創客的樂趣:DIY愛好者將靈感轉化為各種事物,從竹製腳踏車到城市屋頂宇宙射線探測器

在世界創客嘉年華上,一場小組討論強調了科學家如何依賴非科學家及其校外創新

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在過去十年中穩步發展的DIY(自己動手)運動,本週末在紐約市得到了充分展示。在紐約科學館舉辦的紐約世界創客嘉年華是對創客們的慶祝——他們是體現DIY文化中堅韌不拔的創造力的個人和團隊。

創客創造事物,這顯而易見。但更重要的是,創客們善於變通。他們可能沒有資源進行昂貴的專案,但他們會利用自身條件,最大限度地利用現有資源來實現目標。創客會進行修補、協作和即興創作。

以紐約大學(N.Y.U.)研究宇宙射線的博士生傑夫·艾倫所在的實驗室為例。艾倫在一個名為“科學家-創客在行動”的小組討論中描述了他實驗室最新的專案之一——構建一個利用紐約市屋頂水箱密集的網路化粒子探測器陣列。該討論由《大眾科學》組織,於9月25日星期六在創客嘉年華的中心舞臺舉行。

地球不斷受到來自各個方向的超高能宇宙射線的轟擊。它們主要由原子核粒子組成,如質子和中子,所含能量比科學家在現代粒子加速器(如大型強子對撞機)中產生的能量高數億倍。人們對它們也知之甚少。但事實證明,配備光敏電子元件的網路化水箱系列是理想的宇宙射線探測器。

艾倫說:“如果你想建造一個宇宙射線簇射探測器,人類想出的最好的辦法是在地面上建立一個大型探測器陣列。” 但這種裝置成本不菲。當艾倫的導師,紐約大學物理學教授格倫尼斯·法拉爾考慮建造一個探測器陣列時,她考察了阿根廷的皮埃爾·奧傑宇宙射線天文臺,這是一個50公里乘50公里的水箱探測器網路。艾倫說:“他們不得不建造所有的水箱並分發它們,這佔了他們預算的很大一部分。” 他說,有一天,法拉爾看著她的辦公室窗外,“她說,‘哦,那兒就有一個水箱!’”

最初的靈感發展成了紐約學校宇宙粒子望遠鏡專案,該專案利用了當地學校可以為宇宙射線研究提供的兩個重要資源:水箱和學生。學生們有機會透過幫助將學校的水箱變成粒子探測器來參與實踐科學——而艾倫和法拉爾的實驗室則獲得了研究幫助,同時避免了探測器陣列的鉅額費用。艾倫說:“我們的預算非常有限,我們所有的裝置要麼是現成的,要麼很便宜,要麼是借來的,所以我們正在想辦法如何以低成本建造探測器。”

另一位小組成員和科學家-創客,哥倫比亞大學的約翰·穆特,希望賦予非洲國家的人民成為交通工具的製造者——特別是竹製腳踏車。


穆特說,腳踏車交通在非洲至關重要,因為這是大多數非洲人去看醫生、找工作以及將貨物運到當地和區域市場出售的唯一方式。但是,非洲幾乎所有的腳踏車都來自中國,都是廉價製造的,並且基於過時的設計。他補充說:“腳踏車技術已經把非洲拋在了後面,他們需要更好的腳踏車。”

穆特認為,竹子是解決這個問題的現成方案。“它在當地生長,比大多數形式的鋼鐵更堅固、更輕便,不需要焊接,而且是管狀生長。” 因此,哥倫比亞大學地球研究所的一個團隊已與竹製腳踏車設計師聯手開發一個專案,以便在非洲大規模生產竹製腳踏車,並培訓非洲人制造它們。該團隊已在迦納紮根,他們計劃在那裡建造他們的第一家工廠——他們希望這家工廠每年能夠生產20,000輛腳踏車。

儘管週末的慶祝活動非常強調業餘發明家和DIY愛好者,但小組成員迅速提醒聽眾,製造事物對於科學研究和進步至關重要,即使這些事物不是實物。“我們創造知識,”紐約西奈山醫療中心的比較解剖學家和小組討論成員喬伊·雷登伯格說,“而且我們免費贈送知識。”

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