可發(fā)電的T恤

基于光纖納米技術(shù)而制成的衣服可以通過人體的肢體動作采集能量。

隨著人類電子科技的發(fā)展，每個人的隨身物品中都會出現(xiàn)越來越多的電子產(chǎn)品，而所有的電子產(chǎn)品都有一個致命點——電量，沒有電量的電子產(chǎn)品，功能再強(qiáng)大也是“英雄無用武之處”。但是現(xiàn)在美國喬治亞理工大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，實際上人體本身就是一個穩(wěn)定的能量制造源，不論是心跳所產(chǎn)生的顫動、步行時的運動，還是環(huán)繞在我們身邊的微風(fēng)都是能量，通過新發(fā)明的設(shè)備——Power Shirt（能量T恤）就可以將這些能量加以利用。Power Shirt通過各種物理活動而轉(zhuǎn)化成的電能量能夠為野外的士兵、徒步旅行者的小型電子設(shè)備提供電能量。

P o w e r S h i r t最核心的原理就是壓電效應(yīng)，當(dāng)某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而產(chǎn)生變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上就會出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，因此而產(chǎn)生電壓，然而當(dāng)外力去除后， 它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去除后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)，或稱為電致伸縮現(xiàn)象。

Power Shirt所采用的就是正壓電效應(yīng)，其材料質(zhì)地是由一種非常特殊的紗線編織而成的，將硅晶體納米線在植物纖維上以星狀生長，然后將這種特殊的紗線加工成棉紗，硅晶體納米線厚度為50—200納米，長為3500納米。當(dāng)其因為心跳、走動甚至是風(fēng)所帶來的震動而受力盡而發(fā)生形變時，由于纖維之間相互搭接和摩擦而產(chǎn)生機(jī)械能，通過壓電半導(dǎo)體可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成為電能，因此而產(chǎn)生電，而大量的電量聚集起來就能夠產(chǎn)生相當(dāng)高的電量。研究人員制作了200多個同樣的光纖納米發(fā)電機(jī)，每一個都通過一個以齒輪和彈簧組成的設(shè)備來帶動光纖的相互摩擦，通過相互摩擦3 0分鐘以上來檢測光纖的耐久力，以及產(chǎn)生能量的能力。研究人員經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，每一個微型發(fā)電機(jī)（包括兩根1厘米長的光纖）能夠產(chǎn)生大約4毫微安培的電流并輸出大約4毫伏（即4×10-3伏）電壓。通過大量經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)計，據(jù)研究人員估計，這種由特殊光纖而制成的織物每平方米理論上能夠產(chǎn)生8 0毫瓦的電量，而這就足夠為手機(jī)、小型軍事探測器等小型設(shè)備提供能量了。

組成納米發(fā)電機(jī)所用的微型光纖與普通光纖在結(jié)構(gòu)上有所不同，纖維的表面上覆蓋了一層厚度為100納米的氧化鋅“種子”層，然后將其放入到反應(yīng)物溶液中大約12小時，當(dāng)反應(yīng)溶液達(dá)到80℃時就會促使納米絲從“種子”層中生長出來，這種培植能夠使得光纖擁有統(tǒng)一的覆蓋層，約為3.5微米的長度以及幾百納米的間距。

為了維持納米絲與纖維的連接，研究人員對光纖采用了兩層四乙基原硅酸鹽（TEOS）。第一層為TEOS，然后再覆蓋一層氧化鋅。在培植納米絲后通過T E O S對光纖進(jìn)行再滲透，這樣可以避免光纖在摩擦?xí)r蹭掉納米絲。最終研究人員還將為一些覆蓋了納米絲的纖維鍍上一層300納米厚的金鍍層，這樣兩種不同的光纖可以配對纏繞以保證鍍金的光纖可以與氧化鋅層的納米絲相接觸，鍍金光纖對于氧化鋅納米絲來說就像一個肖特基屏障，替代了用于原始納米發(fā)電機(jī)中的白金端點電極。

為了證實所檢測到的電流是由壓電半導(dǎo)體產(chǎn)生的而不是靜位覺（s t a t i celectricity），研究人員采用了多種測試方案。他們將所有鍍金光纖放在一起摩擦，又將所有氧化鋅光纖放在一起進(jìn)行摩擦，都沒有產(chǎn)生電流。當(dāng)他們交換連接的極性時輸出電流和電壓都改變了。隨著研究人員對于技術(shù)和材料的不斷改進(jìn)，這種可以發(fā)電的Power Shirt將會在露營、軍事范疇得到廣泛的應(yīng)用，而不久的未來，也許我們每一個人都將成為“霹靂貝貝”。

會找鑰匙的眼鏡

還在為找不到你的車鑰匙而發(fā)愁嗎？只要你不丟了這副智能眼鏡，沒有你找不到的東西。

奧菲利亞還有十分鐘就要開會了，可是她卻依然沒有找到她的車鑰匙，屋子里四處被翻得一片狼藉，亂糟糟猶如奧菲利亞的心情。很多人都像奧菲利亞一樣，有過丟三落四的惱人經(jīng)歷，也許是車鑰匙也許是辦公文件，縱然翻箱倒柜卻依舊找不到。然而，日本東京大學(xué)研究人員的新發(fā)明也許能夠為健忘和粗心的人解決這些煩惱。

這項新發(fā)明是由日本科學(xué)家國吉康雄發(fā)明的一款智能眼鏡，在帶上這款眼鏡之后，佩戴者只要“告訴”眼鏡所要尋找的物品名字，它將為你的眼睛回放你最后一次看見該物品時的情景。在這款智能眼鏡上配備了一個微型攝像頭和一個小型液晶屏幕，當(dāng)用戶佩戴這款智能眼鏡時，攝像頭能夠記錄下佩戴者所看到的每一件物品，通過高速運轉(zhuǎn)的圖像處理軟件對所拍攝的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)分析之后傳送至電腦中，與物品數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對應(yīng)匹配以判斷和辨認(rèn)出物品。在尋找某件物品時，在電腦中鍵入物品名稱，電腦就會自動調(diào)出最后一次拍下該物品時的視頻，并且通過鏡片的小型液晶屏幕播放給佩戴者觀看，以幫助佩戴者判斷物品所在位置。

盡管這款智能眼鏡采用了世界最先進(jìn)的物品識別軟件和“模糊邏輯”處理法，但是它也有一定的局限性，特別是從不同角度看形態(tài)相距甚遠(yuǎn)的物品則無法被準(zhǔn)確地識別出來。此外，由于該款眼睛現(xiàn)在外形不夠精巧，研究人員們還在進(jìn)一步對其進(jìn)行改造，使其與普通眼鏡無異。Sega Toys的“讀心術(shù)”“想你所想”也許從此以后不再是一句空話。塔羅牌、占星術(shù)、水晶球，這些在人們的慣有思維中除了代表著能夠預(yù)知未來，也代表著能夠顯示出被測人的心中所想，擁有讓人敬畏的魔力，然而這一些不過是虛幻而沒有科學(xué)依據(jù)的想法。你的腦袋里在想什么？這個問題估計需要靠那些正打算推出帶有“腦電波分析”功能產(chǎn)品的商家來回答了。日本Sega Toys公司專門生產(chǎn)了一種名為“思維訓(xùn)練師”的便攜式電子產(chǎn)品，該產(chǎn)品能夠擁有各種各樣的用以開拓思維訓(xùn)練的功能。不久前該公司宣布將在產(chǎn)品中增加一種名為“生物信號閱讀”的新技術(shù)，這項技術(shù)是由美國一家名為N e u r o S k y的初創(chuàng)公司開發(fā)研制的。在N e u r o S k y所研發(fā)的產(chǎn)品中有一種系統(tǒng)開發(fā)套件，這個套件中包含有一個能夠采集生理信號并將其轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號的傳感器，這種傳感器就是“生物信號閱讀”技術(shù)的核心關(guān)鍵，它并不是粘連的凝膠體似的器件，作為一個干燥的傳感器器件，生產(chǎn)商只要將它放入到自己所設(shè)計的耳機(jī)中就能夠采集物理信號，而且只需要一個這樣的傳感器就足夠了，這樣可以減少產(chǎn)品的體積以優(yōu)化其實用功能。

由于Ne u r o S ky的此類傳感器檢測的是物理信號而不僅僅是腦電波，因此，很多人對其能夠進(jìn)行“思維閱讀”還半信半疑。N e u r o S k y的這種傳感器在每個人身上的效果不盡相同，它能否推動機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步也仍然是一個問題。為了能在潛在的客戶中試驗這一技術(shù)，NeuroSky的合作伙伴OLogic——總部位于美國加州的一家專為客戶設(shè)計機(jī)器人等產(chǎn)品的公司，專門為此設(shè)計了一些演示產(chǎn)品。其中一個是無線遙控機(jī)器人，使用者能夠在一段距離以外通過電池供電的耳機(jī)發(fā)出指令。另外一個則是類似于“星球大戰(zhàn)”電影中光劍模樣的產(chǎn)品，用戶通過配戴這樣的一個生物傳感器就可以控制開關(guān)機(jī)器人。

不是魔法卻如同魔法， 除了O L o g ic之外，僅有瑞典的In t e r a c t i v eProductline和美國的Emotiv System兩家消費電子領(lǐng)域的廠商能夠提供此類面對研究機(jī)構(gòu)和開發(fā)者的產(chǎn)品。由于N e u r o S k y的技術(shù)已經(jīng)成熟，盡管目前僅僅是針對生產(chǎn)商和開發(fā)商，但是在不久將會生產(chǎn)出更加實用的產(chǎn)品。長途卡車司機(jī)在犯困時，由于生物信號被檢測出來，司機(jī)的耳機(jī)就會開始播放音樂。而使用按摩椅的用戶也可以通過能夠檢測“愉悅”的生物信號而更加享受按摩。真正的產(chǎn)品出爐，我們將拭目以待。

3D電視成真

也許在不久的未來，我們不再需要戴上特制的眼鏡去觀看3D電視畫面了。

三維立體動畫在過去的幾十年中一直沒有什么改變，即使是迪斯尼最新的作品“M e e t t h eRobinsons”也需要觀眾戴上特制的眼鏡。為了保證觀看到同樣的畫面，屏幕的設(shè)計需要將圖像同時對應(yīng)到觀眾的左眼和右眼。觀眾需要坐在屏幕的中心線上才能夠正常觀看圖像，因此，一個時間點只能夠有一個使用者。

而現(xiàn)在這種情況將得到改善，英國De Montfort大學(xué)的研究人員正在開發(fā)一種新型3D顯示技術(shù)，使用者不用佩戴特制的眼鏡就可以在房間的任何角落以任何角度觀看3D動畫。更讓人驚奇的是，除了能夠滿足全家一起觀看之外，甚至還能夠滿足不同的觀眾同時觀看不同的頻道節(jié)目。

所有的3D動態(tài)圖像都是通過交替?zhèn)魉徒o每只眼睛而造成的視覺誤差，而現(xiàn)在新的3D電視則是通過屏幕交替播放每一個畫面，光線將通過小型鏡片或者不同像素的光柵傳輸給眼睛。新的3D技術(shù)能夠?qū)⒁环嬅鎻娜舾蓚€角度在同一時間播放，因此，動畫能夠同時讓四個人觀看，實現(xiàn)這種技術(shù)只需要給播放設(shè)備添加兩個新的元件，一個是能夠追蹤到觀眾頭部位置的系統(tǒng)，另一個則是名為全息投影的新型衍射技術(shù)。頭部跟蹤系統(tǒng)能夠根據(jù)頭部的外觀大小來計算出被測者的距離，同時它也能夠識別出眼睛的位置，因此，該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確測量每幅圖像需要傳播到什么位置，并把相關(guān)信息傳送給全息投影系統(tǒng)。全息投影系統(tǒng)會采用一種特殊的液晶陣列，能夠控制反射光束的方向，這樣就可以控制頭部追蹤系統(tǒng)。據(jù)預(yù)測，在未來十年內(nèi)，這種新式的產(chǎn)品將會被大規(guī)模生產(chǎn)，除了家庭使用之外，可以在醫(yī)療過程中廣泛應(yīng)用，比如內(nèi)診鏡所觀測到的切片就可以用3D的效果顯示出來。

玩轉(zhuǎn)標(biāo)簽

當(dāng)手機(jī)與社交網(wǎng)絡(luò)相遇，我們將更容易找到附近的朋友和準(zhǔn)朋友。

設(shè)想你是一名正在參加聚會的美女，這時你發(fā)現(xiàn)一個獨自站在角落中的帥哥。在你鼓起勇氣和他交談之前，你拿出了你的手機(jī)。輕觸幾下鍵盤你就能夠得知他的年齡以及職業(yè)，鏈接到他最新的博客并且還能夠得到很多關(guān)于他的信息。對于許多人來說，這聽起來就像是一個夢魘，但是對于那些所謂的“移動”社交網(wǎng)絡(luò)公司來說，這個消息簡直就是一個天堂：能夠?qū) a c e b o o k、My S p a ce這樣的虛擬社區(qū)與現(xiàn)實世界相連接。盡管這個想法不是最新的，但是到目前為止這些服務(wù)還沒得到很多的發(fā)展，因為衛(wèi)星定位還無法在室內(nèi)工作。新一代移動社交網(wǎng)絡(luò)也許找到了解決這些問題的方法。位于德國柏林的初創(chuàng)公司A k a-A k i，它的用戶可以在其手機(jī)上下載一個小程序，然后通過短射程無線電技術(shù)，也就是藍(lán)牙技術(shù)與其他手機(jī)相聯(lián)系，以檢測20米范圍之內(nèi)是否有朋友或者是其他有著相似興趣的人存在，如果有，該程序就將顯示出該人的相片，以及這個人在固定網(wǎng)站上允許顯示出來的任何信息。

這項技術(shù)能夠得以實現(xiàn)是因為每一個藍(lán)牙無線電芯片有著唯一的識別編碼，這可以用于查詢一個人的信息。為了克服“雞生蛋、蛋生雞”的問題，Aka-Aki的這個程序還可以提供用戶之間的免費文本信息以鼓勵交談。另外，A k a-A k i本身也是一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的社交網(wǎng)絡(luò)：為了表達(dá)各自的興趣，用戶可以創(chuàng)建虛擬標(biāo)簽并與其他人共享，這樣也可以使手機(jī)社交匹配更加容易。Aka-Aki的這項服務(wù)還在測試之中，因為它的用戶目前僅有1000多人。盡管如何盈利還不清晰，但是不難想象A k a-A k i賣廣告的方法。例如廣告牌或者是店鋪實際上可以成為該網(wǎng)絡(luò)的會員，當(dāng)其他會員從旁邊經(jīng)過的時候就可以傳送給對方廣告信息或者優(yōu)惠活動信息。

如果移動社交網(wǎng)絡(luò)真的要實行，很可能首先在歐洲實行而不是以科技為樂趣的美國或者為手機(jī)瘋狂的日本。歐洲的運營商被要求保證移動電話對軟件下載要更加開放，這樣用戶就可以運行例如A k a-A k i這樣的程序了。在歐洲很多手機(jī)都有藍(lán)牙功能，這是因為司機(jī)們需要無線耳機(jī)——畢竟在很多國家駕駛過程中直接接聽電話將會受到相當(dāng)重的罰款。

此外，歐洲人喜歡獨處而不受到干擾的偏好將會成為一個大問題。以A k a-Aki為例，由于藍(lán)牙的唯一性能夠給人打上一個標(biāo)簽，因此并不討人喜歡，因為只要手持設(shè)備的藍(lán)牙處于開通狀態(tài)，即使是非會員也會被識別出來。那些不希望被識別的人在未來參加聚會時也許需要關(guān)掉他們的手機(jī)。