元格中。最終科學(xué)家需要使用20顆原子創(chuàng)造出這樣的結(jié)界,才能容納下一個原子存儲位。
現(xiàn)在時間跨越到2010年,在相隔10年之后,我們的材料科學(xué)和量子力學(xué)已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展。對于1:1的存儲量,目前我們的原子存儲技術(shù)已經(jīng)越來越接近了,接近了。
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變形金剛你肯定知道,下面介紹的這項科技就有點類似。這是麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的材料應(yīng)用科學(xué)家發(fā)明的新玩意。變形合金。你可以像是折紙一樣,自由的折疊他們,折疊成船只或者飛機。事實上他們是一種玻璃纖維材料,厚度大約是半個毫米,一個三角形單元的的面積為半英寸。不過如果你需要更大的面積也可以大規(guī)模生產(chǎn)。他們可以折疊成任意你所期望的樣子。
科學(xué)家希望走兩個極端,不僅僅是制造出大型的折紙飛機,他們更希望可以制作出極端微小的變形合金納米電路。科學(xué)家們預(yù)計在未來讓變形合金具備形狀記憶功能。使用鎳鈦合金作為主要材料,厚度約100個微米具備像是鋼絲一樣的強度。你可以試想一下一個比頭發(fā)絲還要小的折疊合金馬達(dá)。
電流通過變形合金可以發(fā)生許多奇妙的事情,在不同的溫度下,它可以呈現(xiàn)出不同的形狀。當(dāng)溫度達(dá)到華氏178度的時候,他們會不約而同的展開成為一個平面。而通電之后其上面嵌入的磁鐵會互相吸引,保證固定住他們的形狀。
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早在2007年,東芝公司透露了一款家用級別的核動力發(fā)電機系統(tǒng)原型的價格。這臺核反應(yīng)堆高20英尺,安全發(fā)電功率為200千瓦。它具備全自動的設(shè)計,可以進行自我維護。東芝表示在未來這種家用級的核動力設(shè)備可以解決大城市的供電需求。
這種核動力發(fā)電機可以提供長達(dá)40年的使用年限。一旦商業(yè)化之后,其發(fā)電成本可以控制在每度5美分的范疇內(nèi),完全可以讓普通消費者所接受。但是出于更多的安全和法律因素,這種設(shè)備目前還沒有正式投入市場。然而,在2010年早些時候,比爾蓋茨宣布將與東芝合作,完善這一雄心勃勃的家庭核動力發(fā)電計劃。蓋茨說,這項技術(shù)使用貧化鈾可以讓其生命力提升到60年之久,預(yù)計未來的發(fā)電機將會更小更安全。比原先的東芝初號機設(shè)計更加智能。(如果核動力發(fā)電機采用Windows系統(tǒng),會否藍(lán)屏呢?)而它的價格也將進一步下降,讓更多的城市所接受。
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最近的墨西哥灣原油泄漏事件,讓我們比以往任何時候都更加清楚,我們不應(yīng)該再對化石燃料產(chǎn)生過度的依賴。不僅僅它的使用會帶來全球變暖影響環(huán)境,它的開采和提煉同樣對環(huán)境有著極大的影響。不過令我們心靈稍微安慰一些的是,我們目前已經(jīng)有了不少混合動力汽車進入市場。他們可以利用常見的燃料和電力驅(qū)動。
然而,天然氣仍然是一種由石油提煉出來的能源。在制造汽車零部件的過程本身也仍然在依賴石油。最近福特汽車公司透露,目前他們正在極力的排斥汽油,完全改用以大豆提煉物為基礎(chǔ)的生物石油。不僅僅他們的汽車會采用這樣的能源,就連制造汽車的過程也會使用生物石油。這項改革會為公司節(jié)省150萬英鎊的成本。每年都可以使用大豆石油來制造出更多的零件。雖然目前大豆石油與傳統(tǒng)的汽油相比還有著一些差別,但是福特相信,在不久的未來,大豆石油的燃油效率將會不斷被改進。這才是科學(xué)和汽車工業(yè)發(fā)展最正確的方向。
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一般人都覺得,我們所呼吸的空氣都是氣體的。但你可曾知道,我們在母體中的時候,肺部是完全浸滿液體的。我們可能在液體中呼吸嗎?答案是必然的。液體呼吸最大的受益人應(yīng)該就是處于深海作業(yè)的工人。也正式基于這方面的考慮,科學(xué)家才發(fā)明出了液體呼吸裝備。
在深海中,冰冷漆黑的空間內(nèi)壓力極大,要想在這樣的極端條件下工作,需要一套堅實的潛水裝備。而神潛伏外部所承受的壓力要與內(nèi)部的壓力持平,這樣才能保持潛水服的強度。但是即使身體條件好的人,在這種極端壓力下都會換上潛水病。
在這套新式的深潛裝備中,潛水員不需要呼吸氣體形式的氧氣。相反,在肺部吸入的是富含氧氣的液體。這有助于肺部承受深海的壓力,人在回到地表時體內(nèi)也不會滯留更多的二氧化碳。
在醫(yī)療領(lǐng)域中,這種應(yīng)用已經(jīng)存在。對于肺部不發(fā)達(dá)的早產(chǎn)兒,醫(yī)生們會使用液體呼吸裝備來維系他們的生命系統(tǒng)。知道他們的肺部發(fā)育的足夠健壯可以在空氣中呼吸。液體呼吸也可以被應(yīng)用于急性呼吸衰竭的病人。
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無線能量傳輸?shù)母拍钇鹪从?9世紀(jì)末期,首次提出是在Space.com網(wǎng)站上的精選文章中。它指出能量可以以無線的形式在空間中傳播。然后10年以后,我們?nèi)粘J褂玫某潆娫O(shè)備仍然是線纜和插座。
不過,手機的無線充電背夾已經(jīng)在零售商店和網(wǎng)上商城中買到了。事實上它的原理很簡單,利用一個銅線線圈植入到電子設(shè)備中,然后在充電平臺上也安裝一個銅線圈。兩個線圈調(diào)諧到相同的頻率。墻上的線圈所產(chǎn)生的電磁場和電子設(shè)備中線圈產(chǎn)生共鳴。這種共鳴會產(chǎn)生一種叫做共振耦合的現(xiàn)象,由此給設(shè)備提供電磁能量。但是你不必?fù)?dān)心,無線電能傳輸?shù)倪^程對人無害,即使你站在兩個銅線圈之間也沒事。
因為我們的身體顯然不會與兩個銅線圈的調(diào)諧頻率一致。由此這種無線能量傳輸可以被應(yīng)用在大多數(shù)的餐廳、加油站、書店、商場等公共場所中。電子設(shè)備可以通過這些共振耦合來產(chǎn)生電力。許多公司有望在2011年第二季度大規(guī)模試產(chǎn)這種無線電能傳輸背夾給移動設(shè)備使用。而在此前,日本的一些廠商已經(jīng)研發(fā)出了更高階的無線電能傳輸方案,可以驅(qū)動100W以上的設(shè)備工作。