未来可能发生的十大颠覆性创新

2023-07-25

十大前沿科技,将彻底颠覆人类生活

第三,3D打印技术。3D打印对很多人而言不算稀奇,但是3D打印的顶尖技术超乎你的想象,3D技术不仅仅用于打印装饰品,更重要的可以打印人体器官,也就是说,利用患者的基体培养原材料打印出和患者100%匹配的器官,患者不用再等待器官捐献者,人体将像车辆保养更换零部件一样更新问题器官。还有一些大型件的制造与建设,3D打印技术将能一体成型,早在2014上海10幢3D打印建筑在上海张江高新青浦园区内交付使用。不知疲倦的3D打印建筑技术,未来可能降低房屋的价格,解决高房价的问题。3D打印30多米高的火箭零部件大幅的降低火箭成本,使得人类 探索 宇宙成为可能。

第四,创造生命体机器人技术。目前,科学家已经成功从青蛙体内提取干细胞,并通过计算机将这些干细胞进行组装,创造出了一个新的生命,这个生命体能服从人的各种安排,如同一个有血有肉的活体机器人一般,这个生命体可以独立的活动,可以自我修复伤口,目前人类已经能够通过一些技术可以操控这个新生命体机器人帮人清除血管血栓或者癌变细胞或器官,他们可以组成细胞军团和危害人体 健康 的癌细胞展开较量。

第五,超现实技术----AR。如果你看过立体电影,或者玩过VR眼镜,那么你已经算接触过肤浅的超现实虚拟技术了,但这只是AR技术的冰山一角,AR这种将数字图像叠加到现实生活背景上,未来将运用到你生活的很多方面,想象假如你正在厨房制作一道糖醋鱼、火爆腰花或者别的什么较难做的菜,但是你忘记了如何操作,这时候你只需要在西瓜视频上寻找教程,戴上AR眼镜或AR隐形眼镜,借助人工智能的帮助,一个美女厨娘就会来到你身边,依靠超现实场景就能帮助你完成。AR如果用于网上购物,试衣过程,你只要使用商家提供的AR技术,试衣的虚拟场景就如同衣服就穿在你身上一般。AR用于家装,一个立体的装修效果图就仿佛真的一样摆在你的面前。AR用于视频对话,千里之外的好友就会变成面对面的促膝而谈。

第六,可感触虚拟现实。前面我们已经提到人脑计算机接口技术,人的所有都有大脑控制,在未来,玩 游戏 不再是视觉的冲击,由于人机互联,如果你在绝地求生 游戏 场景中,天上突然下雪,你的感觉神经就会被触动,你会感觉到寒冷,并且是真的冷,当然如果不小心中弹,你会真的感到那种疼痛。如果是吃鸡腿的话,你的鸡腿记忆神经会被调用,你会真的感觉自己吃到了鸡肉,不过这些感觉都是可调的,要考虑你的承受力。

第七,自动驾驶技术。这个技术已经面世许久,特斯拉、华为、百度等都已经推出了自己的自动驾驶产品。我国 目前, 已认定了七个自动驾驶封闭场地的测试基地,分别为北京、西安、重庆,上海、泰兴、襄阳,亦庄。但目前技术还只是刚刚开始,按照自衫衫数动驾驶5级标准,还有一定的距离。如果达到自动驾驶第5级,车辆将没有方向盘和刹车。你只需告诉车辆你想去的地方,余下的全部交给车辆完成。可以想象那时候科学的交通优化,不会有交通堵塞,车辆将实现真真的共享,车辆不停地运转,街道也就不需要停车位,城市将变得更宽敞、更高效。当然,自动驾驶技术不仅仅局限于 汽车 ,它还包括轮船、飞机(直升机)等交通工具。

第八,超高速列车(超回路列车),未来,对于远距离运输,解决人类空间上不便的超高速列车当然少不了,超高速列车的行驶速度将超过喷气式飞机,并且在密封的循环管道内行驶,没有空气阻力的影响,实现碳的零排放,其速度可以达到1200公里每小时。当然将来这项技术将有望运用于火星。

第九,氢能。温室效应是人类避不开的话题,要替代化石燃料对地球的破坏,除了电能,氢能无疑是最好的能源,氢燃料的发动机早在2015年就已经问世,丰田制造,目前销量也就1万辆,主要的问题是氢的纯净制备成本极高,导致氢燃料使用价格昂贵,大约是汽油的4倍,其次氢气极易燃烧,使用储存的安全风险较大,科学家正在努力让氢气变得更安全,更廉价。

第十,储能砖。如果你厌恶家里电线太多,那么储能砖这项技术可能非常适合你,科学家正在研究把你家的墙(砖)变成一个储能电池,把你家的屋面变成储能瓦替塌族代太阳能板。这种建筑用的储能砖(瓦)使用含氧化铁的建筑材料制成,墙砖变成一种储能的电池,白天太阳光照射储能砖将太阳能转或首化为电能,

第十一,量子计算机。目前量子计算机还处在起步阶段,但是一旦成功问世,量子计算机将带来革命性的变化,量子计算机比目前人类使用的计算机的运行速度要快1亿倍,目前计算机难以完成超级复杂的计算在量子计算机的面前可能1秒都不要就能完成,量子计算机能够提供接近完美的安全数据加密,目前Google已经有了一台量子计算机,对外宣传Google只用了200秒解决了目前普通计算机1万年才能完成的计算,太吓人了。

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十大未来值得关注技术

据美国《大众机械》杂志报道,随着科学技术的不断发展,从DNA“折纸术”到骨整合技术,一系列“大想法”受以媒体越来越多的关注,未来我们将有机会触摸压电显示器,也有机会购买自己的第一辆超级电容动力汽车。

  1.仿人机器人

仿人机器人

  不管机器人在外表上与人类如何相似,一旦揭去它们的外衣,你所能看到的不过是一堆堆杂乱的电线,与我们的体内环境毫无相似之处可言。欧洲的一组科学家正致力于缩小机器人与人类之间的这种差距。他们研制的防人机器人原型能够高度模拟人类的身体结构。在这种仿人机器人体内,有一副由热塑性聚合物打造的骨架,与每一块肌肉相对应的传动装置以及类似肌腱的线路。欧洲科学家的目标是研制出与人类更为接近的机器人,能够像人类一样与环境发生相互作用并作出反应。

  2.直接碳燃料电池

直接碳燃料电池

  传统观点认为,煤炭是一种破坏环境的“肮脏”能源,而氢燃料电池则是一种清洁能源,但新一代直接碳燃料电池却向这一传统观点发出挑战。这种燃料电池并不是借助难于获得的氢,而是通过氧与煤粉(或者生物量等其他碳源)之间的电气化学反应产生能量。

  直接碳燃料电池的优势在于,碳基能源生产并不需要燃烧,效率可达到传统煤电站的两倍左右。据美国加利福尼亚州的直接碳技术公司预计,他们可在2010年研制出一个使用生物量并且装机容量达到10千瓦的原型。俄亥俄州的Contained Energy公司则希望在不久后利用这项技术为小型灯泡供电。两家公司的最终目标都是研制出模块式直接碳燃料电池,通过组装建造一种新型小规模发电站或者为现有发现站增加清洁能源发电装机容量。

  3.代谢组学

代谢组学

  过去5年时间里,加拿大埃得蒙顿的阿尔伯特大学的科学家一直致力于“人体代谢组项目”的研究。这个项目具体是指一个数据库,包含8000个天然产生的代谢物(人体内参与化学反应的小分子)、1450种药物、1900种食品添加剂以及2900种在血检和尿检中发现的毒素。利用这些信息,研究人员可以对患者的代谢组学特征进行分析,允许他们通过血液或者尿液检测得知患者是否喜欢吃巧克力或者患上危及生命的疾病可能性。

  目前,进行这些检测需要借助价值数百万美元的设备,而这些设备通常只有研究实验室才有。人体代谢组项目的数据库于2007年第一次对外公布,现已得到商业应用,用于进行药物研发和疾病诊断,让快速而便利地进行个体健康状况检测和提供医学指导成为一种可能。

  4.DNA“折纸术”打造微型电脑芯片

DNA“折纸术”

  过去几年来,美国加利福尼亚州理工学院的科学家一直将显微镜下才可观察到的DNA串折叠成各种有趣的形状,也就是所谓的DNA“折纸”。2009年夏季取得的一项研究突破显示,折叠的DNA串可用于制造超小型电脑芯片。在此之后,加州理工学院的科学家便与IBM的研究人员合作,共同致力于DNA“折纸术”研究。根据他们的研究,三角形等特定形状的DNA串能够像硅片一样在微芯片制造中扮演重要角色。DNA串可以充当一个锚定点,用于锚定微小的电脑芯片组件。这些芯片组件最小只有6纳米,与当前的45纳米这一标准相比可谓是一项巨大进步。

  5.压电显示器

压电显示器

  科学家长久以来就已了解天然产生的压电材料的属性,即可以将电能转化成物理性应力,反之亦然。如果将这种特性应用到电子显示器上,便可研制出能够改变形状的显示器。2010年,这项技术有望应用到主流消费品制造领域,让移动设备拥有非比寻常的显示屏。关机时,屏幕可以变硬从而起到保护作用;开机时,屏幕又会变软,形成一个可按压的触摸屏。

6.骨整合技术

骨整合技术

  最理想的假肢在活动时能够像人体自然生长出的肢体一样。骨整合技术的目标就是将假肢与患者的骨骼完美结合在一起,充分利用骨细胞与钛相容而不是排斥这一优势。目前,这项技术已经应用到小型牙齿和面部植入手术。研究人员正加紧研究,希望这项技术能够在安装假肢方面得到应用。

  2008年,德国牧羊犬“卡西迪”(Cassidy)接受了一次成功的假肢(左腿)植入手术。美国北卡罗莱纳州大学的兽医外科医生计划在2010年利用骨整合技术再为截肢狗实施6次假腿植入手术。现在,他们正考虑对北卡罗莱纳州公园的一只虎猫实施这种手术。但与动物相比,将这项技术应用到人类肢体上势必面临更为巨大的挑战。

  7.水平钻探技术

水平钻探技术

  在美国地下1.1万英尺(约合3352米)的页岩层内蕴藏着数万亿立方英尺天然气。由于密集的岩石导致天然气流动异常缓慢,大部分天然气根本无法借助普通钻井钻取。解决之道是:首先垂直向下钻进岩层,而后逐渐进行90度水平转弯,穿过页岩天然气藏。这并不是一个新鲜的想法,但在更高的能源价格以及更先进的技术促使下,能源公司突然之间开始聚焦这项技术。2008年,美国切萨皮克能源公司在南部海纳斯维勒页岩天然气田部署了14个水平钻井。根据他们的预计,水平钻井数量有望在2010年年末增至40个。

  8.动能水力发电

动能水力发电

  传统的水力发电需要建大坝,而建造水坝往往是一项规模庞大的工程学项目,将改变当地的地貌和生态系统。动能水力发电是一个对环境影响较小的解决之道,利用河流与潮汐的自然流动驱动水下涡轮发电。自2006年以来,美国Verdant Power公司便一直在纽约的东河(位于罗斯福岛东部)测试6个水下涡轮,以证明这项技术拥有发展潜力。这家公司希望在2010年获得批准,在东河部署30个大型水下涡轮,为美国电网输送1兆瓦特电力。全球其他类似项目也将在不久后完成测试并开始投入全面运转,其中包括在世界上潮差最大的加拿大芬迪湾安装的3个水下涡轮。

  9.纳米纱线

纳米纱线

  自1991年问世以来,人们便一直用“伟大”二字形容碳纳米管。碳纳米管之所以拥有吸引力应归功于它们的强度(可达到钢铁的100倍)和出色的导热导电性能。但直到现在,我们仍没有大批量生产碳纳米管的能力。所幸的是,事情正发生改变。美国新罕布什尔州Nanocomp科技公司正将纳米管织成纱线并在商业上得到应用。最近,这家公司将长度超过6英里(约合10公里)的纳米纱线交付给一家大型航空公司。2009年春季,纳米纱线进行了一次成功的防弹测试,令五角大楼兴奋不已。由于比凯夫拉尔纤维(纤维B)更轻更细,纳米纱线可用于制造下一代防弹衣。

  10.超级电容

超级电容

  发展电动汽车面临的最大挑战就是如何储存能量。电池性能虽然大幅度提高,但价格仍较为昂贵,充电速度也较慢同时使用寿命较短。超级电容可能成为一种解决之道,虽然所含电量不及电池(至少当前的超级电容技术如此),但它们没有与电池一样的任何缺陷。也就是说,超级电容寿命更长,没有化学反应产生的污染和电池记忆问题,同时还具有更大的耐用性。

  多年来,研究人员就一心要让汽车超级电容技术趋于完美。目前,美国麻省理工学院正在研究基于纳米管的超级电容,阿贡国家实验室则在探索采用电池-超级电容混合动力的可行性。相比之下,德克萨斯州公司EEStor在这条道路上的步伐迈得更快一些。这家公司在4月宣布其钛酸钡设计已经通过关键测试。虽然EEStor宣布的消息引发质疑,但他们的合作伙伴、加拿大ZENN汽车公司已开始展开宣传大战,宣称超级电容动力汽车将于2010年问世。

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