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放飛想象的翅膀(一)
——《大眾科學》推出2014年創(chuàng)意發(fā)明
劉 霞 綜合外電//8858151.com2014-05-06來源:科技日報
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  S2:不需要跑道的私人電動飛機

  據(jù)墨西哥《阿茲臺克消息》電視臺官網4月20日報道,墨西哥一架私人飛機在離阿韋拉州飛機場一公里處墜毀,造成8人死亡,其中有一名10歲大的兒童。目前,尚不明確這起墜機事件的原因。墨西哥國家民防副局長弗朗西斯科稱,當時霧氣很大,增加了飛機著陸的困難。據(jù)悉,私人飛機出事,有一半事故發(fā)生在起飛或降落時。這也促使發(fā)明家兼企業(yè)主喬本·貝維爾特致力于打造出一架能夠垂直起落而不需要跑道的私人飛機。

  此前,貝維爾特已經因為設計出了一款類似飛機的風能渦輪機而聲名大噪,F(xiàn)在,40歲的貝維爾特組織和調動他的風能團隊,開始研制私人電動飛機“S2”,其能像直升機那樣垂直起飛,與飛機一樣依靠空氣動力學原理飛行。

  盡管目前他們還沒有研制出一款全尺寸的飛機模型,但貝維爾特和他的研究團隊已經制造出了20個4.5公斤重的模型來演示其工作原理。美國國家航空航天局(NASA)也關注到了這款飛機,并提供資金,希望該研究團隊研制出一款25千克重的無人飛行器模型。用超級計算機對全尺寸的、771千克的S2進行的模擬表明,它能夠乘坐2個人;飛行大約320公里(從紐約飛到波士頓);一小時耗電50千瓦,能效為普通飛機的5倍多。

  貝維爾特表示,在10年前,S2根本不可能研制出來,他認為,新型緊湊且高效的發(fā)動機、電池能量密度的不斷提高、更加智能的控制系統(tǒng)以及更纖細的傳感器等的出現(xiàn)意味著,他的飛機很快會成為現(xiàn)實。他說:“對飛機設計師們來說,這是最好的時代!

  安全和效率:與傳統(tǒng)私人飛機使用的內燃機相比,10個緊湊型的電動發(fā)動機的效率提高了3倍,好處是:更多的發(fā)動機能降低事故的風險。

  靈活性:可縮回的手臂可以改變發(fā)動機的位置,讓其在垂直起飛、向前飛行和降落之間自由轉換。

  控制:計算機能將發(fā)動機的速度調整為4000次/秒,以便讓效率達到最優(yōu)、減少噪音并提高對飛行的控制能力。

  主要發(fā)明人:喬本·貝維爾特

  到目前為止的研發(fā)成本:幾百萬美元

  生產商:喬比飛機制造公司(Joby Aviation)

  市場成熟度:★☆☆☆☆

  發(fā)電鞋墊:邊走路邊為手機充電

  當人們行走或奔跑時,每邁出一步都將產生能量,為了不浪費這些能量,美國工程師馬特·斯坦頓和卡內基梅隆大學工程學院的學生哈娜·亞歷山大密切合作,耗時3年,研制出了一種“腳底發(fā)電(SolePower)”系統(tǒng),可以將人體行走或奔跑時產生的動能變成電能。與傳統(tǒng)笨重的充電器和有時起作用、有時卻因為天氣原因罷工的太陽能充電器相比,這種設備無論是便攜性還是經濟性都略勝一籌。

  斯坦頓在接受媒體采訪時稱:“我們最初預想的使用對象是登山者、背包客以及其他一些需要移動電源的戶外愛好者!爆F(xiàn)在,他們希望“腳底發(fā)電”系統(tǒng)除了為上述人群服務之外,還能為生活在電力資源匱乏的偏遠地區(qū)的居民所用。

  據(jù)悉,這是一種可以放置在任何鞋中的鞋墊,重量不到150克,組成元件和手搖式電筒差不多,包括一個電池組。使用者僅需將鞋墊放入鞋中,充電電線會通過鞋帶孔連接至固定在腳踝或鞋前端的一套電池組。當行走3至4公里,其產生的能量足以充滿一部iPhone手機。

  研究人員表示,他們將于今年秋季在市面上推出這套“腳底發(fā)電”系統(tǒng)。也許有人會問,如果使用者的鞋里進水了或者出汗了該怎么辦?設計者們早想到了這個問題,他們表示,“腳底發(fā)電”系統(tǒng)具備防水功能。目前,給一款智能手機充滿電,用戶需要行走24公里。但斯坦頓表示,由他們創(chuàng)立的公司正在設計一款行走不到8公里就能給iPhone充滿電的系統(tǒng),而且,其能耐受大約1億次踩踏和清洗。

  主要發(fā)明者:馬特·斯坦頓和哈娜·亞歷山大

  到目前為止的研發(fā)成本:30萬美元

  生產商:Sole Power公司

  市場成熟度:★★★★☆

  注射海綿:15秒內為槍傷止血

  在游戲《星際爭霸》里,機槍兵受傷以后,有醫(yī)療兵可在瞬間為其止血,不過,在現(xiàn)實中處理槍傷等各種致命傷口可沒那么簡單。當子彈或榴霰彈射中一名士兵,標準的搶救措施是,將紗布塞進傷口5英寸深的地方并使勁壓。如果3分鐘之后,傷口不再流血,需要將紗布拉出,再填入新紗布。這樣不僅止血不夠精確,而且還會給患者造成很大的疼痛。

  這么繁瑣低效的程序當然有很大的改善空間。軍醫(yī)們估計,在阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭最猛烈和頻繁的那幾年,犧牲的士兵中,有90%是因為失血過多,而如果采用更好的急救和護理措施,這些傷員完全可以活下來。

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