近期,財經媒體24/7 Wall St.盤點了過去20年美國最重要的21項發明,涵蓋工業制造、生物技術、健康醫療、消費電子、航空航天等各領域。這些發明及其商業應用對相關産業的發展帶來了突破性的推動,也在足夠的地域空間,讓足夠廣泛的人群的生活産生了翻天覆地的變化。
1.3D打印
3D打印機使用的分層方法最早應用在19世紀後期的地型圖制造中,直至1986年,美國科學家發明了世界第一台商業3D打印機。隨著更便宜的制造方法與開源軟件的融合,3D打印技術發生突飛猛進的進步。從生産成本更低的汽車、遊艇、飛機、衛星等零部件到橋梁與房屋,從服裝飾品到人造器官,我們所見的許多物體都已經可以使用3D打印來實現。
2.人工胰腺
在上世紀70年代末,人造胰腺就已經出現了,但體積約有文件櫃大小。經過多年研發,用于治療1型糖尿病的人造胰腺正在變得越來越輕便。2016年,美國批准了第一批便攜式人造胰腺的臨床應用。該産品可以連續監測患者血糖水平,自動計算所需的胰島素量,並輸送藥物,可以使患者血糖長時間維持在正常水平。
3.增強現實
通過便捷式設備將數字圖形疊加到現實物體上,以實時傳遞信息的增強現實技術已經存在很長一段時間了。然而,直到開源軟件庫ARToolKit的出現,才讓增強現實技術得到突破性發展。該技術已經越來越多地應用在制造、醫療、旅遊、時尚、教育等領域。
9.基因編輯
2012年以來,科學家和研究人員開始使用CRISPR技術對生物DNA序列進行修剪、切斷、替代或添加。該技術標志著生物技術進入一個全新的時代。經實驗證明,該技術可以用于疾病治療,但該技術也面臨倫理風險。
10.高密度電池組
隨著全球越來越關注清潔能源,以特斯拉爲代表的電動汽車大行其道。特斯拉電動汽車之所以受到廣泛的關注,很大程度上是因爲其電池技術。電池組由數千個高密度锂離子電池組成,每個電池都比標准AA電池大,嵌在一個大而沉重的電池組中,這也讓特斯拉電動汽車的重心更低,有效地增強了車輛的抓地力和操控性能。這些電池組還可以用于住宅、商業和電網儲能設備。
11.物聯網
物聯網這一概念是由Sun Microsystems聯合創始人Bill Joy在1999年提出來的,是指利用各種信息傳感設備將日常生活中的一切實體連接起來而形成的網絡,可以實現任何時間、任何地點的萬物互連。在日常生活中,常見的智能家居等産品只是物聯網的簡單應用,物聯網的真正機遇在制造、建築、交通、城市基礎設施等領域。
12.人工心髒
1982年,美國醫生開創了人工心髒移植手術的先河,自此,人工心髒技術得到不斷突破。美國Abiomed公司研發出世界上第一款可以單獨使用的完全植入式人工心髒AbioCor,並于2001年完成首例人工心髒移植手術。人工心髒AbioCor由塑料和钛制成,由外部充電電池對體內電池進行無線充電,並通過植入腹部的系統控制器可以監測和控制人工心髒的運行情況。在與外部電池斷開時,內置電池可以支撐人工心髒工作30-40分鍾。
16.在線流媒體
雖然基于互聯網的直播在90年代互聯網被廣泛采用後就已出現,但直到2000年代中期,互聯網才能夠處理向大量受衆傳輸流媒體的問題。如果沒有廣泛的寬帶互聯網接入和用于存儲內容、分發網絡流量的雲計算數據中心的融合,在線流媒體就不可能實現。目前在線流媒體已經對傳統有線電視和電影院産生了非常大的沖擊。
17.外骨骼裝備
自2003年美國加州大學伯克利分校的研究人員開發出可以增強人體力量的穿戴式機械裝備以來,外骨骼裝備受到越來越多的關注,並開始在制造業中得到應用。例如,福特汽車已經使用外骨骼裝備,幫助工人更快速地完成汽車組裝,並降低身體損傷風險。此外,在醫療領域,外骨骼裝備可以幫助行動不便的患者進行康複訓練。
18.微型衛星
與大型衛星相比,微型衛星具有重量輕、體積小、耗能少、成本低、風險小等優勢。由數量衆多的微型衛星組成的衛星星座系統也越來越受歡迎。



