20個離我們不遠的黑科技（1）

1、儲能磚

科學家們找到了一種將能量存儲在用於建造房屋的紅磚中的方法。

美國密蘇裡州聖路易斯的華盛頓大學領導的研究人員開發出一種方法，可以將廉價且廣泛使用的建築材料轉變為「智能磚」，可以像電池一樣存儲能量。

儘管該研究仍處於概念驗證階段，但科學家聲稱，用這些磚塊製成的牆壁「可以存儲大量能量」，並且可以「在一小時內充電數十萬次」。

聖路易斯華盛頓大學開發的紅磚裝置點亮了綠色發光二極體

研究人員開發了一種將紅磚轉換為一種稱為超級電容器的儲能裝置的方法。

這涉及在磚塊樣品上放置一個稱為Pedot的導電塗層，然後滲入到燒結磚塊的多孔結構中，將其轉換為「儲能電極」。

研究人員說，氧化鐵是磚塊中的紅色顏料，有助於該能量的存儲。

2、機器人導盲犬

拉夫堡大學的一名學生設計了一種「機器人導盲犬」，可以幫助無法安置真正導盲犬的視障人士。

該產品由Anthony Camu設計，可複製導盲犬的功能，並使用實時數據對到達目的地的快速安全路線進行編程。

該「機器人導盲犬」以泰坦神女的名字命名，名為Theia，是一款可攜式且可隱藏的手持設備，只需很少的輸入即可引導用戶穿越室外環境和較大的室內空間。

Theia使用特殊的控制力矩陀螺儀（CMG），可以移動用戶的手，並用身體「引導」它們，就像握住導盲犬的支架一樣。

該設備旨在處理實時在線數據，例如交通密度（行人和汽車）和天氣，以指導用戶準確安全地到達目的地。

對於高風險場景（如穿越繁忙的馬路），它將採用故障保護程序，將用戶退回「手動模式」，類似於使用拐杖。

3、汗液電池智能手錶

格拉斯哥大學的工程師已經開發出一種新型的柔性超級電容器，該電容器可以存儲能量，用汗液代替傳統電池中的電解質。它僅需充滿20微升的液體即可充滿電，並且堅固耐用，可以承受使用中可能遇到的4,000種彎曲和彎曲類型的循環。該設備通過在聚合物薄層中塗覆聚酯纖維素布來工作，該聚合物薄層充當超級電容器的電極。當布料吸收穿著者的汗水時，汗水中的正離子和負離子與聚合物表面相互作用，產生電化學反應，產生能量。

美國可彎曲電子與傳感技術小組負責人Ravinder Dahiya教授說，「傳統電池非常便宜，用途更加豐富，但是它們通常是使用對環境有害的不可持續材料製造的」 。「這使他們面臨挑戰，要在可穿戴設備中棄置安全且可能有害的設備，否則電池壞了可能將有毒液體濺到皮膚上。

「我們第一次發現用人類汗液替代傳統電池的方法，可以完全消除傳統電池有毒物質，並新的方法具有出色的充電和放電性能。

4、自我修復的「活混凝土」

科學家們利用沙子，凝膠和細菌開發出了他們所謂的活混凝土。

細菌在沙子-水凝膠結構中的生長和礦化

研究人員說，這種建築材料具有結構承載功能，能夠自我修復，並且比混凝土更環保。混凝土是僅次於水的第二大消耗量最大的材料。

科羅拉多大學博爾德分校的研究小組認為，他們的工作為將來的建築結構鋪平了道路，這些建築可以「治癒自己的裂縫，從空中吸走危險的毒素，甚至發出指令」。

5、活著的機器人

使用青蛙蛙幹細胞製成的微型混合機器人，未來可以用來在人體周圍遊動至需要藥物的特定區域，或者在海洋中收集微塑料。佛蒙特大學的計算機科學家兼機器人專家約書亞·邦加德（Joshua Bongard）說：「這些都是新穎的生活機器。」他共同開發了毫米級機器人，即xenobots。

概念圖

他們既不是傳統的機器人，也不是已知的動物物種。這是一類新的人工製品：一種活的可編程生物。

這是世界上第一個活著的機器人。

這些新生物是在#UVM的超級計算機上設計的，並由生物學家TuftsUniversity組裝而成。這些微小的「異種機器人」有望從藥物遞送到有毒廢物清理方面取得進步。

佛蒙特大學

6、觸覺虛擬實境

研究人員已經開發出一種原型設備，旨在使用一種可與皮膚相連的且裝有微小振動成分的柔性材料，在VR觸手可及的範圍內進行觸摸。該系統被稱為表皮VR，同時可應用到其他場景，例如醫療場景，利用觸摸顯示器將手勢轉發給其他地方的人，以幫助截肢患者恢復觸摸感。3D遊戲場景，在遊戲中，當在遊戲角色的相應身體部位發生變化時，玩家同樣可以直接體會到，增強遊戲體驗。

該團隊的設計在15cm x 15cm的有機矽聚合物上安裝32個振動執行器，無需膠帶或皮帶即可粘在皮膚上，並且不需要電池或連接線。它使用近場通信（NFC）技術（如今在許多智慧型手機中用於行動支付）來傳輸數據。從事該項目的John A Rogers教授說「該材料是一個纖薄，輕巧的系統，可以無限期的使用」。

科學家們希望這項技術最終能夠進入服裝領域，讓有義肢的人穿著VR襯衫，通過指尖傳達觸摸感。

7、讓地球上所有都擁有網際網路

Hiber微衛星

如今我們幾乎無法沒有網絡的生活，但是仍然有大約一半的世界人口無能與網際網路相連接。造成這種情況的原因有很多，包括經濟和社會原因，但是對於某些原因，網際網路無法訪問是因為它們之間沒有連接。

谷歌正在慢慢嘗試使用氦氣球將網際網路傳送到無法訪問的區域來解決問題， Hiber微衛星，他們採用了不同的方法，將鞋盒大小的微衛星網絡發射到近地軌道，當它們飛越並傳送數據時，喚醒已插入計算機或設備的數據機。

他們的衛星每天繞地球運行16次，並且已被英國南極調查局等組織用來為地球的極端地提供網際網路訪問服務。

8、心臟監測T恤

可測量運動心率的可穿戴運動手環並不是什麼新鮮事物，但是，正如許多研究表明的那樣，精確度可能會有很大的差異。通常，如果您只是想大概了解自己的身體狀況，這樣的設備可以滿足，但是對於專業人士而言，準確性就是一切。

概念圖

這款智能材料公司KYMIRA的新款T恤使用單鉛心電圖印在織物上，可以精確測量心跳並通過藍牙將其上傳到雲端。一旦到達，算法就可以處理數據以準確檢測不規則的心跳，例如心律不齊，及其突發病中挽救生命。

受益的不僅是運動員。KYMIRA執行長兼創始人蒂姆·布朗斯通（Tim Brownstone）說：「該產品為運動員和普通大眾提供更多的可能性。」 「我們設想開發該產品用於臨床，以使那些可能已經患有心臟病的人在發病前預警。」

9、咖啡廢棄物的再利用

倫敦的咖啡行業每年產生超過20萬噸的廢物，那麼我們該如何處理呢？企業家亞瑟·凱（Arthur Kay）的主要構想是利用他的公司生產的生物豆將85％的咖啡廢料轉化為生物燃料，為建築物供熱和為運輸提供動力。

10、新型聲波滅火系統

未來，無人駕駛飛機可能用作撲滅森林大火，無人駕駛飛機可以在下面的樹木上發出巨響。特定的聲音由壓力波組成的，可以用來破壞火周圍的空氣，從而基本上切斷了對燃料的氧氣供應。正如維吉尼亞州喬治·梅森大學的研究人員最近用他們的聲波滅火器演示，大火在適當的頻率下消失了。顯然，低音頻率效果最好。