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        电影里的科幻发明,竟然都成真了?

        2022-06-19  印客美学   |  转藏
           

        提到科幻发明,你首先会想到什么?

        是隐身斗篷、飞行汽车、牵引光束,还是记忆操控、动力装甲、声波传输?

        随着科技的进步,很多天马行空的科幻设定都已经变成了现实。

        下面就请大家跟小印一起来看一看吧。

        记忆消除真的能实现?

        在电影《黑衣人》里,每次特工和外星人搏斗后,都会拿出一个记忆消除器,白光一闪,看见过这道光的人就会失去刚才的记忆。

        在现实生活中,通过光遗传学技术,我们也可以变相实现对神经元的操控。

        利用光遗传学技术,科学家们可以将视蛋白插入特定的神经元,并改造这些神经元。由此,人们就能通过“光”激活并控制小鼠的思想。

        当灯光熄灭时,被改造过的神经元和其它普通神经元并无差别;当灯光点亮时,被改造过的神经元就向邻居神经元发起对话,按照脑回路程序设定产生指定行为。

        不过,目前来看,光遗传学还不能用于操纵人的行为。

        首先,它的实现需要依托基因工程,但改造基因目前是被多个国家明令禁止的。

        其次,光遗传学对于神经元的控制很不容易操纵。想要在活体动物中实现光对神经元的操纵,需要将一根小型光纤植入头骨中,以使蓝光直接照射在被改造的神经元上。

        哆啦A梦的瞬间粘结枪?

        在《哆啦A梦》里有这样一段情节:大雄和小伙伴一起对抗铁人兵团,用哆啦A梦的瞬间粘结枪射击坏人,两个坏人瞬间被粘在地上,无法动弹。

        这种瞬间粘结枪如今已经变成了现实。


        科学家们研制出了一种“粘性泡沫枪”。

        它能射出一种热塑材料,刚射出来的时候是液体,但在空气里会膨胀30 倍,变为坚固的粘性“绳子”,使得被射中的人瞬间丧失行动能力。

        美国军方已经在实战中使用过这一武器。


        这种枪最大的好处就是无毒,人道主义,能有效降低伤亡率。

        但它要求射击的目标区域必须在人体躯干中央或者手臂或腿部等,尽量不要沾到皮肤,否则会不太好“松绑”。


        自驾上天不再是梦?

        博尔赫斯曾说过:“飞翔是人类基本的渴望之一。”

        在很多科幻电影中,都出现过会飞的汽车。

        在交通拥挤的城市里,拥有一辆飞行车成为了很多人的梦想。

        《第五元素》

        事实上,飞行汽车并非新鲜事物。

        早在1917年,美国发明家格伦·寇蒂斯就制造过一款飞行汽车,它有长达12.2米的机翼,使用汽车发动机驱动车尾的四叶片螺旋推进器,能跑能跳。

        1946年,罗伯特·富尔顿也推出一款飞行汽车Airphibian,具有可拆卸的机翼与尾翼,拥有150匹马力的6缸引擎。


        如今,很多车企都在进行着飞行汽车项目的研究。

        飞行汽车商业化指日可待。


        此外,“飞行滑板”、“单人飞行器”、“电动飞机”等设备也已经被发明了出来。


        这些飞行设备操作简单,还有人工驾驶、定速巡航、驻空停滞、自动辅助驾驶等功能。

        只需要驾驶者输入目的地坐标,飞行器就会开启自动寻路模式,帮助驾驶者驶往目的地。


        随着科技的发展,人人都有望实现自驾飞天的梦想。




        二氧化碳可以做食物?

        哆啦A梦曾经用二氧化碳和水做成了食品,现在这个科幻情节也变成了现实。

        科学家们成功用二氧化碳人工合成了淀粉。


        自然界的淀粉合成需要60多步,而人工合成淀粉只需要11步,且人工合成淀粉的速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。

        淀粉合成路径| Cai et al., Science 373, 1523–1527 (2021)

        这项研究为实现高效的工业化淀粉生产提供了可能性。

        但是,作为实验室产出的初步成果,还需要科学家们持续的优化和推动,才能让这项技术走出实验室,投入实际应用。

        人工合成的淀粉产物

        将来,我们说不定也能到火星之类的地方收集二氧化碳,以解决太空探索的温饱问题。


        随心操纵空中影像?

        在很多科幻电影中,都出现过操控空中影像的场景。

        如今,全息投影技术早已变成现实。

        《钢铁侠》

        Spaceglass团队还发明了一款扩增实境眼镜,只要带上这款眼镜,就能看到3D影像,并用手控制它们。

        人们还可以凭空捏出一个形状,并通过3D列印机将其打印出来。

        随着扩增实境的应用范围越来越广泛,虚实之间的界限逐渐变得模糊了!


        此外,能够显示资讯、扫描物体的眼镜也早已出现。

        Google眼镜已经成为较为常见的科幻单品,被很多科幻爱好者收入囊中。



        隐身斗篷有望成真?

        对于隐身斗篷的研究因为哈利波特、哆啦A梦等各种奇幻故事一直很热。


        其实通过斗篷实现隐身的原理很简单:通过特定的材料改变光的波长,让光线环绕着通过斗篷,而不在斗篷上发生折射或者反射,这样就看不到斗篷了。

        目前隐身斗篷已经可以在特定的波长——微波下隐身,随着科学的进步,我们或许也可以真的对斗篷视而不见。


        在最新研究中,加州大学伯克利分校的研究者研制出一种材质,可以弯曲三维物体周边的光线,使物体“消失”,如果将这一原理运用到更大尺寸的隐身斗篷上,就可以让活人隐身。

        扬声器在程序控制下,利用声波产生了隐形的“全息图”

        此外,人们还发明出了可以在雷达和红外线下可以“隐身”的坦克。

        当然,这些发明目前还是很难逃过人眼。



        把声音定向传给指定的人?

        《哆啦A梦》里,胖虎和小夫打碎了玻璃,却甩锅给大雄。

        哆啦A梦给了大雄一个望远扩音器,这个仪器可以传话给指定的人。

        他们通过望远扩音器在远处说了胖虎妈妈的坏话,让胖虎妈妈以为是近处的儿子说的,使胖虎得到了惩罚。



        如今,人们早已拥有了让声波定向传播的技术。

        原理就是把人类可以听到的声音聚成一束,利用超声波作为载体进行传播,超声波在传播过程中会损耗,而可听声波则能够被远距离传输到指定人的耳朵里。

        PanPan

        日本的Fuji Xerox公司研制出了一款叫做Telephoto MegaFon的定向扩音器,让望远扩音器变成现实。

        这个扩音器自带激光测距功能,能够定位对方的位置,并根据距离自动调节音量大小,将声波定向传递给对方,而不被其他人发现。

        为了模拟哆啦A梦原版的造型,研发团队还通过3D打印技术完美复刻了望远扩音器的外型。





        利用光束捕捉物体?

        在《星球大战》系列电影中,“牵引光束”可以移动飞船,银河帝国曾经借助这项技术获得了千年隼号飞船。

        如今,这项技术竟然在现实中实现了!


        物理学家们采用牵引光束技术,实现对于物体的捕获、推或拉的动作操作。

        但这一技术能够应用的距离较近,约为几厘米到几十厘米之间;适用物体也很小,比如直径零点几毫米的超微型玻璃微粒。


        英国布里斯托大学还与西班牙纳瓦拉公立大学合作研发了声波牵引技术

        原理是利用高密度声波来抓、举或移动小型物品,就像人的手一般灵巧…

        利用64个喇叭创造出40千赫的高频声波(人类只能听见20千赫以下的声波),能让直径约四毫米的物体漂浮在上面。



        将这种装置应用于生产线上,可以在无接触的状况之下传输精密零件。

        它还能应用于微创手术,实施极为细致的操作。



        没有针头的注射器?

        在《星际迷航》中,任何生病的角色在接受“无痛皮下注射器”注射之后,都会奇迹般地痊愈。

        这一设备不需要使用针头,便可让药液无痛穿透皮肤。


        早在1960年,亚伦·伊斯马奇就已经发明了无针注射器,比《星际迷航》还要早六年。

        该技术曾被用于军队大规模疫苗接种,因为它可以重复使用。但由于存在感染风险,不久便被弃用了。

        Fishhorn鱼角

        不过,人们并没有放弃这一想法。2012年,麻省理工学院推出了新版“无痛皮下注射器”,可以通过编程实现多种用途,能够以声速注入药液。

        研究人员希望该技术最终可以消除人们对针头的需求。



        动力装甲成为军队必备?

        “动力装甲”的概念最早是在罗伯特·海因莱因执笔的科幻小说《星船伞兵》中被提出的。

        它类似于动力外骨骼,除了有增强人体能力的基本功能外,还具有良好的防护性、复杂环境的适应性以及辅助火力、通信、侦查支持等军事功能,可以大幅提升士兵的防护力,运动能力与生存性。

        从《钢铁侠》到各种反乌托邦题材的电影,动力装甲一直是科幻片中的常见装备。


        各国军方对这一设备十分关注。

        美国的TALOS(战术突击轻型操作服)就常被称为“钢铁侠战衣”,但比起钢铁侠的装备,它无疑逊色许多。

        美国陆军协会还研发了一款ONYX士兵外骨骼系统。在最极限的状态下,该系统的电池可以运作8小时(hrs),穿戴这一装置能够让保护下肢关节。


        中国也研制出了一款“超能勇士”单兵外骨骼系统装置。

        它类似于电影《明日边缘》中的机械外骨骼,有辅助动力,融合多个传感器,能够管理微型液压系统,帮助穿戴者负重更多的装备和补给,减轻行军疲惫感。

        《明日边缘

        好啦,今天的介绍就到这里啦。

        你还知道哪些已经变成现实的科幻发明呢?快来评论区告诉小印吧!






         作者: 来士普 

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