2012年12月版的《大眾科學》詳細描述了10項可能改變世界的重大突破。在選擇這些突破的過程中,編輯們決定重點介紹其他七項同樣大有可為的引人入勝的創新和趨勢。以下是這些創新和趨勢。
腳踏車安全氣囊
Hövding腳踏車“頭盔”售價 600 美元,價格昂貴。但其設計非常巧妙,可能會改變騎腳踏車者和摩托車駕駛員佩戴的傳統硬殼頭盔的性質。
這款頭盔實際上是一個騎車者戴在脖子上的項圈。項圈內含有一個減壓安全氣囊,可在碰撞時瞬間展開,包裹住騎車者的頭部。安娜·豪普特和特蕾澤·阿爾斯汀在瑞典隆德大學讀書時開始設計這款項圈,她們現在是瑞典馬爾默一家擁有 16 名員工的初創公司的一員,該公司生產這款項圈的商業版。這款項圈配備了加速度計和陀螺儀,可以檢測騎車者的運動並觸發頭盔展開。安全氣囊會在大約十分之一秒內完全膨脹。一些評論家指出,這款項圈只能使用一次,但傳統的頭盔在發生碰撞後也應該更換。
這款“隱形”頭盔目前配有兩種不同的設計師外罩。Hövding 在 2012 年 8 月斯德哥爾摩梅賽德斯-賓士時裝週上進行了碰撞測試,以展示該產品。頭盔展開後,客戶可以將其退回 Hövding 進行回收。
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圖片來源:Hydronalix
機器人救生員
7 月 15 日,在俄勒岡州海岸附近,兩名男孩發現自己正與離岸流作鬥爭,被拖離岸邊。在偏遠地區附近沒有救生員。他們的父親撥打了 911 並跳入水中幫助。一個兒子游了回來,但父親和另一個孩子遇到了麻煩。德波灣消防部門趕到,將一個看起來像大型水平浮標的東西扔進水中,並使用遙控器將該裝置引導至這對父子身邊,救了他們。
那個“浮標”實際上是緊急綜合救生索,簡稱 E.M.I.L.Y.。E.M.I.L.Y. 由亞利桑那州綠谷的海事機器人公司 Hydronalix 建立,這款 11 公斤重、1.4 米長的機器人救生員由小型電機驅動,電機使用可充電電池。Hydronalix 設想這款價值 10,000 美元的機器人閒置在海灘或碼頭。當看到游泳者遇險時,救援人員或任何路人都可以將 E.M.I.L.Y. 扔入水中,並透過遙控器將其引導至游泳者身邊,游泳者可以抓住它,安全地等待其他幫助到來。E.M.I.L.Y. 不能取代救生員,但即使在人類救援人員認為過於危險的區域,它也能迅速到達游泳者身邊。
圖片來源:The Water Project
發展中國家的陶瓷濾水器
在世界許多地方,缺乏清潔用水是疾病和死亡的主要原因,許多慈善機構正在努力提供飲用水。一種新的選擇是陶瓷濾水器,它名副其實地鍍了一層銀。這種濾水器看起來像一個花盆,放在塑膠桶上方。水逐漸倒入盆中,然後慢慢滲出。陶瓷材料中的小孔過濾掉大部分雜質,而膠體銀塗層還能殺死微生物。最近的一項研究表明,這種盆能消除 99% 以上的病原體。在使用了六個月後,這些盆顯著改善了奈及利亞一個貧困農村居民的健康狀況。
東非的安全飲用水陶瓷等許多非營利組織正試圖讓這種盆得到更廣泛的應用。和平陶工教授沒有清潔用水的社群的人們如何製作和使用這種盆,他們計劃開始與哥倫比亞、巴拉圭、喀麥隆和幾內亞比索的社群建立合作關係。
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水利工程 V 形多孔陶瓷濾水器流動、強度、浸出和微觀結構特性的理論和實證建模(研究)
圖片來源:Sugarmade
無樹紙
我們都見過辦公室印表機附近或洗手間裡的標誌,提醒我們不要使用太多紙張,因為它會殺死樹木。雖然大多數紙張來自人工林,但種植的新樹木需要 10 到 20 年才能取代被砍伐的樹木。但是,如果紙張可以在沒有樹木的情況下製造出來呢?紙張主要由纖維素組成,並且存在大量廢纖維素,包括蔗渣,即從甘蔗中提取汁液的纖維副產品。
Sugarmade 是一家成立於 2009 年的公司,目前正在銷售用蔗渣和竹子製成的無樹紙。這兩種原材料都是可再生的:竹子比樹木生長快得多,而蔗渣通常透過焚燒處理。Sugarmade 總部位於加利福尼亞州聖何塞,一直在迅速擴大其在美國西部和南部的分銷網路。該公司目前正在對其產品的環境影響進行生命週期分析,這將有助於該公司儘可能可持續地製造紙張。
圖片來源:BASF
可堆肥食品包裝
早在 2010 年初,菲多利就為 Sun Chips 推出了一款完全可堆肥的包裝袋。它滿足了所有的食品包裝要求,而且顏色鮮豔。不幸的是,這種包裝袋在人們搬運時聲音也很大——高達 95 分貝。菲多利最終撤回了這種包裝,並在另一次短暫的可堆肥嘗試後,放棄了這個想法。但現在總部位於德國的化學公司 BASF 生產了一種新型可堆肥包裝袋,用於包裝薯片和糖果棒等食品。這款包裝袋旨在儘可能與傳統包裝相似(包括聽覺水平),由多層可堆肥樹脂和粘合劑製成,其中一些基於玉米等可再生資源。包裝中的聚合物類似於細菌和真菌正常攝取的分子鏈。
西雅圖水手棒球隊的主場 西雅圖水手隊 是早期的採用者之一,該隊在 2012 賽季期間嘗試使用了這種包裝袋。該隊有望在本賽季將 85% 的垃圾從垃圾填埋場轉移出去,他們表示,使用這種包裝可以保持堆肥流的純淨,並降低垃圾分類的成本。隨著 BASF 與食品公司達成協議,這種包裝袋應該會開始出現在超市貨架上。
圖片來源:microryza
科學眾籌
社交媒體的爆炸式發展催生了眾籌現象。慈善機構、搖滾樂隊、個人——任何人——都可以透過 Kickstarter 和 IndieGoGo 等線上網站從世界各地的人們那裡籌集資金。這種想法也已在科學研究領域興起。在過去的兩年裡,SciFund 和其他網站,如 microryza.com 和 petridish.org,已經資助了數百個專案,並且它們正在迅速發展。這些專案通常規模不大,範圍從測試口服避孕藥對雌雄同體魚的影響到確定喜馬拉雅山冰川湖的生命週期。支持者認為,除了急需的資金外,眾籌還可以為科學普及和公眾參與提供平臺。眾籌不會取代傳統的支援來源,但它立即擴大了選擇範圍。
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RocketHub:魚類避孕藥,你的水中有什麼? PetriDish.org:用我的相機眼睛偵察:冰上湖泊變化
圖片來源:可汗學院
影片教育
負擔不起大學學費?需要化學方面的幫助?在網際網路上蓬勃發展的影片教育正在改變所有年齡段的人們的學習方式。2002 年,麻省理工學院啟動了開放課件專案,旨在讓擁有網際網路連線的任何人都可以訪問麻省理工學院課程的講座和講義,從而推動了這場運動的早期發展。此後,其他大學也紛紛加入,但目前正在進行的大規模擴張是由 TEDEd、iTunesU 和 可汗學院 等非營利和商業機構進行的,僅舉幾例。它們為從小學到大學的學生提供輔導和指導。YouTube EDU 也參與其中,託管了數千個教育影片,並與可汗學院合作贊助了 YouTube Next EDU Guru 影片競賽。