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2015 年度改善世界的 26 个难以置信的创新发明

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从 2015 年开始,改变世界的创新时机已经成熟。

2015 年 1 月初,Bill Gates 通过使用一个特殊的处理器饮用了由下水道污泥和人类排泄物转换成的干净的水。
2015 年 2 月,社会工作者和计算机科学家提出了一个全新的算法,以防止 HIV 病毒在流浪的青少年中蔓延。
2015 年 3 月,一个研究室创造了一个微芯片,以真正的帮助弥补发展中国家的数字鸿沟。

2015 年全年,革命性的思想和发明创造一直都在解决着不断涌现的世界上的最为迫切的问题。

从专为残疾人士设计的 Nike Zoom Soldier 8 系列运动鞋,到可以完全吸收泄漏石油的「纳米薄片(Nanosheets)」,再到通过点绘的眉心痣为印度女性提供急需的碘,这些都是 2015 年我们最喜欢的发明创造并给我们的生活带来了真正意义上的翻天覆地的改变。

1. 污水处理装置:将粪便转化成为可以直接饮用的纯净水

在 2015 年,全世界大约有 24 亿人口无法获得基本的安全的公共卫生条件,同时,超过 6.6 亿人口使用着未加改善过的饮用水源。

盖茨基金会与工程师们讨论并想出人类如何能够利用技术来解决这些问题。美国西雅图一家名为 Janicki Bioenergy 的能源公司的 CEO Peter Janicki,研制出了一款能够进行污水处理的装置。这台巨大的污水处理机只需几分钟就能够将未经处理的粪便转化成为饮用水、电以及无病原体的灰烬。

该污水处理器不仅可以帮助发展中国家提供清洁的水和能源,还可以雇佣经营者在这些最需要它的地区运行它。

2. PSINET 算法:可以防止 HIV 病毒在流浪的青少年中蔓延

在美国,每年大约有 200 万 13 至 24 岁之间的青少年面临着无家可归的窘境,其中 11% 的青少年为 HIV 病毒阳性。

但是,来自南加州大学的社会工作者和计算机科学家们开发了一种名为 PSINET 的新算法,借助于人工智能,通过使用数学和数据帮助救助机构识别出流浪人士社区中,能够向流浪青少年传播预防艾滋病信息的最佳人选。

在洛杉矶当地的一家流浪者救助机构里,计算机科学家们绘制了流浪青少年的人物友谊关系网络图。图上的每一个点都代表一个人,点与点之间的联系代表着朋友之间的友谊关系。PSINET 会研究这一网络图并进行数千次的模拟,从而找出最有影响力的人,最终选择他来作为同伴的领袖。随后救助机构的社会工作者们就能够将最基本的信息,比如去哪检查艾滋病等教给这个领袖,与此同时,流浪者救助机构也能够获得对项目有用的友谊网络信息。

研究人员表示,和传统的口耳相传方法相比,PSINET 算法可以多传播 60% 的信息。

3. Flyease:为残疾人士所设计的运动鞋技术

2012 年,脑瘫患者 Matthew Walzer 给 Nike 公司写了一封信,要求其创造出一款能够使得残疾人士在无需其他人的帮助下就可以容易穿上的运动鞋。今年,Nike 公司宣布推出全新的专为残疾人士设计的 Zoom Soldier 8 系列运动鞋,Zoom Soldier 8 使用了名为 Flyease 的技术,专门设计了一种特殊的拉链机制。

代替了传统的不便于如截肢者或患有中风及脑瘫的特殊人群使用的鞋带,当残疾人士穿这双运动鞋时,只需用一只手就可以很轻松的将运动鞋的锁扣打开、穿上及固定。

Nike 公司运动创新部门高级总监 Tobie Hatfield 设计了 Flyease 技术,并与 Walzer 一同协作开发并测试了这款运动鞋。

4. XSTAT 30 神奇注射器:可在不到一分钟内为伤口止血的救生装置

位于美国俄勒冈州的创业公司 RevMedX 推出了全新的神奇设备 XSTAT 30,这是一种注射器样的设备,可以向伤口中注射入大量的、小型的快速扩张的药棉,以有效的控制伤口的出血性伤害。XSTAT 30 已于 2014 年 4 月得到了 FDA 的批准用于军事用途,近日,该设备也已经得到了 FDA 的批准用于民用。

一位来自 RevMedx 的研究人员告诉 PBS NewsHour,当药棉遇到血液时,其体积会迅速涨大约 15 倍,并将伤口覆盖住,同时向伤口施压让血止住。这些药棉将取代医生用纱布包扎伤口并保持压力的传统方法,因此很显然,这种方法要比传统的止血法要快很多。

5. eGranary 数字图书馆:基于微芯片的「互联网」

位于北卡罗来纳大学教堂山分校的 WiderNet 项目开发了 eGranary 数字图书馆——通过一个芯片,在没有访问互联网的情况下,利用智能手机、笔记本电脑和平板电脑为数十亿人提供离线信息和教育资源。

WiderNet 已与不同国家的教育部、卫生部和信息科学学校进行联系,旨在将特定机构的文档存储在芯片上的「图书馆」中,以方便人们的使用。同时,今年 5 月,WiderNet 项目完成了其融资目标,并与全世界的图书管理员、教育者及志愿者合作,帮助他们找到所需要的信息。

6. Eatwell 餐具:使老年痴呆症患者的生活更轻松、更快乐

与老年痴呆症相关的认知和感觉障碍常常导致老年痴呆症患者进食困难,在面对复杂混乱的餐具时,他们往往都非常的沮丧,甚至不知所措,因此这导致老年痴呆症患者往往会出现嘴漏的窘境,吃饱对他们来说就不那么容易了。

为了解决这一问题,工业设计师姚彦慈(Sha Yao)创造了 Eatwell 餐具,乍一眼看去,这个五颜六色的组合餐具像极了儿童玩具,其亮色系的餐具可以与食物形成鲜明的对比,从而可以方便使用者分辨出食物。这个看似简单的餐盘,由 20 个具有不同特色的餐具组成,比如汤匙、叉子的角度被设计得便于使用者的使用;杯子内部的高低差,让吸管比较不易滑动等。

7. 3D 打印涡轮机:完美的淡化海水

GE 正在研发一种 3D 打印设备,其有可能使海水淡化变得更为方便。值得一提的是,他们用的是蒸汽汽轮机的原理来实现它。

一份来自 GE 的新闻稿这样写道:

「作为海水淡化技术的一部分,研究人员正在参与一项将 GE 汽轮机小型化的项目。通过使用 3D 打印微型蒸汽涡轮机将海水或盐水冻结,而不是把它变成蒸汽。通过冻结混合物,盐会以固体的形式自然分离,只留下冰,而冰融化之后就成了干净的水。」

这是一种低成本低能耗的生产饮用水的方式,同时 GE 将对其继续进行测试并计划在 2016 年中期评估其可行性。

8. 新型 LED 电灯:依靠植物供电

据秘鲁国家统计和信息研究所最新公布的《全国家庭调查》显示,在秘鲁丛林中大约有 42% 的农村地区没有电。

以开发创新技术、应对全球最紧迫问题著称的西班牙工程技术大学(UTEC)的研发人员们开发了一种新型电灯,称为 Plantalámparas。这种新型的电灯将以植物作为供电源,为 Nuevo Saposa 社区的居民提供电能。

随着植物的生长和光合作用的进行,泥土中会含有植物废料分解时所释放的营养物和微生物。UTEC 团队捕捉微生物中的游离电子再通过土壤中的电极将其存储在电池中。这个过程可以为 LED 灯泡持续供应长达两小时的灯光。

9. 「纳米薄片(Nanosheet)」:一个可以吸收大量泄漏石油的革命性材料

澳大利亚迪肯大学的研究人员与美国费城德雷塞尔大学和密苏里大学的科学家们共同合作制造了一种新型的高吸附性「纳米薄片」材料,可以像海绵一样清理大量的海洋石油泄漏。这种纳米薄片是由厚度只有几个纳米的多孔氮化硼薄片组成。这种多孔结构使得每克纳米薄片的表面积可以达到网球场面积的 5.5 倍那么大。

一位研究人员表示,「纳米薄片上的孔洞增大了表面积,从而使材料能够吸附重于自身重量 33 倍的油及有机溶剂。」

2013 年,在团队开发材料的第一阶段时,它还只是粉末,并没有一个实际的使用。

10. AquaFresco 过滤器:可循环利用洗衣水

洗衣机需要消耗 20 加仑的水来洗去 1 汤匙的污垢。为了节约用水、提高效率,美国麻省理工学院的三名研究生发明了 AquaFresco 过滤器,洗衣机使用它后,可以回收并重新使用 95% 的洗衣水。

AquaFresco 过滤器滤出少量的废弃物,回收清洁水和清洁剂,继续用它们来洗衣服,如果它的效果满足要求的话,基本可以用同一缸水来清洗 6 个月的衣服。

11. Better Shelter :专为难民打造的耐用、安全的平板住宅

Better Shelter 是专为难民打造的一个临时避难所,其预期的使用寿命长达 3 年。采用平整包装,这意味着援助组织在无需使用任何工具的情况下就可以轻松地将临时住所拆卸或是组装完毕。基于难民的日常生活考虑,每个避难所都配备了太阳能发电装置,为照明提供电能。

Better Shelter 与联合国难民署和宜家基金会合作,为最需要使用避难所的国家的难民提供帮助,比如希腊。

12. Hemafuse:一种低成本的自体输血设备

在一些发展中国家,当患者分娩出血时,医生会用瓢和粗棉布进行自体输血——收集和回收该患者的血液以在之后的医疗过程中使用。这个 DIY 方法是非常必要的,因为通常在输血时所使用的器械和物资都是非常昂贵的。

Sisu Global Health 创造了一种低成本的设备:Hemafuse,使这个过程变得更简单、更卫生。它就像一个手动泵,先是吸收血液,然后通过使用阀将血液储存在血液袋中以供以后使用。其中,过滤器负责去除血液中的凝块和其他微粒。

Hemafuse 在 2015 年 10 月获得了 SXSW 生态社会影响奖,并在 9 月获得来自 AOL 合伙创始人 Steve Case 的 10 万美元的投资。

13. 洋流能源探测器

来自佛罗里达州博卡拉顿市(Boca Raton)的 Hannah Herbst 凭借她设计的能源探测器样机赢得了 2015 年探索教育 3M 青少年科学家挑战赛。这款探测器试图利用海洋中未被开发的能源为发展中国家提供稳定的能量来源。

这款探测器使用 3D 打印的螺旋桨,再通过一组滑轮将其与水力发电机相连接。发电机可以利用螺旋桨将洋流的动能转化为电能——尽管所产生的电量不多,但足以启动一个海水淡化机。

14. DARPA 新项目:可提供真实触感的假肢

对于目前市场上的大多数假肢来说都无法给佩戴者提供真实的触感,但是现在,DARPA 研发出全新的假肢项目并通过使用神经技术来做到这一点。

据 DARPA 表示,该项目研究人员通过使用由约翰霍普金斯大学应用物理实验室所研发的机械手连接到一位 28 岁男子的假肢上,并通过使用电极来直接刺激他的大脑,使其大脑皮层和运动皮层对此刺激产生感觉。这位男子成为了第一个能够通过使用假肢产生生理上「感觉」的残疾人士。

15. Flo :一个适合落后地区女性使用的清洗卫生巾的工具

产品设计师 Mariko Higaki Iwai 和来自艺术学院的学生共同创造了 Flo,它是一个集洗涤和脱水为一体的小装置,帮助发展中国家的女性很容易的清洗并干燥可重用的卫生巾。Flo 旨在确保女孩不要因为月经期的到来而耽误学习或工作,同时远离生殖感染和疾病,使她们始终保持着信心。

16. NeoVent :帮助婴儿安全的呼吸

据世界卫生组织统计,急性呼吸道疾病是五岁以下儿童死亡的主要原因之一。当婴儿呼吸困难时,需要使用 CPAP(连续气道正压通气)呼吸机来进行治疗。对于发展中国家来说,这是一个非常简单的过程,有时只需一根淹没在水里的管子就可以实现。但当遇到非常严重的呼吸窘迫综合征时,就需要使用 NIPPV(无创正压通气)来进行治疗,这一过程往往需要非常昂贵的仪器。

为了能够帮助发展中国家的婴儿更好的且廉价的呼吸,西密歇根大学在读学生创造了 NeoVent 装置,通过提供两个级别的振荡压力帮助患有呼吸窘迫综合征的婴儿呼吸。该设备可以在发展中国家的任何一个医疗中心使用,只需要将其装备在 CPAP 呼吸机上,就可以实现 NIPPV。

17. Eco BLAC:改革印度的生态砖

在印度,成千上万的砖窑每年要生产近 2000 亿块砖头。生产砖的过程不仅会污染空气,还会排出大量的温室气体。同时,造纸厂会采用垃圾填埋法来处理造纸过程中所产生的锅炉灰,这不仅给人类健康和环境带来影响,同时还会造成锅炉灰毫无利用价值。

为了能够更好的解决这两个问题,来自麻省理工的学生研制出一款新型砖,称为 Eco BLAC。学生利用锅炉灰、采用低能源碱活化技术来制造这款砖(而不是在砖窑中进行烧制)。

18. 家用传染病试纸

来自佛罗里达州大西洋大学的研究人员设计了一种可以让人们在家中进行 HIV、大肠杆菌(E.coli)、金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylococcus aureas)以及其他细菌类疾病诊断测试的条形塑料纸。同时还设计了一款可以利用远程图片检测细菌的智能手机 App。

据《Fast Company》报道,大肠杆菌的测试是利用印有抗体与金纳米粒子的纤维纸进行的,如果试纸探测出了细菌,那么试纸的颜色就会发生改变。

与此同时,这款 HIV 塑料试纸将开始在波士顿布莱根妇女医院进行试验,研究人员希望可以在 2016 年年中进行商业化测试。

19. Bindi(点绘眉心痣):为印度的贫困女性提供身体急需的碘

通常情况下,印度的女性都会在眉心点绘一颗痣(称为 Bindi),用以表明自己的宗教信仰或是处于已婚状态。而现在,Bindi 在印度所有的女性中都盛行起来。

Talwar Bindi 推出的 Life Saving Dot 旨在为了一个更加伟大的目标: 健康。

Live Saving Dot:在 Bindi 表面涂上了人身体每天必需的碘和建议服用的 150-220 微克含量的营养物,并将其给予印度的贫困女性。在印度,接近 3.5 亿人碘摄入量不足。缺乏碘将会导致一系列的健康问题,尤其在女性的怀孕期间。

皮肤可以吸收碘,而 Life Saving Dot 将会是一个成本低廉的营养补充品。只需要 10 卢比或 16 美分就可以买到一包含有 30 粒 Bindi 的 Life Saving Dot。截止目前,Life Saving Dot 已通过疗养营(Health Camps)和诊所向印度农村的贫困女性分发了 Bindi。

20. Flow Hive beehive :一款可自行收集蜂蜜的蜂箱

两个澳洲的发明家创造了 Flow Hive beehive,这是一款可以在无需进入蜂窝或打扰到蜜蜂的情况下,就可以让养蜂人收集到蜂蜜的蜂箱。

这款创新的蜂箱是由一个个的蜂窝组成,在蜂蜜填满蜂窝之前蜜蜂就可以用自己的蜜蜡完成蜂窝的搭建。养蜂人只需要扭转一个手柄就可以将蜂窝竖直放置,这样蜂蜜就会通过底部自动流出蜂箱。

与此同时,Flow Hive beehive 还配备了一个可以清楚看到蜜蜂的透明玻璃窗。发明家表示,这可以帮助科研人员在不打扰蜜蜂的情况下对其进行研究。

21. 智能手机软件狗:15 分钟内就可完成医疗诊断

来自哥伦比亚大学工程学院的一个研究团队开发出了一款低成本的智能手机软件狗,在 15 分钟内就可以通过指尖的鲜血检测出性传染病。

卢旺达健康医疗中心的卫生保健工作者在试验中利用这款软件狗测试了 96 个病人的血液情况,这些病人来自于防止母婴疾病传播诊所及自愿咨询检测中心。在他们接受 30 分钟的训练之后,先将血液放在塑料收集容器内,然后将其插入在微流体装置里,之后打开相匹配的应用程序,最后再把装置插入在软件狗中搅动。15 分钟后,诊断结果就会显示在智能手机上。

据 Smithsonian Magazine 报道,这款设备的价格为 34 美元。

22. Brilliance Pro :治疗新生儿黄疸的先进方案

黄疸(Jaundice)是新生儿住院的主要原因,数以百万的新生儿都未能及时地接受有效的治疗。

非盈利性医疗设备 D-Rev 在今年推出了最新的新生儿产品——Brilliance Pro。它是 2012 年推出的 Brilliance Classic 的升级版,可以通过使用先进的复杂的光线疗法来治疗新生儿的黄疸。

23. ReMotion Knee :为发展中国家截肢人士设计的最好的膝关节假肢

除了新生儿健康,D-Rev 也致力于关注人体的运动能力。今年,D-Rev 推出了最新版本的 ReMotion Knee,这是一款专为发展中国家截肢人士所设计的高性能膝关节假肢。

ReMotion Knee 可与标准假肢系统配套使用,并能承受住潮湿的天气。ReMotion Knee 的售价为 80 美元。到目前为止,D-Rev 已经为 7351 名截肢人士安装了 ReMotion Knee。

24. 帮助糖尿病患者追踪血糖的临时性纹身

目前,糖尿病患者需要在每天进行多次利用针刺来检查自己的血糖水平,这是极为痛苦的过程。但加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发出了一款临时性纹身,在无需侵入身体内部的情况下,就可以提取并测量出皮肤细胞液中的血糖含量。

这款纹身并不会显示数字化的血糖水平,但工程师表示它最终会具备蓝牙功能来获取读数。这个方法的推出为未来这种技术的使用奠定了基础,比如通过皮肤传递药物。

25. Sunburst Sensors:海洋酸化传感器

Wendy Schmidt Ocean Health XPRIZE 旨在帮助大家更多的了解二氧化碳排放量是如何影响海洋酸化的:二氧化碳的排放将影响海洋生物的生存并扰乱其食物链。

Sunburst Sensors 是一款突破性的传感器。它不但能够长时间的监测二氧化碳的情况,还能够帮助我们更多的了解海洋酸化及海洋保护。

26. Be My Eyes :帮助视障人士看清这个世界的 App

Be My Eyes 是 iPhone 上的一款应用程序,其允许使用者将自己的眼睛「借」给视障人士,以帮助他们看清这个世界。通过视频聊天的方式,世界各地的志愿者与视障人士联系起来,志愿者充当视障人士的双眼,第一时间为其描述所拍摄的实际情况和回答他们所好奇的问题。

根据其网站显示,截止到目前,Be My Eyes 已经帮助了近 11.5 万视障人士。

* 文章来源:Mashable 本文由 TECH2IPO / 创见 @Andysun 编译,首发于 TECH2IPO / 创见(http://tech2ipo.com/)转载请保留此信息

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