编者按:这篇文章介绍了许多最前沿最酷的科学技术成果。也许你会觉得本文作者纯属胡诌,但是我要确切的告诉你,这些科技都是即将到来,马上就要在生活中得以普及的技术。如果你还根本不知道小编我在说什么,那你就OUT了,快看看本文吧。
第01页:海量存储:全息数据存储技术
全息数据存储技术与今天我们广泛应用的磁盘与闪存存储方式完全不同。它可以一次记录整个磁碟上的内容。通过使用新型的光学感光材料,将信息保存在上面。最终形成的产品看上去可能有点像是光盘。但是光盘内的信息,是一个一个字节烧录的,而全息存储则是整张烧录成型的。它还有着另一个优势,一旦存储成功,全息材料就可以同时记录多个图像记录。通过激光头在不同角度的照射,可以读取出数千张图像信息。
全息(Holography)(来自于拉丁词汇,whole+ drawing的复合),特指一种技术,可以让从物体发射的衍射光能够被重现,其位置和大小同之前一模一样。从不同的位置观测此物体,其显示的像也会变化。因此,这种技术拍下来的照片是三维的。
虽然全息图通常指三维光学全息图,但这是一个误解。除此之外,声场也可以被制作成全息图。无论怎样,使用全息技术所记录下来的信息,可以是很多张图片。如果你将这些图片放大到极致,看到其基本的像素点。那么黑点代表1,白点代表0。由此就有了庞大的二进制存储空间。而我们也可以根据这些来存储海量的数据。
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自从2010年《阿凡达》开始火爆之后,3D成为了显示业界的主流基调。一时间各大厂商都相继推出自己的“革命性”3D显示产品。下面给大家介绍的这个东西非常强大,它不仅仅可以显示平面的3D图像,更可以360度环绕显示3D图像。
它第一次亮相是在2009年10月的东京召开的数字内容博览会(DC EXPO2009)上,索尼展示了一款360度可视,支持多人裸眼观看的3D立体显示设备原型样机。
这机器设计颇似科幻电影中的全息通讯设备,直径13cm,高27cm,可以安放在桌面上使用,基于LED发光元件,96x128分辨率,24bit色彩。无论观者站在它四周的任何角度,都不需要佩戴专用眼镜,即可观察到具有立体感的图像。虽然它非常的小巧,但是观众在看过之后,都留下了深刻的印象。觉得它像是被关在一个虚拟的笼子里,马上就要走出来了。
索尼表示,该机可以用于商业展示、医疗图示、家用数码相框、可视电话等领域,目前索尼加速了商品化日程。未来不久我们就能看到基于这个雏形的新机型。
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汽车慢慢普及,还没有车本的年轻人没有几个了。不过在我们儿时看变形金刚汽车人的时候,小编我就奢望未来能有自动驾驶的汽车,带着我到处闲逛了。自动驾驶的车辆目前已经发展到了一个更高的阶段,从以前的预编程人工智能机制,现在已经逐步进化到具有初步认知和思考能力。不过这些车辆仍然需要与车手的身体进行互动,但是车手不是驾驶。这就像是现代的飞行员一样,驾驶员的存在只是加强命令的执行力度。驾驶员要作的就是选择目的地,选择沿途所期待看到的风景等条件,然后用口头命令的形式告诉汽车。最后自动驾驶汽车就会带着这些使命,将你送往目的地。而整个驾驶过程,全都交由自动驾驶系统来完成。
这就意味着AI人工智能系统需要具备非常复杂的认知技能,同时能够快速做出决策。例如避免汽车撞上在公路上游荡的流浪动物,或者是提醒驾驶员高速运动中的颠簸。根据通用汽车的消息,首个无人驾驶汽车可能在2018年上路。该公司透露计划在未来几年内完成自动驾驶汽车的研发,并且在2015年开始初号机的测试工作。通用汽车的前任首席执行官瓦格纳表示:最大的障碍不是技术问题,而是法律责任和政府的条款。这不是科幻小说,这是实实在在的未来现实。在2008年的一份报告指出,除了通用汽车之外其他汽车制造商也在积极研发自动驾驶汽车。这些厂商包括了日产、本田、奥迪等国际大牌厂商。
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终结者大家都看过吧,透过阿诺的红色眼球,那第一人称的终结者主视角,就是最为典型的增强现实应用。
增强现实(Augmented Reality,简称AR)是近年来国外众多知名大学和研究机构的研究热点之一。[1]AR技术不仅在与VR技术相类似的应用领域,诸如尖端武器、飞行器的研制与开发、数据模型的可视化、虚拟训练、娱乐与艺术等领域具有广泛的应用,而且由于其具有能够对真实环境进行增强显示输出的特性,在医疗研究与解剖训练、精密仪器制造和维修、军用飞机导航、工程设计和远程机器人控制等领域,具有比VR技术更加明显的优势。
增强现实(AR),也被称之为混合现实。它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实提供了在一般情况下,不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息,而且将虚拟的信息同时显示出来,两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中,用户利用头盔显示器,把真实世界与电脑图形多重合成在一起,便可以看到真实的世界围绕着它。
增强现实借助计算机图形技术和可视化技术产生现实环境中不存在的虚拟对象,并通过传感技术将虚拟对象准确“放置”在真实环境中,借助显示设备将虚拟对象与真实环境融为一体,并呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。因此增强现实系统具有虚实结合、实时交互、三维注册的新特点。
目前iphone的现实增强程序已经有很多,下面的网址搜罗出了30款最有特色的For iphone现实增强程序:
http://www.iphoneness.com/iphone-apps/best-augmented-reality-iphone-applications/
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我想这种游戏方式不需要过多的解释,我们已经在许多科幻电影和电视节目中看过交互性虚拟游戏的实例了。虽然3D显示技术目前已经开始慢慢的蔓延到我们的PC和家用游戏主机,但是我们都更渴望体验到更加富有交互性的,更加逼真的虚拟游戏。我们消费者都期望我们的游戏体验能够提高到一个新的水平。这里有一个很好的例子:Virtusphere虚拟交互游戏系统。它不必让玩家带上特殊的眼镜,就可以实现虚拟实境。你可以在里面进行跑步、攀爬、匍匐、跳跃等各种动作。通过你的肢体动作来映射虚拟游戏中的人物行为。
有一天,我们真的希望看到一个全息的实景环境虚拟游戏,让我们尽情的发挥身体的各种感觉,去感受虚拟游戏中的刺激。但在这之前,我们还有许多要作的。起码无数的工程师和研发人员都热情的投入到这个产业中。也使得我们看待了未来的交互虚拟游戏。
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请试想一下,如果你可以使用一个单独的原子,存储一个数据位,二进制中的0或者1。那么你可曾知道,组成一粒沙子的原子数量换算成容量就可以存储下万亿比特的数据。而目前的人类科技水平,只能使用数百万个原子来构造出一个存储位。
原子存储设备的构想早在20世纪50年代就已经被人提出,而科学家也已经找到了移动单个原子的方法。在过去的10年内,我们已经在不断的接近原子级存储。事实上,在2001年,科学家已经能够使用单一的原子构造出一个存储位。不过不幸的是,你需要让其与周围临近的原子隔绝。由此你不得不将一个原子放置在一个由其他原子组成的单元格中。最终科学家需要使用20颗原子创造出这样的结界,才能容纳下一个原子存储位。
现在时间跨越到2010年,在相隔10年之后,我们的材料科学和量子力学已经有了突飞猛进的发展。对于1:1的存储量,目前我们的原子存储技术已经越来越接近了,接近了。
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变形金刚你肯定知道,下面介绍的这项科技就有点类似。这是麻省理工学院和哈佛大学的材料应用科学家发明的新玩意。变形合金。你可以像是折纸一样,自由的折叠他们,折叠成船只或者飞机。事实上他们是一种玻璃纤维材料,厚度大约是半个毫米,一个三角形单元的的面积为半英寸。不过如果你需要更大的面积也可以大规模生产。他们可以折叠成任意你所期望的样子。
科学家希望走两个极端,不仅仅是制造出大型的折纸飞机,他们更希望可以制作出极端微小的变形合金纳米电路。科学家们预计在未来让变形合金具备形状记忆功能。使用镍钛合金作为主要材料,厚度约100个微米具备像是钢丝一样的强度。你可以试想一下一个比头发丝还要小的折叠合金马达。
电流通过变形合金可以发生许多奇妙的事情,在不同的温度下,它可以呈现出不同的形状。当温度达到华氏178度的时候,他们会不约而同的展开成为一个平面。而通电之后其上面嵌入的磁铁会互相吸引,保证固定住他们的形状。
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早在2007年,东芝公司透露了一款家用级别的核动力发电机系统原型的价格。这台核反应堆高20英尺,安全发电功率为200千瓦。它具备全自动的设计,可以进行自我维护。东芝表示在未来这种家用级的核动力设备可以解决大城市的供电需求。
这种核动力发电机可以提供长达40年的使用年限。一旦商业化之后,其发电成本可以控制在每度5美分的范畴内,完全可以让普通消费者所接受。但是出于更多的安全和法律因素,这种设备目前还没有正式投入市场。然而,在2010年早些时候,比尔盖茨宣布将与东芝合作,完善这一雄心勃勃的家庭核动力发电计划。盖茨说,这项技术使用贫化铀可以让其生命力提升到60年之久,预计未来的发电机将会更小更安全。比原先的东芝初号机设计更加智能。(如果核动力发电机采用Windows系统,会否蓝屏呢?)而它的价格也将进一步下降,让更多的城市所接受。
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最近的墨西哥湾原油泄漏事件,让我们比以往任何时候都更加清楚,我们不应该再对化石燃料产生过度的依赖。不仅仅它的使用会带来全球变暖影响环境,它的开采和提炼同样对环境有着极大的影响。不过令我们心灵稍微安慰一些的是,我们目前已经有了不少混合动力汽车进入市场。他们可以利用常见的燃料和电力驱动。
然而,天然气仍然是一种由石油提炼出来的能源。在制造汽车零部件的过程本身也仍然在依赖石油。最近福特汽车公司透露,目前他们正在极力的排斥汽油,完全改用以大豆提炼物为基础的生物石油。不仅仅他们的汽车会采用这样的能源,就连制造汽车的过程也会使用生物石油。这项改革会为公司节省150万英镑的成本。每年都可以使用大豆石油来制造出更多的零件。虽然目前大豆石油与传统的汽油相比还有着一些差别,但是福特相信,在不久的未来,大豆石油的燃油效率将会不断被改进。这才是科学和汽车工业发展最正确的方向。
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一般人都觉得,我们所呼吸的空气都是气体的。但你可曾知道,我们在母体中的时候,肺部是完全浸满液体的。我们可能在液体中呼吸吗?答案是必然的。液体呼吸最大的受益人应该就是处于深海作业的工人。也正式基于这方面的考虑,科学家才发明出了液体呼吸装备。
在深海中,冰冷漆黑的空间内压力极大,要想在这样的极端条件下工作,需要一套坚实的潜水装备。而神潜伏外部所承受的压力要与内部的压力持平,这样才能保持潜水服的强度。但是即使身体条件好的人,在这种极端压力下都会换上潜水病。
在这套新式的深潜装备中,潜水员不需要呼吸气体形式的氧气。相反,在肺部吸入的是富含氧气的液体。这有助于肺部承受深海的压力,人在回到地表时体内也不会滞留更多的二氧化碳。
在医疗领域中,这种应用已经存在。对于肺部不发达的早产儿,医生们会使用液体呼吸装备来维系他们的生命系统。知道他们的肺部发育的足够健壮可以在空气中呼吸。液体呼吸也可以被应用于急性呼吸衰竭的病人。
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无线能量传输的概念起源于19世纪末期,首次提出是在Space.com网站上的精选文章中。它指出能量可以以无线的形式在空间中传播。然后10年以后,我们日常使用的充电设备仍然是线缆和插座。
不过,手机的无线充电背夹已经在零售商店和网上商城中买到了。事实上它的原理很简单,利用一个铜线线圈植入到电子设备中,然后在充电平台上也安装一个铜线圈。两个线圈调谐到相同的频率。墙上的线圈所产生的电磁场和电子设备中线圈产生共鸣。这种共鸣会产生一种叫做共振耦合的现象,由此给设备提供电磁能量。但是你不必担心,无线电能传输的过程对人无害,即使你站在两个铜线圈之间也没事。
因为我们的身体显然不会与两个铜线圈的调谐频率一致。由此这种无线能量传输可以被应用在大多数的餐厅、加油站、书店、商场等公共场所中。电子设备可以通过这些共振耦合来产生电力。许多公司有望在2011年第二季度大规模试产这种无线电能传输背夹给移动设备使用。而在此前,日本的一些厂商已经研发出了更高阶的无线电能传输方案,可以驱动100W以上的设备工作。