編者按:這篇文章介紹了許多最前沿最酷的科學技術成果。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。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:全息數據存儲技術
全息數據存儲技術與今天我們廣泛應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容。通過使用新型的光學感光材料,將信息保存在上面。最終形成的產品看上去可能有點像是光盤。但是光盤內的信息,是一個一個字節燒錄的,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,可以讀取出數千張圖像信息。
全息(Holography)(來自于拉丁詞匯,whole+ drawing的復合),特指一種技術,可以讓從物體發射的衍射光能夠被重現,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,這種技術拍下來的照片是三維的。
雖然全息圖通常指三維光學全息圖,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。而我們也可以根據這些來存儲海量的數據。
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自從2010年《阿凡達》開始火爆之后,3D成為了顯示業界的主流基調。一時間各大廠商都相繼推出自己的“革命性”3D顯示產品。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月的東京召開的數字內容博覽會(DC EXPO2009)上,索尼展示了一款360度可視,支持多人裸眼觀看的3D立體顯示設備原型樣機。
這機器設計頗似科幻電影中的全息通訊設備,直徑13cm,高27cm,可以安放在桌面上使用,基于LED發光元件,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,該機可以用于商業展示、醫療圖示、家用數碼相框、可視電話等領域,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發展到了一個更高的階段,從以前的預編程人工智能機制,現在已經逐步進化到具有初步認知和思考能力。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。這就像是現代的飛行員一樣,駕駛員的存在只是加強命令的執行力度。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來完成。
這就意味著AI人工智能系統需要具備非常復雜的認知技能,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完成自動駕駛汽車的研發,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行官瓦格納表示:最大的障礙不是技術問題,而是法律責任和政府的條款。這不是科幻小說,這是實實在在的未來現實。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自動駕駛汽車。這些廠商包括了日產、本田、奧迪等國際大牌廠商。
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終結者大家都看過吧,透過阿諾的紅色眼球,那第一人稱的終結者主視角,就是最為典型的增強現實應用。
增強現實(Augmented Reality,簡稱AR)是近年來國外眾多知名大學和研究機構的研究熱點之一。[1]AR技術不僅在與VR技術相類似的應用領域,諸如尖端武器、飛行器的研制與開發、數據模型的可視化、虛擬訓練、娛樂與藝術等領域具有廣泛的應用,而且由于其具有能夠對真實環境進行增強顯示輸出的特性,在醫療研究與解剖訓練、精密儀器制造和維修、軍用飛機導航、工程設計和遠程機器人控制等領域,具有比VR技術更加明顯的優勢。
增強現實(AR),也被稱之為混合現實。它通過電腦技術,將虛擬的信息應用到真實世界,真實的環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。
增強現實借助計算機圖形技術和可視化技術產生現實環境中不存在的虛擬對象,并通過傳感技術將虛擬對象準確“放置”在真實環境中,借助顯示設備將虛擬對象與真實環境融為一體,并呈現給使用者一個感官效果真實的新環境。因此增強現實系統具有虛實結合、實時交互、三維注冊的新特點。
目前iphone的現實增強程序已經有很多,下面的網址搜羅出了30款最有特色的For iphone現實增強程序:
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,我們已經在許多科幻電影和電視節目中看過交互性虛擬游戲的實例了。雖然3D顯示技術目前已經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能夠提高到一個新的水平。這里有一個很好的例子:Virtusphere虛擬交互游戲系統。它不必讓玩家帶上特殊的眼鏡,就可以實現虛擬實境。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境虛擬游戲,讓我們盡情的發揮身體的各種感覺,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。起碼無數的工程師和研發人員都熱情的投入到這個產業中。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,存儲一個數據位,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量換算成容量就可以存儲下萬億比特的數據。而目前的人類科技水平,只能使用數百萬個原子來構造出一個存儲位。
原子存儲設備的構想早在20世紀50年代就已經被人提出,而科學家也已經找到了移動單個原子的方法。在過去的10年內,我們已經在不斷的接近原子級存儲。事實上,在2001年,科學家已經能夠使用單一的原子構造出一個存儲位。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。最終科學家需要使用20顆原子創造出這樣的結界,才能容納下一個原子存儲位。
現在時間跨越到2010年,在相隔10年之后,我們的材料科學和量子力學已經有了突飛猛進的發展。對于1:1的存儲量,目前我們的原子存儲技術已經越來越接近了,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。這是麻省理工學院和哈佛大學的材料應用科學家發明的新玩意。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模生產。他們可以折疊成任意你所期望的樣子。
科學家希望走兩個極端,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。科學家們預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絲還要小的折疊合金馬達。
電流通過變形合金可以發生許多奇妙的事情,在不同的溫度下,它可以呈現出不同的形狀。當溫度達到華氏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電機系統原型的價格。這臺核反應堆高20英尺,安全發電功率為200千瓦。它具備全自動的設計,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備可以解決大城市的供電需求。
這種核動力發電機可以提供長達40年的使用年限。一旦商業化之后,其發電成本可以控制在每度5美分的范疇內,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電計劃。蓋茨說,這項技術使用貧化鈾可以讓其生命力提升到60年之久,預計未來的發電機將會更小更安全。比原先的東芝初號機設計更加智能。(如果核動力發電機采用Windows系統,會否藍屏呢?)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,我們不應該再對化石燃料產生過度的依賴。不僅僅它的使用會帶來全球變暖影響環境,它的開采和提煉同樣對環境有著極大的影響。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。這才是科學和汽車工業發展最正確的方向。
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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該就是處于深海作業的工人。也正式基于這方面的考慮,科學家才發明出了液體呼吸裝備。
在深海中,冰冷漆黑的空間內壓力極大,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也不會滯留更多的二氧化碳。
在醫療領域中,這種應用已經存在。對于肺部不發達的早產兒,醫生們會使用液體呼吸裝備來維系他們的生命系統。知道他們的肺部發育的足夠健壯可以在空氣中呼吸。液體呼吸也可以被應用于急性呼吸衰竭的病人。
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無線能量傳輸的概念起源于19世紀末期,首次提出是在Space.com網站上的精選文章中。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,我們日常使用的充電設備仍然是線纜和插座。
不過,手機的無線充電背夾已經在零售商店和網上商城中買到了。事實上它的原理很簡單,利用一個銅線線圈植入到電子設備中,然后在充電平臺上也安裝一個銅線圈。兩個線圈調諧到相同的頻率。墻上的線圈所產生的電磁場和電子設備中線圈產生共鳴。這種共鳴會產生一種叫做共振耦合的現象,由此給設備提供電磁能量。但是你不必擔心,無線電能傳輸的過程對人無害,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諧頻率一致。由此這種無線能量傳輸可以被應用在大多數的餐廳、加油站、書店、商場等公共場所中。電子設備可以通過這些共振耦合來產生電力。許多公司有望在2011年第二季度大規模試產這種無線電能傳輸背夾給移動設備使用。而在此前,日本的一些廠商已經研發出了更高階的無線電能傳輸方案,可以驅動100W以上的設備工作。