２００９年度最佳發明

摩天大樓逃生輪

“9·11”發生后，一個念頭一直縈繞在整形醫生凱文·斯通腦際，為何困在世貿中心里的人無法安然返回地面?他認為：“應該有種更好的方法，幫助人們在災難時刻成功逃離摩天大樓。”

斯通受漁線輪啟發，設計了一種簡單的新裝置，依靠足夠堅固的長繩，將人們從高樓平穩送至地面。使用者只需打開一個抽屜大小的盒子，將一條杜邦凱夫拉爾纖維制成的繩索鉤在某個安全牢靠的物體或連接點上，然后將類似外衣的安全吊帶套在身上，打開窗即可一涮而下，距地最高可達100層樓。使用者無須接受專門培訓，完成全部準備動作不用一分鐘。

此發明的亮點是一套離心式制動系統，可自動控制下降的速度和頻率。逃生輪的繩索自一個線軸內伸出來，然后纏在一個與制動裝置相連的軸上。隨著線軸轉動，一組制動塊會對制動盒內緣施加壓力，平穩、緩慢地將使用者放下。如果這套自動制動系統失靈，逃生輪上還配有手動的備用制動桿。從100層高的大樓下到地面，耗時不到4分鐘，平均1秒鐘下1層。

最快的坦克

打開YouTube上關于Ripsaw的熱門鏈接，你可以看到這輛無人駕駛的坦克以每小時60英里的速度在泥濘的野地里披荊斬棘，從50英尺的高處躍下，將一排排的白樺樹碾倒。

Ripsaw的發明者是34歲的雙胞胎兄弟吉奧夫·霍維和邁克·霍維。普通坦克為了保護乘員，車架以厚厚的裝甲鋼制成，而Ripsaw的設計目標是在崎嶇難行的地帶執行無人任務，主要追求速度，因此兄弟倆開始考慮如何減重。他們用焊接鋼管做了車架，這使得車身強度增加了50％，自重減少了50％。豪威兄弟自己打造了鋼制防滑系統，并重新設計了將防滑裝置連接到履帶上的整個機械裝置。這種防滑系統僅重兩磅左右，比同級坦克類似裝置輕了90％。

能發電的減震器

兩年前，麻省理工學院最優秀的一群學生進行宿舍“臥談”時，有人建議設計一個節能減震器。他們不僅說了，還真的做了，結果就是GenShock。這套系統利用汽車顛簸時的上下運動產生電力，幫助減少汽車交流發電機的工作量，最終達到省油日的。

GenShock其實是一個簡單的液壓系統，減震器的活塞將液體泵入，驅動液壓馬達和一個微型電動發電機。研究小組做出的首個樣品利用4個減震器可以產生總計800瓦特的持續電力，若在坎坷不平的野地里行進，則最高可產生5千瓦的電力，約為普通汽車交流發電機所產生電量的7倍。

“喉語”翻譯器

我們說話涉及到三個基本步驟：肺部輸送空氣，聲帶震動，張嘴說話。邁克爾·卡拉漢發明的Audeo意在幫助那些因為運動神經元疾病、創傷性腦損傷或其他問題出現言語障礙的人，他們大腦和聲帶完好，但肺部和嘴巴無法動作。

Audeo是這樣工作的：三個藥片大小的電極貼在喉部，捕捉大腦和聲帶之間發出的信號。電極內一個處理器可以過濾或者放大這些信號，然后將它們傳輸至附帶的電腦上，電腦軟件將這些信號解碼，轉換成單詞，通過揚聲器讀出來。使用者通過聲帶運動靜靜“說話”，以足夠的神經活動觸發這一系列過程。現在使用Audeo每分鐘最多只能說30個單詞，大概是正常說話速度的五分之一。但熟練掌握之后，用戶可以自如地打電話。

“第六感”界面

戴上由迷你投影機、攝像頭和筆記本電腦組合而成的“第六感”(SixthSense)，普拉納夾·米斯特僅做一個手勢，就能拍攝照片；他指指一本書，SixthSense就會到在線書店上把它的評論和報價表調出來，投影到書的封面上。這種感覺就像在欣賞魔術表演。但他和顧問、麻省理工媒體實驗室的數字交互專家帕蒂·梅恩斯希望SixthSense能讓人們以無縫方式操作智能數字設備，提供科幻作品中想像的交互體驗。

梅恩斯喜歡電影中用手勢控制數字內容的點子，但希望設備更便宜，能為大眾接受，并隨時隨地都能投射內容，實現交互。

盡管這套設備后來改進很大，但基本思路沒變：一個便攜式投影機和攝像頭吊在米斯特胸前，兩者都與他背著的手提電腦相連，他的拇指和食指上纏著四種不同顏色的記號或膠帶。當系統接通，攝像頭就開始捕捉影像，傳送回電腦，后者的視覺運算模塊隨即開始工作。這套模塊是設計精髓，它會過濾背景影像，識別哪種顏色的記號往哪個方向移動，即時跟蹤各種手勢，最終啟動各種功能。

截癱人士助行器

以色列工程師阿米特·高弗20世紀末開始研究ReWalk，一種可以幫助截癱患者站立、慢走、甚至爬樓的外骨骼結構。

現在56歲的高弗知道，他的設計不僅要安全，還要節能，能持續使用一天。高弗做出的樣品重44磅，只消幾分鐘就能“穿”上，它有幾種模式，如行走、坐下和上下樓梯，用腕部一個控制器進行操縱。例如，在行走模式下，當用戶伸出拐杖、身體前傾時，置于ReWalk肩帶上的傳感器就會記錄下這個動作，背包中的電腦將解析相關數據，指導臀部和一條腿膝部上的電動馬達發動，帶動這條腿向前，然后是另一根拐杖，另一次前傾，帶動另一條腿前邁。當用戶站直，設備就暫停運行，不再帶用戶往前走。

更好的靜脈導管

阿米爾·拜爾森發現，40％的醫務人員第一次進行靜脈注射時都會失敗。將針刺入皮膚，盲目地向前推進，常會令靜脈阻塞，影響長達數周。人們曾試圖將超聲技術或紅外線應用于靜脈導管，但兩者都十分昂貴，需要專門培訓。

相形之下，拜爾森發明的VascularPathways十分實用。不管采用什么針頭，使用VascularPathways的醫務人員只要一看到有血通過針管回流，就知道已經找到靜脈，然后就可以推動一個滑桿，將一條導引線從針內安全推出。在導管順著導引線接進來之前，導引線卷成一個圓圓的花形，以防導管尖端傷到靜脈壁。最后，針和導引線抽走，留下導管就位。

植物油發電站

馬薩諸塞州德漢姆市一家Finz連鎖餐廳后面，有個高六英尺的箱子，看上去像個普通的工具箱，事實上卻是一個設備齊全、可獨立運作的廢油精煉廠兼功率五千瓦的發電站。工程師詹姆斯·佩雷特發明的Vegawatt是全球首個利用廢油為建筑持續提供電力和熱水的裝置。

2008年12月，33歲的佩雷特在Finz安裝了第一臺Vegawatt發電機。Finz餐館的員工每天會往Vegawatt里倒進10到12加侖的廢棄食油。這些摻雜著大量面包屑的垃圾先是被送入一個儲存槽，進行沉淀，再經過濾、清沽和處理程序后，進入一個容器，供給一臺15馬力的柴油發電機作燃料。佩雷特設法將排氣系統內的熱量引進來，與之結合進行燃燒。Vegawatt發動機冷卻液散發出來的熱量也被利用來為餐館提供熱水，進一步降低了能耗。

Vegawatt每周可以處理大約80加侖廢油(約為一個大型餐館的標準用量)，每小時生產5千瓦電力，每周節省1000美元，減少10％的能源成本。

蘑菇墻板

倫斯勒理工學院機械工程系學生艾本·巴耶爾和蓋文·邁金泰爾準備用蘑菇為你建房。這兩位年輕的企業家制造出一種成本很低但強度很高的生物材料，可以取代昂貴并有害于環境的聚苯乙烯泡沫材料和塑料。“我們稱之為低技術含量的生物技術，”巴耶爾說。在實驗室內，兩位發明者用水、過氧化氫、淀粉、再生紙和稻殼等農業廢棄品做成模具，然后注入菌絲，它是蘑菇的根體，看上去就像一束束白色的纖維。這些纖維消化養料，10到14天后就會發育成一張緊密的網絡，把模具變成結構堅固的生物復合板。然后再用高溫加以烘烤，阻止菌絲繼續生長。兩周后，板材制作完成，可以用于你家墻體了。