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文
摘
要
Best of Whats New2022 POPSCI 百佳科技成果奖
自 1988 年以来,大众科学每年都会隆重介绍那些让我们的生活变得更美好的科技创新。2022 年——第 35 个年头——詹姆斯·韦伯太空望远镜凭借源源不断地向地球传回夺令人瞠目结舌的宇宙图像,而获得了本年度科技创新的最高荣誉。但它只是 100 项最佳科技成果中的一项。
今年的“百佳科技成果奖”榜单分为 10 个类别,涵盖航空航天、工程、消费电子、医疗健康、安全与防御、汽车、娱乐、个人护理、运动与户外、家居。系好安全带,一睹它们的风采吧。—
大众科学
2022年度 百佳科技成果 TOP100
# 安全与防御 #
2022年度 百佳科技成果-安全与防御
这一年,人类的安全受到了更严峻的挑战——从气候变化导致的洪水、森林火灾频率的增加,再到残酷的俄乌战争。但我们也看到了应对危机的创新:更精确的定位系统将帮助应急服务部门更快地找到有麻烦的人;更好的呼吸器技术正在推广,它能帮助扑救野火的消防员更好地呼吸;消防车也开始电动化了。今年的最佳安全与防御创新,旨在创造一个更安全的未来,至少是让我们有了更多、更好的办法来应对灾难。
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安全与防御类大奖得主Wildland野外消防呼吸器森林消防员的生命保障
TDA Research公司https://www.dhs.gov/publication/st-frg-wildland-firefighter-respiratory-protection-fact-sheet
森林消防员需要一种轻便的可穿戴式呼吸器来保护他们不吸入烟雾。TDA 的 Wildland 呼吸器使用安装在胯部的泵将空气通过高效空气过滤器(HEPA)传递至呼吸罩。内置的传感器会监测气流方向,让泵只在使用者吸入时才以最大强度输气。重要的是,该设备仅 1 千克重,是典型城市消防自给式呼吸器重量的 1/10 左右。Wildland 呼吸器由锂离子电池提供动力,同时它还可以从 6 节 5 号电池中获取电力。尽管这是为专业人士设计的,但在任何火灾发生时,它也可以成为民用防护装备。
—Connect AED体外除颤器(AED)让心脏骤停的抢救时间更快些Avive Solutions公司
https://avive.life/
互联网+AED体外除颤器,心脏骤停的“黄金四分钟”抢救能否再快一点?Avive Solutions 公司一直专注解决心脏骤停的急救问题,他们的 Connect AED 配备有移动网络、Wi-Fi、蓝牙和GPS,设备可以自动进行日常维护检查,以确保它们能按需运行。有了这些通信连接,医务和警务人员可以在接到求助后及时与附近的 Connect AED 设备持有者联动,与此同时,患者附近的 AED 也会发出警报引起周围人的注意,以便在最短时间内将 AED 送到患者身边(AED上会显示患者的地图定位)。一旦患者进行了除颤,Connect AED 的联网功能还可以让急诊室的医生远程看到该设备收集的数据,例如患者的心律。
—用于应急响应的可扩展流量空中交通管理系统(STEReO)清理天空艾姆斯(Ames)研究中心
https://www.nasa.gov/ames/stereo
越来越多的无人机正在帮助人们应对紧急事件,有人驾驶和无人驾驶的空中交通工具让天空变得拥挤、复杂,而且危险,这就催生对空中交通进行高效管理的需求。2022 年春天,美国航空航天局下属的艾姆斯(Ames)研究中心测试了手提箱大小的 STEReO 原型设备,代号“UASP-Kit”。在规定的空域内,该系统跟踪了所有航空器的飞行信息——类似于有人驾驶飞机上由应答器进行的数据传输。当有直升机或飞机接近无人机操作地点时,设备就会向无人机操作员发出提醒。
—基于位置的紧急电话路由系统(Locate Before Route)精确定位紧急情况美国电话电报公司(AT&T)
https://about.att.com/story/2022/nationwide-location-based-routing.html
2022 年 5 月, AT&T 宣布在全美范围内推出一个更好的紧急电话呼叫系统。借助 iOS 和安卓手机上经过改进的定位服务,AT&T 的“先定位后路由(Locate Before Route)”功能可以在 50 米内精确定位紧急呼叫的位置,有时甚至可以精确到 15 米。目前,定位数据只会用于拨打紧急电话,帮助警察或急救人员迅速到达指定的地点。
—GridStar Flow液流电池储能系统利用可再生能源为国防提供动力
洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)https://www.lockheedmartin.com/en-us/capabilities/energy/energy-storage.html
想使用更多的可再生能源,就需要一种方式来储存电力。洛克希德·马丁公司开发的 GridStar Flow 液流电池储能系统是一个巨大的电池综合体,2022 年 11 月,美国陆军在科罗拉多州卡森堡基地部署了一个 10 兆瓦时储能系统,这也是美军基地目前部署的规模最大的长时储能系统。在电网中断的情况下,它将成为该基地关键的备用电源——提供持续时间超过 6 小时的电力。洛克希德·马丁公司并没有透露 GridStar Flow 液流电池的电解质化学成分,只是暗示它比其他液流电池(主要类型通常是钒或锌-溴化钠)中常见的材料更丰富,也更便宜。
—Volterra电动消防车零排放的救灾车辆皮尔斯制造公司 (Pierce)
https://www.piercemfg.com/electric-fire-trucks/pierce-volterra
电动消防车的优点除了动力强劲、零排放、噪音显著降低外,它的养护成本也比柴油车型更低——需要更换的零件更少,消防局可藉此减少维修保养方面的开支。针对不同需求,皮尔斯(Pierce)公司设计了不同规格的电池组,例如这辆 Volterra 电动消防车就配置了 155 kW 电池组(90分钟内可充满电),在驱动车辆的同时,电动机还可以为抽水与送水系统供电。Volterra 电动消防车还配有一台柴油发动机,目的是为了避免电池耗尽让消防车在紧急情况下失去动力输出。
—Vampire“吸血鬼”反无人机系统5000米内精准击落无人机
L3Harris公司https://www.l3harris.com/all-capabilities/vampire
无人机越来越多地成为现代战争的一部分,尤其是在俄乌战争中,两国都使用了一系列无人机进行侦察和作战。L3Harris 公司研制的 Vampire“吸血鬼”模块化托盘式ISR火箭设备使用激光制导弹药,能够在 5000 米范围内对无人机等空中目标进行精准打击。该系统主要由一个四联装发射装置、光电导引装置和制导弹药组成,整套系统采用模块化设计,体积小、重量轻,机动性极高——可以安装在皮卡上,两小时内就能完成组装,且在发射激光制导火箭弹时只需一人操控。
—卫星求助SOS服务(Emergency SOS via Satellite)拯救迷途的旅行者苹果公司
https://support.apple.com/en-us/HT213426
苹果 iPhone 14 手机内置了一个重要的新功能:卫星求助SOS服务(Emergency SOS via Satellite)。该功能使用了卫星通信公司 Globalstars 的卫星网络,在其他网络连接不可用时,用户可以从手机的消息应用程序向紧急服务或联系人发送文本求助消息(文本长度受到限制)。即使紧急联系人启用了勿扰功能,SOS消息也可以送达。根据求助者所处环境的不同,信息的发送时间在 15 秒到几分钟之间。这项服务在 2022 年 11 月推出,购买 iPhone 14 后两年内免费。