技术的创新性(更新中)

创新是技术发展的核心所在,也是技术对人类富有挑战意义的内在原因。在人类历史的长河中,每一项技术的问世都是创新的结果,都闪烁着创新的光芒。

小辞典

创新就是建立一种新的生产函数。

——熊彼特

创新就是为达到一个有用的目的而采用一种新方法。

——西蒙。德鲁克

创新就是在经济和社会领域内成功地生产、吸收和应用新事物。

——欧盟1995年度《创新绿皮书》

案例1:3D打印让失明的准妈妈“看到”孩子的模样

2015年5月7日报道,巴西的Tatiana Guerra,30岁,在她17岁的时候就已经失明。在产检B超的时候,医生从屏幕里看见了孩子的样子,但只能描述给她听,因为她看不见。

 

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看她特别迫切想知道孩子的状况和摸样,医生决定给她3D打印出子宫内的孩子的样子,让她去触摸感受。

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案例2:种出家具的树

河北的61岁老农尚春林竟种出家具树,让人赞叹。尚春林出身农民家庭,自幼对特色农业情有独钟。在2000年时,尚春林只身来到北京,他白天打工,晚上自学农学,受到竹木藤类家具启发,于是其利用榆树,耗时8年,种出“家具树”。尚春林种出的椅子树至今已有6年树龄,有人出价8万元购买。

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案例3:水稻画

1个机器猫、2张笑脸,浙江省宁波市象山县定塘镇田洋湖的一大块水稻田,因为彩色水稻与卡通造型,变得可爱起来。

这块彩色稻田由常规绿色水稻平铺打底,使用黄色和紫色等不同颜色的水稻在水田中绘出巨型图画,巧妙地展现了颜色的层次感和立体感,成了一幅种出来的“大地农民画”。

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案例4:美医生将老人烧伤左手缝进肚皮 助创面愈合

休斯敦卫理公会医院日前收治了一名左手严重烧伤的病患,为避免截肢,整形外科医生想出一个不同寻常的拯救方法:将他的手缝进肚皮里。

得州密苏里市退休的牧场工人、87岁的弗兰克·雷耶斯(Frank Reyes)今年6月独自在家更换拖车轮胎时,千斤顶滑落,他的左手被钉在挡泥板上,当天下午的高温使得挡泥板被烘烤超过38摄氏度。雷耶斯在一个半小时后才得到救援,此时热金属已经像熨斗一样灼伤了手上的皮肤和肌腱。外科医生和感染小组担心,一般类型的皮肤移植不能起作用。

医生最初采用保守的方法,为雷耶斯清洗和包扎伤口,但后者的食指感染严重将不得不截肢。“他手上的皮肤几乎完全坏死了,并且损害到了骨头。”孙女凯西(Casey Reyes)说,“看上去就像木乃伊的皮肤。”

休斯敦卫理公会医院整形外科医生安东尼·依科(Anthony Echo)收治这名病人后尝试了特别的方法,在雷耶斯的腹部划开一个“口袋”,将受伤的左手塞进袋子并缝合。经过3周时间,腹部的皮下组织成功附着在受损的手上,使其愈合,并形成了新的血液供应。

凯西称,“这就像连帽衫的前兜。这种技术有些科幻电影的感觉,听起来十分疯狂。”

据美联社2日报道,医生目前已成功将雷耶斯的左手取出,并从腹部抽取一些组织和皮肤覆盖在手背上,这只几乎不保的手有望重新恢复全部使用状态。

案例5:香皂一样大小的洗衣机

 Dolfi: 德国新一代洗衣机,和香皂一样大

有位名叫Lena Solis的德国女士突发奇想,想要发明一款可以携带的洗衣机,于是她经过努力,最终将创意变成了现实。

1. 在水池或盆中加满足够的水,把要洗的衣物放进去;

2. 放入洗衣粉或洗衣液;

3. 将Dolfi放入水池或盆中,打开开关,然后去做其他的事情;

4. 30分钟后,你的衣服就洗好了。

Dolfi的优点

1. 操作简单,方便携带,解放双手;

2. 节能省时,每次使用Dolfi都可以比标准洗衣机洗涤节省80倍的能源消耗;

3. 用途广,可洗棉、麻、毛、人造纤维等各种面料的衣物;

4. 保护衣物,不掉色,让衣服完美如新;

5. 安静,没有任何噪声。

Dolfi内设多频转换器,发出超声波,声波通过水流形成高压气泡,气泡在破裂后形成微型喷射液体流,以去除污垢。

案例6:创意衣架

衣架外形优雅,仿佛是一只浮在水面上的天鹅。它独特的 Z 字形设计可以有效地保护衣服领子的部分不被损坏,同时本身又具有足够的强度和韧性。技术的创新性(更新中)

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案例7:创意沙发设计

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案例8:空气洗手装置

浙江大学7名年轻学生发明的“空气洗手”装置获得全球众多专家的青睐。9月17日,在中国工程院、美国国家工程院、英国皇家工程院联合主办的第二届全球重大挑战峰会上,这一发明获得学生日竞赛唯一金奖。

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浙大玉泉校区一个实验室里,团队成员演示使用空气洗手装置。

团队成员、浙大机械工程学院本科生史煜昆18日告诉记者,同学们在研究洗手过程中水的作用时发现,仅有少部分水用于溶解手上的污渍,而绝大部分的水都用于冲走这些污渍。“我们认为这里面蕴藏着巨大的节水潜力,即可以用其他洁净的流体——如空气——来代替水冲走污渍。”史煜昆说。

他们首先通过雾化原理,将空气与水混合。另一个问题是如何获得高速气流,这让同学们颇花费了一番工夫。“获得高速气流首先要把空气压缩,一开始我们想到的是空压机,但是这样做不仅成本高、噪音大,而且需要另外消耗能源。”史煜昆说,几番周折后,一个奇思妙想出现——利用洗手者自身的重力做功来压缩空气。

在峰会学生日竞赛现场,最终展现在评委们眼前的“空气洗手”装置带有踏板和滑轮组。团队成员演示了这台装置的妙用:洗手时,站上移动踏板,使之下沉,通过滑轮组驱动,活塞就会向上压缩空气,使水龙头喷出雾状水滴。

用“空气”洗手,真的能洗干净吗?成功研制出装置后,同学们做了一系列实验测试其效果。史煜昆说,他们利用显色反应来观测洗手前后手表面的污渍残留情况,又通过细菌实验比较洗手前后手表面的细菌数目。这些实验证明,用“空气”洗手和一般的洗手办法相比效果一致。

这套“空气洗手”装置每分钟出水量约为300毫升,而为了达到相同的清洗效果,目前常见的水龙头需处于每分钟出水3000毫升的工作状态。在保证相同洗净程度的前提下,用"空气洗手"装置洗手能够节省大约90%的用水量,而且没有产生其他能耗。

 案例9:盐水当燃料

NanoFlowcell AG公司在今年的日内瓦车展上公布了一款搭载盐水电力驱动系统的超级跑车Quant e-Sportlimousine,现在,这款车已经正式在欧盟获准上路。

提到超级跑车,人们以往总会首先想到下面三个特点:拉风的外观、风驰电掣的速度和惊人的油耗。不过,列支敦士登能源公司NanoFlowcell AG开发出一种盐水动力系统,超级跑车在速度与环保两方面取得完美平衡。

Quant e-Sportlimousine的驱动能源全部来自盐水,但速度表现却一点也不比燃油车型逊色。其所搭载的四部电动机可提供高达960匹马力的动力,百公里加速仅需2.8秒。目前,Quant e-Sportlimousine跑车内部可承载4人,并且藏有两个200升的水箱,储满盐水之后可维持600公里的续航。

那么工程师是如何从盐水中榨出如此猛烈的能量呢?

原来这套盐水电力驱动系统的技术工作原理和氢燃料电池类似,不同之处在于,其利用盐水产生电能。该液流电池被薄膜分隔为两个部分,当盐水从一个部分渗透到另一个部分的过程中会产生电荷。电荷会被超级电容收集并为汽车提供动力。

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案例10:仿生轮胎形救生车

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RollEvac概念军用轮胎车利用仿生科技,为及时救援和疏散提供帮助。该车形似轮胎,垂直地面运行,外部装有“弹簧腿”提供牵引力,还有装甲外壳可在运行途中保证乘客平衡和安全。

案例11   立体版的《清明上河图》——将平面的画作用立体的方式呈现出来

木头也可以拿来创作艺术。一名中国艺术家郑春晖的用约12公尺长、3公尺高、2.5公尺宽的木头,雕刻出著名的画作《清明上河图》,将平面的画作用立体的方式呈现出来,他花了4年的时间将画中人们的生活细节,栩栩如生雕刻出来。

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

上头有超过550个人物雕刻,还有建筑物、小桥、船只、植物、动物等精细雕刻,展现了当时人们的生活。

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

这个木雕作品描绘了宋朝人的生活,比画作还要惊人。

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

这不仅仅是考验技艺,也需要很多耐心才能够完成的旷世巨作。

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

每一个小细节都能看出艺术家的用心,雕刻的栩栩如生。

远看还以为是块腐烂的木头,仔细一看简直让人觉得太不可思议了!

案例12  透明的教堂

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你没看错,这确实是一个教堂,而且是一个普通的教堂。

它由设计师 Gijs Van Vaerenbergh 设计完成,该教堂高约10米,利用大量钢板堆叠而成,墙面斑驳通透,创造出一种极为玄幻的光影效果。

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若是从外侧观赏,这座教堂看起来就像是浮动在空气中的像素方块,神秘而不真实,让人嗔目结舌!

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“建筑是凝固的音乐,音乐是流动的建筑”,这座位于比利时的“透明教堂”就是一首空灵之歌,它2011年9月完工,2012年被建筑网站Archdaily选为年度最佳建筑。

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这座也许是全世界在视觉上最独特的“透明”教堂,钢板与钢板之间保留着缝隙,通透无比——就像每个人心目中都有自己的上帝,看世界的角度不一样,那么上帝也就不一样。或者,套用国产那句更牛X的“无色无相,万法自然”,说的大概也就是这么个情景。

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仰视教堂顶部

这座教堂又名为“reading between the lines”,将“透明”的定义从了解所有眼前看见的事物,延伸到看不见的事物,看不见不代表不存在,看见的却未必等于真实。

设计师用30吨钢材,2000块钢片搭建成了这座教堂,教堂从外面欣赏,由于镂空的原因,使之很好的与周围景色融为一体,并且红锈的颜色也可以给冬日的场地带来一道风景。从内部欣赏,外面的景色由于教堂每行的钢板遮挡,从而重新诠释了场地周边的景色。

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案例13    “智慧路灯” 具备WIFI可充电

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10月27日,上海市首批15盏“智慧路灯”杆在大沽路上亮相,它具备照明、为电动汽车充电、一键呼叫等八大功能。上海市住建委负责人表示:明年有望在南京路、外滩等景点及人流密集区扩大试点,“十三五”期间全市推广。在大沽路石门路至成都北路段,15盏“智慧路灯”已经开始工作。与普通路灯相比,它们的灯杆更粗,底部和上部结构增加了不少新设备,最明显的就是路灯底座增加了电动汽车充电桩。电动汽车车主马先生将爱车停靠在路灯旁,用手机扫描充电桩二维码,并安装相关APP后,将汽车与路灯连接开始充电,而充电费用根据充电时间、电量等计算,可用手机支付,“如果以后推广这种路灯充电桩,新能源车普及就快了。”

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站在路灯下,记者用手机还可以搜索到“elightNet”WIFI信号,输入上网密码后,立即可以免费上网,且网速非常快。同时,路灯杆朝人行道一侧还安装了一个显示屏,配有呼叫按钮。人们可以一键呼叫寻求帮助,也可通过轻点屏幕查询或与相关后台语音通话,了解周边道路交通、商业、餐饮等信息。

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案例14  自制“翅膀”和飞机肩并肩飞行

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来自瑞士的Yves Rossy和来自法国的Vince Rft最近用Rossy设计的翼装备在迪拜上空和世界上最大的客机空客A380在一起飞翔。

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俩人先由直升机带到离地面约1700米的地方,然后跳下直升机,开始用自己的装备飞行。

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在1200米左右的高空他们和一架空客A380相遇了,此时俩人的时速为190千米。

他们先是同在飞机一侧飞行,接着分开到飞机的两侧。

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他们飞行的时候可以很清楚地看到迪拜棕榈岛的全貌和世界第一高楼迪拜塔。

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发明这套飞行装置的Rossy当过商务机飞行员,因为一直想知道在机舱外飞行是什么感觉,所以发明了这套重55公斤的装备,每侧的翅膀长2米。

这不是俩人第一次做“鸟人”了,今年5月两个人就以时速200千米在迪拜上空自由玩耍。

案例15  创意车用雨伞设计,给你的单车加前挡

下雨了,骑车的没有汽车的享受,面对着淋雨国内有不少防御招式,不过都有一定的安全隐患,下面介绍的是 即便天气适合在城市的道路上骑自行车,也不意味着你可以轻松的从起点到达终点。始终存在的一个问题就是下雨:骑自行车的就是无法像汽车司机一样得到很好地“保护”,他们必须想办法穿上雨衣或者搞一套塑料行头套在身上来避雨。

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LEAFXPRO通过自然之力为自行车添加了优雅元素。新概念自行车雨伞LEAFXPRO正在进行众筹,新的外壳设计阻隔了雨水,虽让自行车改变了外形,但却没有影响到经典的空气动力学特性。这点对于自行车来说很重要, 但是经常被人们所忘记。

与传统雨伞大不相同,LEAFXPRO兼顾自行车的前后,不仅可以抵御迎面而来的暴雨,还能避开侧面刮来的风。

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这款专为自行车设计的雨伞还有符合其空气动力学的空气通道,能让你的自行车不再摇晃。该设备组装简单,能够兼容各种不同类型的自行车。整个安装过程仅有五个步骤,耗时仅需一分钟。

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案例16  美国的隐形战斗舰

美军“独立”号战舰

【技术参数】

舰长:115.5米

航速:最高47节

排水量:2800吨

外壳:采用隐形材料

续航:可达6500公里

最浅航行:6米

 

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濒海战斗舰

美国正在派遣新一代高速隐形战舰——“独立”号濒海战斗舰前往南中国海有争议水域,这种舰船的光滑外壳体现出它们所应用的隐形技术,稳定的三体船设计适合在南中国海作战。

 

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朱姆沃尔特级驱逐舰

“朱姆沃尔特”号驱逐舰体积庞大:长185米,飞行甲板面积超过1000平方米,排水量14564吨。据美国《军队时报》报道,它比其他美国海军现役驱逐舰长出约30米。尽管体积庞大,但隐蔽天线和一个令其比现役驱逐舰更不容易被雷达发现的斜角式结构,令“朱姆沃尔特”号成为隐身驱逐舰,并且火力凶猛。据美国有线电视新闻国际公司报道,它的“先进舰炮系统”射程超过100公里,是现役驱逐舰舰炮射程的3倍,而且极其精准。它的大规模供电能力预计可以支撑未来的激光武器。

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朱姆沃尔特级驱逐舰

 

 

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“海影”战舰

黑色楔型怪物——“海影”战舰:探索奇特的新型动力

从目前透露出的相关信息看,“海影”战舰至少具备两个特点:一是隐形效果,二是新动力。

从隐形角度来讲,“海影”被设计成楔形,周身涂满了黑色的吸波材料,可有效吸收雷达所发出的探测波。此外,船体下部布设水下声波吸收物和主动声波抵消器,可以有效地抵消声音,达到消音的效果。这样,“海影”难以被探测技术发现,从而达到隐形。

从新动力来看,传统舰船在速度上困难重重。当航速达到30节时,如果增加10%的速度,在动力上就要增强50%。这对使用燃料的船来说太不容易了。

为了突破传统舰船速度的限制,人们探索研制出了气垫型、水翼型等新型船,虽然可获较高速度,却受多种因素制约,不可能朝大型化方向发展。

“海影”试验的是一条新的动力之路。它不用传统动力,而是靠超导体电磁推进。它是双体船,船体下部中间有一个形状奇特的大洞。大洞的存在是为增加喷气口径,将海水往后推。“海影”的推进原理是:利用船内的超导体产生磁场,这个磁场和电池的电场因垂直作用产生力,不断把海水从中间的大洞往后推,船因此前进。“海影”前进时会产生一种叫“沉流”的水流,不会产生噪音。

舆论指出,美海军已经把从“海影”战舰的试验中获得的数据和设计资料,用于其他舰艇设计和改进方面,例如美军“宙斯盾”导弹驱逐舰的升级,就部分以此为依据进行。如果“海影”试验计划获得成功,美国不单是一场军舰新技术革命的先行者,而且有把握继续拥有21世纪的制海权。

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“海影”战舰

案例17:同一个瓶子,不同的饮品

【同一个瓶子,不同的饮品】一个瓶子,可以装上两种不同的饮品,白开水、茶水或者饮料,想品茶了可以喝,口渴了也可以喝白开水。

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双头瓶

案例18  随意调节的动态展览货架

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美国鞋类品牌 Skechers 在新店中引入了一套动态展览货架,由若干可翻转的木块组成的墙面可根据需要来更换摆放位置,充满节奏感和韵律。

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案例19 可见光无线通信(称为LiFi——Light Fidelity)

可见光无线通信(称为LiFi——Light Fidelity)是利用快速的光脉冲无线传输信息。也就是说无需WiFi信号,点一盏LED灯就能上网。其原理是根据不同速率在光中编码信息,例如LED开表示1,关表示0,通过快速开关就能传输信息。

 

Li-Fi原型产品依赖太阳能作为电力来源,所以LED光源配合太阳能面板就可以成为一套功能齐全的高速安全的数据收发系统。它不必依靠有线电缆或无线电信号,而是使用几乎无法察觉的LED灯泡闪烁来实现数据传输。

Li-Fi的速度快于多数WiFi网络,而最重要的还在于,它可以提供更加安全的上网连接。由于Li-Fi依靠灯光传输数据,必须在Li-Fi路由器所在的房间才能上网,因此很难被蹭网或监听。除了有助于在全球各地普及互联网外,Li-Fi技术还可以为智能城市网络和物联网等项目提供安全可靠的系统。

在复旦大学信息科学与工程学院实验室里,体验了这种“LiFi”(LightFidelity)的新技术。一盏1瓦LED小灯照射下,笔记本电脑里正放映动画片,当记者用手掌挡住光线,动画片停止了放映,记者又用手在光线下移进移出,动画片时不时卡住了……莫非这光线还能左右电脑的运转?答案是:电脑播放的是网络视频,而电脑上网的奥妙正是在这LED灯的光线中。

2013年10月15日,复旦的研究人员将“灯光上网”的离线最高速率刷新到3.7G,实时系统平均上网速率达到150M,创造了世界纪录。

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复旦实验室内,光感无线网络实现提速的原型机正在演示上网

每秒数百万次闪烁传信息

昨天,记者来到复旦大学信息科学与工程学院实验室实验室,现场体验了“灯光上网”的全过程。记者看到,两组LED灯珠被分别装在发射器和接收器上,并连接在一台笔记本电脑上。记者将手掌挡住LED光线,果然笔记本电脑上正在播放的网络动画片中断了,当记者移开手掌,动画片又继续播放。

复旦信息科学与工程学院教授迟楠介绍说,奥秘就在这一套特殊的发射、接收装置上。“光和无线电波一样,都属于电磁波的一种,传播网络信号的基本原理是一致的。”研究中,通过发射器将LED中的衡电流改装成通信电流,控制它每秒数百万次闪烁,亮了表示1,灭了代表0。通过这种方式,LED灯泡可以快速传输二进制编码。由此,电脑就能“读懂”光线里隐含的“密码”,实现“灯光上网”。

据悉,“灯光上网”设想来自英国爱丁堡大学物理学家哈斯,他2011年在美国一个电视节目上向公众演示了他的灯光上网仪器。去年开始,上海市科委在全市高校和科研院所布局这一国际前沿的无线通讯技术,由迟楠教授担任课题负责人。经过不到一年的努力,课题组在可见光通讯关键技术研究与应用取得重要进展:科研人员不仅在实验室环境中利用可见光传输网络信号,并且实现能够“一拖四”,即点亮一盏1瓦的小灯,4台电脑即可同时上网、互传网络信号。技术的创新性(更新中)

产业化关键在于微芯片

迟楠介绍,现在课题组最需要攻克的,就是如何把装满电路和各种设备的发射接收器缩小再缩小,最终放进一块芯片中。该技术的发明者哈斯就提出,通过给普通的LED灯泡加装微芯片,就可以利用灯泡发送数据。

“现在,从灯光通讯控制到芯片设计制造等一系列关键技术产品,都是研究人员‘动手做’,目前还没有商用的芯片组,要真正像WiFi那样走进千家万户,需要通过一系列的产业化发展,还有很长的路要走。”迟楠说。

近年来,可见光通信已经成为国际通信研究领域的必争之地,美国、欧洲、日本等国的通信科研人员,都在争相进行研究。大家PK的焦点在于:“灯光上网”的速度。今年年初,迟楠课题组刚刚发表了可见光传输速率在1.5G的科研成果,不久就被刷新,“几乎每个月都在发新的文章”。就在前天,复旦大学信息科学与工程学院实验室又刷新了世界纪录:将“灯光上网”的离线最高速率刷新到3.7G,实时系统平均上网速率达到150M。技术的创新性(更新中)

案例20,创新衣架设计

衣架是每个人生活中都会接触到的一件生活必须品,虽然是小物件,但是其实作用还是很大的,能够直接影响您的衣服使用寿命和保养。不好的衣架会让您的衣服变形褶皱等等。小编今天推荐给大家的这款衣架就是不错的一款噢。来看看吧。

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衣架是我们在日常生活中几乎每天都要使用到的,有可折叠式的、组装式的,样式很多而且有很多都比较有创意,我们今天这个创意衣架是可以透气式的,能让衣服更快的晾干,它是由软质的衣架和一块鹅暖石形状的木块组成,木块散发出淡淡的清香,这个衣架晾晒的衣服中间不容易粘贴在一起,所以透气性比较好,而且衣服也不会有褶皱。

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案例21   不用牙膏的牙刷

日本设计师 Kosho Ueshima 设计了一种纳米牙刷,这种牙刷不用牙膏也能刷牙。真的有这么神奇么?

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这款 Misoka 牙刷的特别之处就在于刷毛上涂有纳米级矿物离子。该离子直径大约为十亿分之一米。只要将牙刷放入水中,刷毛上的离子就会松动,在刷牙的过程中,离子便会从刷毛上传到牙齿上,形成对牙釉质的保护涂层。

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Misoka 的刷毛只有 0.178 毫米,而且越到顶端越细,这使它能更彻底的清洁牙缝。当然,和普通牙刷一样,Misoka 也要定期更换,不然刷毛上的离子没了,再怎么刷也没用。

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                                                         Misoka牙刷
案例22  能给电子设备充电的花草 

        最近发现了一款神奇的盆栽产品。这款盆栽产品的原理,相信理科学的好的同学都还记得、或是在学校的时候也都做过。就是利用一些土豆、桔子等植物来点亮小灯泡。有一个团队就利用这个原理推出了一款神奇的产品,那就是让植物给你的电子产品充电,通过植物产生清洁的电能并未电子设备充电,这不失为一个环保的做法。

由于现如今人们总是离不开使用电子设备,那么充电也就是每天都必须要做的事情。而这款Bioo Lite除了能够充电之外,还能在闲暇时间附带干净和美观的作用。其能够提供持续不断的电力供给。而在使用的时候,也很较为简便。只要在盆栽的土壤上方将充电座拉出来,然后加水、轻轻的晃动,放入植物和土壤就可以使用。

而这款产品的运作原理是利用了植物的光合作用。其奥妙之处就在于植物盆栽的内部,植物的光合作用能够生产出我们日常所需要的能量,而在这个盆栽中的系统能够吸收这些植物产生的能量,并利用相应的技术将其转换成电能,这样只要在充电座上接入电子设备,就能够给手机等充电。而且利用植物来充电,环保的同时还能作为观赏植物。据了解,Bioo Lite每天能够为设备充电2到3次。而在夜间,人们已经休息的时候,植物也能够继续生产出电。而且只要植物种植健康,Bioo Lite的寿命大约在五年左右。

 

案例23  :气雾栽培

气雾栽培案例:番薯爬树

它是所有无土栽培技术中根系的水气矛盾解决的一种可行形式,同时它也易于自动化控制和进行立体栽培,提高温室空间的利用率。

番薯也会爬树?新春期间,到阳山县七拱游玩的人们惊喜地发现,一根根番薯藤上挂着一串串番薯,就像葡萄一样悬挂在空中,打破了甘薯传统的地爬种植变成了立架式,让人倍感新奇。原来这是在阳山县首次建立的200多亩优质红薯繁育种植示范基地,利用气雾栽培技术种植的“空中番薯”。据介绍,现基地中种植的奇异“空中番薯”质地细腻,口感粉糯,营养丰富,是普通番薯价格的3~5倍,亩产量可达2500~3000斤技术的创新性(更新中)

优势:

气雾栽培除了加快植物生长速度,使农业生产上栽培的瓜果蔬菜生长发育进程加快,时间缩短生物量大大提高外,还有以下诸多优势。
1、是一种最节水的栽培技术,水是植物生长相关因子中最为重要的外界因子,一切生理活动都赖于水,所以农业生产中水的管理成为一项重要的农业技术措施。如施肥时需要用水冲兑,灌溉时需要用水进行浇灌漫溉或者喷灌,而且要做到科学合理的用水,又倡导资源节约型的节水农业,形成了诸如滴灌的节水农业技术措施,但不管是哪种灌溉方式,在土壤栽培中,都存在着以下无谓的耗水浪费现象,如土壤水份的渗漏及表面蒸腾,甚至还有地面的径流损失,这对于水资源缺乏的地区来说,这些灌溉方法还没有达到最节约化,最高效化的利用程度。而气雾栽培可以使水的利用率达到几乎接近100%的水平,因为气雾栽培中,水是以喷雾的方式供给植物的根系,而且经雾化集流的水份又经回液管回流至营养液池进行循环利用,植物种植在相对密封且有一定体积的容器或空间内,充斥于该空间的根域环境,没有任何水份蒸发的损耗,所有的水份都是经过根系的吸收,尔后经叶片蒸腾弥散至大气环境中,也就是所有的雾化水都参予了水份代谢,由根系吸收参予各种代谢活动,其余的经由叶片蒸腾作用扩散回大气中,形成了水份的生理循环,没有其他任何的非生理损耗,所以说气雾栽培与传统土壤栽培相比,省水率可达98%。是一种最节水的先进栽培模式,可以用于缺水少雨的地区及水资源极度匮乏的沙漠,当然也可用于淡水紧缺的军事岛屿上生产运用。
2、也是一种最节肥的种植技术,肥是植物生长形成生物量的基础,植物对肥的需要主要以矿质离子元素的方式进行吸收与参予代谢活动,植物对肥的吸收是以离子交换方式进行,而且是在呼吸动力的推动下发生,所以对肥的吸收除了根域环境的离子浓度相关外,还与根域的氧气代谢紧密联系,当根域环境缺氧时,即使根系置于肥水充足的环境中,也不能正常快速吸收,而气雾栽培植物的根系以悬于空中的方式固定着,具有最充足的氧气环境,所以它对矿质离子肥料的吸收效率极高,也就是利用率极高,在生产试验中发现,许多植物就是利用无土栽培的废液都可以使植物良好生长,如利用废液进行蚕豆的气雾栽培试验就充分证明了气雾法能使根系选择吸收的功能得到了最大化的发挥。这是水培及土壤栽培所不能比的。除了离子的吸收利用率较高外,它也像水的循环利用一样,没有如土壤栽培环境下的肥水渗漏、土壤固定,微生物分解利用,或者氨的蒸发损耗发生,是一种循环吸收利用率极高的栽培技术,除了选择吸收剩余的部份矿质离子外,全都参予了植物的生理代谢,所以说气雾培与土壤栽培相比,节肥率可达95%以上。
3、杀虫灭菌所需的农药可以做到用量最小化或者实现免农药栽培。气雾栽培采用气桶,气雾槽或者金字塔型的泡沫板种植系统,远离了土壤,创造出一个洁净的无土环境,而且是没有有机物的无机环境,病菌及细菌或者昆虫没有滋生的有机营养及藏匿的空间,使病虫发生的机率大大减小。如以挤塑板为定植板金字塔型气雾种植系统,环境清洁无污垢,清洗消毒方便而明亮,植株间通风良好而少挤压,病虫难以滋生与繁衍,如果再结合大棚外围的防虫网隔绝技术,基本上可以做到免农药生产,栽培出真正的免农药的安全瓜果与蔬菜,即使有少量的病害发生,只要结合物理的电功能水防治技术,也不会对环境及蔬菜产生任何的化学残留,所以说气雾栽培与土壤栽培相比,农药使用率可以减少99%-100%,是当前世界上生产安全蔬菜食品的最先进技术。
4、气雾栽培的增产率是其它任何技术措施无法相比的,农业生产的增产技术措施很多,如配方施肥,科学的水管理,合理的整形修剪或者激素的运用和环境的控制,但不管哪种技术,它所发挥的增产潜力与气雾培相比都是相形见屈,一般瓜果类单株增产潜力可提高数倍,甚至有些达到数十倍,而叶菜类也至少可使产量增加45%-75%以上。这种增产潜力的产生原因,主要是根域环境优化及根系生理与形态演化的结果,在气雾环境中,根系大多是吸收肥水效率极高的不定根根系,根且是根毛发达的气生根为主,在氧气充足的空气中,它的吸收速度得以最大化发挥,几倍甚至数十倍于土壤栽培或者水培。生长加快后,还可以使生育期缩短,如果栽培蔬菜又可以使生产的茬数得以增加,再加上立体式的塔型种植,综合产量提高率可达5-10倍以上,也就是一亩气雾培蔬菜,其年产量就相当于土壤栽培的5-10亩。这样既节省了土地,又达到了集约高效管理的目的,是当前高产栽培技术中最先进的模式。
5、种植的环境不受局限,只要有电有水有光照的地方就可以进行气雾栽培,而且可以最大化地实施立体种植。离开土壤种植或者水循环的水栽培后,对于土壤土质的问题就不复存在,不管是在城镇的空旷水泥地面上,还是没有土壤的沙漠环境,还是不适生长的盐碱地上,都可以进行植物的栽培,使植物生长的空间及环境得以最大化拓展,另外,以气雾方式供肥水后,可以进行立体式栽培,使空间利用率大大提高,原本的土壤栽培或者水培,立体栽培即使可以通过立体苗床来实现,也要化费大量的物力与人力来构建立体式的苗床系统,还要解决系统的承重问题。而气雾方式,栽培系统中只是充斥着根本没有重量的气雾,系统的立体构造可以轻巧地构建,不管是采用管道方式还是苗床及塔型模式,都无需考虑承重问题。可以随心所欲地搭建立体栽培系统,让空间得以最大化的利用。当前蔬菜栽培中,常遇的重茬问题也制限着蔬菜产业的发展,而气雾栽培根本不会像土壤栽培那样,因多茬栽培后蓄积着大量的土传病菌,而导致土传病的危害,许多蔬菜瓜果必须进行轮作或者换地栽培,否则就会影响产量及质量,而气雾栽培系统,可根本性地避免该问题的发生。
6、环境洁净化,没有任何土壤或其它污染所致的污垢发生,可完全做到工厂式的洁净化生产。离开土壤环境后,草的滋长,虫的匿藏,菌的滋生环境得以彻底根除,根本没有任可污染源及污染物的发生,是未来农业生产中最为洁净的一种先进模式,采用它生产出来的瓜果蔬菜是一流的高档的洁净的无农药的安全食品,它将成为人类健康保障及生态环境维护的最先进技术。

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案例24  挂在墙上的折叠椅

你见过最小的折叠椅是哪种?小马扎?可下面介绍的这款椅子可谓是最强折叠椅,挂在墙上都不成问题。

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设计师 Jongha Choi 所推出的家具系列 De-Dimension,将平面的 2D 设计图转为实体的 3D 家具后,又兼具2D的平面艺术功能,挂在墙上,非常抢眼!技术的创新性(更新中)

这种 2D 转 3D 再转回 2D 的设计概念,看起来有点复杂,不过对 Jongha 来说,却是再简单不过的逻辑。

在 De-Dimension 系列作品中,無論是長凳、短凳,它們都可以是家具,也可以是挂在墙上的艺术作品,看中意了就可以从墙上取下,实际坐坐看。

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这些椅子看起来的坚固和实用,符合人体工学,而且完全没有收纳的问题,至少一大片墙壁可以挂上好几张。轻巧、轻薄(毕竟得挂在墙上),有兴趣的人也可以对照一下Jongha的“3D前、3D后”的凳子模样,这些凳子无论是基本款的黑白两色,或是会令人放松身心的黄色、薄荷绿,每张椅子就好像一幅现代画,兼具装饰和艺术的功能。

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案例25  竹子造的自行车

近日,一段成都小伙骑着“竹子自行车”驰骋高原的视频在朋友圈火了。竹子还能造自行车?

不会散架吧?这段八分钟的视频里,一位年轻人骑着“竹子自行车”,时而下坡狂奔,时而卖力爬坡,视频配上民族歌曲,更是让人心驰神往。

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爱好骑游  梦想自己造出自行车

原来这个低碳环保的“竹子自行车”出自两个成都小伙子的手里。这种竹子自行车,轮胎、钢圈等配件和普通自行车无异,车架和把手却是用竹子打造,看起来有股浓浓的环保复古味。造车人阿布,从小在西藏长大,大学读的是自动化专业,毕业后进入企业担任产品设计工程师。阿布的搭档Jake,也是一个自行车狂热爱好者,经营着一家自行车铺,对于自己的铺子不太上心,更喜欢跟着阿布研究制作“竹子自行车”。

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出于对骑车旅行的热爱,2011年阿布辞了职,和朋友开起了旅游公司,在工作中接触了不少爱好旅游的老外。这些老外都喜欢自己动手制作自行车,这让阿布有了自制竹子自行车的主意。

五年厘竹  做车架强度堪比钢管

阿布的工作室坐落在高升桥,一间不大的自行车制造作坊。左边墙上挂着10多架已经成型的竹子自行车,右边墙上除了挂着设计图纸和一堆试验不合格的废品。架子上堆放着长短不一、精心选择的竹节,地上半成品的车架还在晒干。

阿布介绍说,竹子自行车车架就是它的灵魂,制作竹子车架,第一步选材最关键。在经过几十种竹子的对比实践中,产自广东的厘竹最适合,四川的斑竹次之。厘竹兼具韧性和匀称度,回弹力也强,是天然的减震王。阿布的自行车特别选用生长了3-5年的厘竹,然后根据车子的用途(城市还是山地)和所需承重,再选择竹壁的厚度和尺寸。

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第二步就是要对竹子进行防裂防霉防虫处理,竹子经过烤箱100到150摄氏度的烘烤,这样处理后可以有效达到防霉防虫效果,还能将有裂缝的竹子清除掉。出烤箱后再抹上一层油,让竹子变得更加结实,足以承受一个成人的体重,强度甚至可以跟钢管媲美。

在制作车架时,还必须注意每一根竹子的长度和组合的角度,否则不仅会影响车轮的安装,还会影响骑车的舒适感和安全性。为此阿布自己发明和组装了一台夹具,可以很好地控制车架角度的误差。竹节在夹具上组合好后,用亚麻和碳纤维结合环氧树脂将接口位置胶粘。然后将胶粘的位置用工具进行打磨。最后,完成零部件组装。

骑行2500公里   仅出现一条裂纹

今年三月,阿布和团队成员将成品车寄往欧洲的测试中心测试,测试结果是他们的自行车达到欧洲自行车行业标准。为了进一步验证自行车的能力,阿布决定骑着竹子自行车去拉萨。5月3日,阿布从成都出发,经过30天长达2500公里的骑行,安全抵达拉萨。在这些严酷的考验下,竹子自行车仅车身出现了一条裂纹。

阿布的竹子自行车吸引了不少人的兴趣。目前,阿布和团队正在为一个小朋友制作一辆竹子自行车,售价高达数千元。

案例26::“充电贴” 体温也能来发电

据新华社报道 美国北卡罗来纳州立大学研究人员发明了一种“充电贴”,能方便地把身体散发的热量转化为电能。它只有2毫米厚,可以随意折叠,底层是热传导材料,紧紧贴合皮肤,上面覆盖着一层聚合体材料薄膜,防止热量散失。这样的结构可以“强迫”热量穿过其中的温差发生器,从而将热量转化为电能。

参与研究论文撰写的达尔尤什·瓦沙伊说,发明这种充电贴的目的是为健康监控设备提供源源不断的电量,“让这些设备摆脱电池的限制”。

 

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案例27:可以帮你记录运动数据的“镜子”

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这不是一块儿真正意义上的镜子,而是由微软Kinect体感摄像头和显示屏组成的。它可识别多种动作,包括二头肌训练、坐姿哑铃推肩、前蹲、过头深蹲、哑铃侧平举、锤式弯举、哑铃交替弯举、后蹲、俯身杠铃划船、坐姿肱三头肌屈伸等。通过实时画面可看到自己动作是否做的到位,从而提高健身效率减少做无用功。

每做完一组运动后,屏幕上会显示倒计时休息时间,从而确保健身效果。系统还可记录这个动作做了几次,做了几组,从而让你专心锻炼。系统还可记录健身视频,保留下来。

案例28:现代推出蛋型代步车

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现代公司推出了一款鸡蛋形状的代步车以满足人们的代步需求。采用纯电动驱动。

它搭载的是一款24V的电池,和500W动力的电动机。

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这辆车车身重量只有80公斤最高时速可达30KM/H。其黄色蛋形外壳可爱新奇。

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引人瞩目的是它的蛋形外观,充满科幻色彩,又不失灵活,而且十分实用。

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除了蛋形外观外,其它奇特的地方包括尾部的可伸缩支撑杆,以及驾乘者所戴的具有车顶功能的前后双玻璃挡风头盔。

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驾驶者可以简单地通过转动以及倾斜身体对其进行操控。

案例29:

沈航3D打印零部件

最近,国产最新型四代隐身战机重大改进型——鹘鹰2.0首飞成功。其中,沈阳航空航天大学所提供的增材制造钛合金承力构件在鹘鹰2.0首飞中发挥重大作用,本次承担钛合金承力构件的部门是沈航航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,是东北首家实现增材制造实现装机应用的单位。这也标志着沈阳市增材制造技术水平比肩国内一流,迈入国内第一梯队水平。

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3D激光打印的歼20骨架

沈航航空制造工艺数字化国防重点学科实验室负责人介绍,承力构件是鹘鹰2.0飞机机体骨架的重要零部件,实验室采用3D打印技术制造这种零部件,较传统的“锻铸+机械加工”制造方式比,可节省大型铸锻设备、减少开坯模具,大大缩短研制周期、减少制造成本,未来大规模应用前景广阔。

 

案例30:

可变焦的液体眼镜

有人选择佩戴两种眼镜,看近或看远时换一下;还有一种“渐进式多焦点”眼镜,通过划分镜片区域来看远或是看近,也不是最理想的解决方案。好在,科学家们正在研发新的液体镜片技术,来解决这个困扰人们已久的问题。

美国犹他大学的研究人员最近开发出一种“多焦点眼镜”,拥有神奇的“变焦”能力,让佩戴者的随意看远看近。

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怎么样,是不是非常神奇?究其原理,便是镜片采用了甘油制成、柔性膜封装,再加上眼镜框上的红外光测量传感器来判断用户面部和附近物体的距离,来实现焦距调整,变焦速度仅仅为14毫秒。

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另外,眼镜还拥有一个配套的应用程序,用户可以通过蓝牙连接眼镜、自动校准镜头;如果视力发生变化,也只需要重新输入信息、校准即可。技术的创新性(更新中)

遗憾的是,目前该眼镜尚处于原型阶段,可以看到镜片还是非常厚重,显然不太适合佩戴。不过研究者表示,未来二至三年内,这种新型技术有希望真正进入商用市场,值得期待。

 

案例31 ;

百变家具——灵感来源于脊柱

模块化家具设计癖这里介绍过不少,不过你曾想过将椅子模块化会是一种怎样的体验么?SPYNDI 团队用 9 年的时间为我们带来了答案。这款同名家具设计灵感来源于人的脊柱,灵活且坚固是其一大特性。

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它没有固定的形状,是通过一根根的木条连接而成。DIY组装 时,将木条从一侧滑入,再用特殊的钥匙将其固定锁死。每一根木条有 A 与 B 两端,两端尾部长短、角度不同,连接时,A+A 的循环组合可以形成弧线,A+B 的循环组合则可以形成直线,将两种基本的方式组合搭配,你便可以发挥自己的想象,创造出任意形状的家具。

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它保留了原木的质感,可搭配大多数家居环境。造型各异,功能便更加强大,摆放在室内的摇摇椅,或是户外休闲的小躺椅,形状任意改变,想不舒服都难。

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中小学技术教育的声音

技术的创新性(更新中):等您坐沙发呢!

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