日常生活中隱藏的黑科技

戰(zhàn)爭(zhēng)的強(qiáng)烈需求催生著技術(shù)大踏步向前發(fā)展，而和平年代的科技比拼又開辟了第二戰(zhàn)場(chǎng)。現(xiàn)在，這些在競(jìng)爭(zhēng)中產(chǎn)生的技術(shù)或產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)化成人們身邊日常使用的物品，繼續(xù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。我們的生活中存在著各種各樣的技術(shù)產(chǎn)品，如果追根溯源，或多或少都能找到它們?cè)?jīng)在航空、航天和軍事發(fā)展過程中的身影。這些產(chǎn)品有些已背離了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)，有些則有了新的發(fā)展并極大地改變了人們的生活習(xí)慣，有些更是成為日常生活的重要組成部分，為我們提供便利，也讓社會(huì)的發(fā)展更加繁榮。下面就讓我們一起盤點(diǎn)那些曾經(jīng)高高在上，如今卻已十分常見的科技產(chǎn)品吧。

航空類

渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)

起源

早期的動(dòng)力飛機(jī)通常采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其通過機(jī)械壓縮方式使空氣與燃料形成混合氣。然而隨著飛行高度的提升，空氣越來越稀薄。1915 年，為克服高海拔空氣密度降低導(dǎo)致飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失，瑞士工程師阿爾弗雷德·布奇發(fā)明了第一個(gè)渦輪增壓器并獲得了專利。第二年，法國(guó)發(fā)明家奧古斯特·拉托為本國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)使用的雷諾發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)了一款渦輪增壓器。1917 年，美國(guó)國(guó)家航空咨詢委員會(huì)針對(duì)渦輪增壓器的效果做了專門測(cè)試，證明其能有效提高高空飛行時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率。第二次世界大戰(zhàn)期間，波音的B-17 轟炸機(jī)率先使用了帶有渦輪增壓功能的通用發(fā)動(dòng)機(jī)。

轉(zhuǎn)變

20 世紀(jì)50 年代，汽車制造商開始研究帶有渦輪增壓器的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。1962 年，克萊斯勒汽車公司推出了一款裝有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車，其可使用的燃料種類更多，使用壽命也比傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更長(zhǎng)。到20 世紀(jì)80 年代，渦輪增壓器已普遍應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，用于增加發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，使小排量發(fā)動(dòng)機(jī)也能爆發(fā)出強(qiáng)勁的動(dòng)力，既省油又能節(jié)省成本。

主動(dòng)降噪耳機(jī)

起源

主動(dòng)降噪是一種通過發(fā)出振幅相同但相位相反的聲波，以消除特定頻率區(qū)間噪聲的技術(shù)，其概念最初是在 20 世紀(jì) 30年代末提出的。1936 年，美國(guó)發(fā)明家保羅·呂格申請(qǐng)了聲音降噪的相關(guān)專利技術(shù)。1957 年，威拉德·米克為降低駕駛艙噪聲對(duì)飛行員的影響，發(fā)明了一種包耳式飛行耳罩，可主動(dòng)衰減頻率為50 ～ 500Hz 的噪聲，最大衰減可達(dá)20dB，在保護(hù)聽力的同時(shí)提高了人員間的溝通效率。

轉(zhuǎn)變

1989 年，博士公司推出了Series 系列航空耳機(jī)，成為首款商業(yè)應(yīng)用的主動(dòng)降噪耳機(jī)。該耳機(jī)采用鎳鎘電池或直接連接飛機(jī)電源供電，具有獨(dú)立的降噪功能開關(guān)。1999 年，博士公司開始為美國(guó)的航班提供QC 系列商用降噪耳機(jī)。如今，該系列耳機(jī)已成為主動(dòng)降噪耳機(jī)的代名詞。

此外，現(xiàn)代移動(dòng)通信硬件設(shè)備也采用了主動(dòng)降噪技術(shù)。我們常用的手機(jī)通常采用多麥克風(fēng)設(shè)計(jì)來消除語音通話時(shí)的環(huán)境噪聲，從而提高通話質(zhì)量。一些醫(yī)院的監(jiān)護(hù)室也設(shè)有主動(dòng)降噪設(shè)備，以保證病人能充分睡眠休息。部分豪華汽車也有主動(dòng)降噪功能，以降低長(zhǎng)時(shí)間行駛時(shí)外部噪聲對(duì)駕駛員的影響。

抬頭顯示

起源

平視顯示器也稱抬頭顯示，是一種利用光學(xué)反射原理，將設(shè)備輔助信息等以投影的方式顯示到風(fēng)擋前方透明擋板上的技術(shù)，其最大優(yōu)點(diǎn)是飛行員查看顯示數(shù)據(jù)時(shí)眼睛無需重新對(duì)焦即可觀察周邊環(huán)境。

平視顯示器技術(shù)的歷史可以追溯到20 世紀(jì)40 年代初，英國(guó)皇家空軍發(fā)現(xiàn)夜間作戰(zhàn)過程中，在查看明亮的機(jī)載顯示器后再觀察周邊環(huán)境時(shí)，飛行員無法及時(shí)適應(yīng)周圍的黑暗環(huán)境，導(dǎo)致錯(cuò)失任務(wù)目標(biāo)。于是，便在德哈維蘭夜間戰(zhàn)斗機(jī)駕駛艙前部加裝了簡(jiǎn)易的平視設(shè)備，以便飛行員瞄準(zhǔn)。1955 年，美國(guó)海軍針對(duì)噴氣式飛機(jī)快速飛行以至飛行員來不及低頭觀察儀表的情況，開發(fā)出了簡(jiǎn)化版的儀表抬頭顯示設(shè)備。這便是現(xiàn)代平視顯示器的雛形。

轉(zhuǎn)變

1993 年，在軍用領(lǐng)域廣泛使用的平視顯示器首次民用，第一款采用了該技術(shù)的民航客機(jī)是麥道公司的MD-80 型飛機(jī)，僅可顯示導(dǎo)航等基本信息。1988 年，通用公司旗下的奧茲莫比爾汽車推出了搭載平視顯示器的旗艦汽車，成為首款使用該技術(shù)的汽車產(chǎn)品。如今在汽車領(lǐng)域，抬頭顯示功能已成為高級(jí)汽車必不可少的功能之一。

航天類

記憶海綿

起源

1962 年，作為北美航空公司系統(tǒng)動(dòng)力小組的一名航空工程師，查爾斯·約斯特在參與阿波羅計(jì)劃登月艙設(shè)計(jì)項(xiàng)目過程中，為改進(jìn)航空座椅震動(dòng)對(duì)宇航員造成的傷害，“無意間”發(fā)明了一種多孔材料。其不僅具有膠水一樣的黏性，又同橡皮筋一樣具有足夠的韌性，可吸收大量震動(dòng)能量；在壓縮90% 體積后還能緩慢回彈，發(fā)生沖擊時(shí)能提供較好的緩沖作用；材料表面更貼合人體曲線，乘坐時(shí)重量會(huì)平均分配，大大提高了舒適性。當(dāng)時(shí)，這種材料被稱為“慢回彈泡沫”，即如今的記憶海綿。

轉(zhuǎn)變

1969 年項(xiàng)目結(jié)束后，約斯特成立了自己的公司，并在商用領(lǐng)域推廣記憶海綿材料。從1974 年首次將記憶海綿裝在橄欖球頭盔，以減輕運(yùn)動(dòng)員受到的沖擊開始，到如今各種體育防護(hù)器材內(nèi)都能見到記憶海綿材料的應(yīng)用。20 世紀(jì)末，瑞典的法科達(dá)拉公司計(jì)劃將記憶海綿用于床墊制造，并于1992 年推出了“泰普爾”品牌床墊。在記憶海綿材料的幫助下，如今的“泰普爾”品牌已成為世界最大的床墊制造商之一。

高耐熱耐寒耐沖擊玻璃

起源

1851 年創(chuàng)立的康寧玻璃工廠一直致力于通過技術(shù)手段改進(jìn)玻璃的強(qiáng)度和清晰度。美國(guó)航空航天局1961 年推進(jìn)“水星計(jì)劃”期間，在玻璃界已小有名氣的康寧公司為乘員艙設(shè)計(jì)了一種玻璃，既能在太空中極寒的環(huán)境下不開裂，又能保證返回艙進(jìn)入大氣層時(shí)不會(huì)因高溫而融化，同時(shí)還具有足夠的清晰度以便宇航員觀察。自此，康寧公司與美國(guó)航空航天局的合作愈發(fā)緊密。“水星計(jì)劃”之后，康寧公司繼續(xù)為“阿波羅計(jì)劃”設(shè)計(jì)強(qiáng)度更高的耐熱玻璃。20 世紀(jì)70 年代開始，美國(guó)航天飛機(jī)玻璃也均由康寧公司制造。除載人航天任務(wù)外，康寧公司生產(chǎn)的高耐熱耐寒耐沖擊玻璃也被用于太空望遠(yuǎn)鏡等太空設(shè)備上，如哈勃望遠(yuǎn)鏡的主鏡頭玻璃、開普勒望遠(yuǎn)鏡的主鏡頭玻璃、韋布望遠(yuǎn)鏡的反射玻璃，甚至國(guó)際空間站的觀測(cè)窗口玻璃等。

轉(zhuǎn)變

擁有高強(qiáng)度玻璃設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的康寧公司，在2007 年遇到了蘋果公司。當(dāng)時(shí)大部分手機(jī)采用的是硬度較低的塑料材質(zhì)屏幕，極易產(chǎn)生劃痕。為此，時(shí)任蘋果負(fù)責(zé)人向康寧公司提出需要一款超薄且硬度高的玻璃面板。2008 年，第一代蘋果手機(jī)推出，改寫了手機(jī)的消費(fèi)歷史，而其搭載的玻璃被命名為“大猩猩”。而后至今，“大猩猩”玻璃成為全世界消費(fèi)類電子產(chǎn)品的首選。

鼠標(biāo)

起源

計(jì)算機(jī)曾是改變?nèi)祟惿畹目鐣r(shí)代產(chǎn)品，最初僅用于軍事和科研等需要復(fù)雜計(jì)算的高精尖技術(shù)領(lǐng)域。早期的計(jì)算機(jī)使用起來十分復(fù)雜，需要操作人員通過鍵盤完成所有指令的輸入。在開展“阿波羅計(jì)劃”期間，龐大的數(shù)據(jù)量讓美國(guó)國(guó)家航空航天局的工作人員叫苦不迭。1963 年，在斯坦福研究院工作的恩格爾巴特建立了一個(gè)專門用于研發(fā)新型協(xié)作和信息處理設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)國(guó)家航空航天局得知后邀請(qǐng)其設(shè)計(jì)一款設(shè)備用于解決計(jì)算機(jī)交互過于麻煩的問題。在實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)工作人員比爾的幫助下，恩格爾巴特制造了一款名為“顯示系統(tǒng)X-Y 位置指示器”的設(shè)備，后因其外形酷似一只老鼠而被稱為Mouse，即如今大家熟悉的鼠標(biāo)。1968 年，在一次計(jì)算機(jī)展示會(huì)議上，恩格爾巴特首次將鼠標(biāo)設(shè)備作為計(jì)算機(jī)的重要配件向公眾展示。

轉(zhuǎn)變

發(fā)明了鼠標(biāo)的恩格爾巴特并未因這項(xiàng)技術(shù)而大量獲利，在離開斯坦福研究院后，他來到了前實(shí)驗(yàn)室資助者羅伯特·泰勒的新實(shí)驗(yàn)室工作。1979 年，蘋果公司的高管拜訪實(shí)驗(yàn)室，見到了已經(jīng)更迭數(shù)代，擁有3 個(gè)按鍵，可完成復(fù)雜任務(wù)組合新型鼠標(biāo)。蘋果公司經(jīng)過評(píng)估后，購(gòu)買了該設(shè)備的專利使用權(quán)，并改為僅有1個(gè)按鍵的版本。1984 年，配有鼠標(biāo)的蘋果電腦上市。自此之后，鼠標(biāo)逐漸成為同鍵盤一樣的計(jì)算機(jī)必備硬件設(shè)備。

DHA和ARA

起源

載人航天項(xiàng)目除要面對(duì)將滿載貨物的飛船發(fā)射到太空所帶來的巨大工程挑戰(zhàn)外，在太空中長(zhǎng)期保持宇航員的安全與身體健康同樣十分重要。為此，美國(guó)國(guó)家航空航天局在20世紀(jì)80 年代開啟了名為生態(tài)生命支持系統(tǒng)（CELSS）的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。作為實(shí)驗(yàn)的一部分，馬丁- 瑪麗埃塔公司主要負(fù)責(zé)測(cè)試藻類作為長(zhǎng)途太空旅行食物的可行性。在長(zhǎng)達(dá)20 余年的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了藻類作為營(yíng)養(yǎng)劑的巨大價(jià)值。

轉(zhuǎn)變

1985 年CELSS 項(xiàng)目終止后，參與項(xiàng)目的部分科學(xué)家成立了馬泰克生物科學(xué)公司，繼續(xù)研究藻類營(yíng)養(yǎng)劑的商業(yè)價(jià)值。通過提取技術(shù)，他們?cè)谠孱愔邪l(fā)現(xiàn)了二十二碳六烯酸和花生四烯酸，簡(jiǎn)稱DHA 和ARA。這兩種物質(zhì)是人類大腦灰質(zhì)中的主要脂肪酸，與視網(wǎng)膜和大腦的發(fā)育有緊密聯(lián)系。然而，人類只能合成很少的DHA 和ARA，大部分需要通過食物獲取。

1994 年，馬泰克公司與荷蘭牛欄奶粉公司簽訂合作協(xié)議，計(jì)劃將DHA 和ARA 作為嬰兒必須的營(yíng)養(yǎng)劑添加到配方奶粉中，以便沒有母乳喂養(yǎng)的早產(chǎn)嬰兒能夠獲取足夠的營(yíng)養(yǎng)。1997年，添加了DHA 和ARA 的配方奶粉上市，時(shí)至今日該營(yíng)養(yǎng)劑已成為配方奶粉的標(biāo)準(zhǔn)配置。

其他類

芬達(dá)

起源

1929 年，可口可樂在德國(guó)成立公司并公開發(fā)售。這種富含咖啡因的飲料一經(jīng)推出便在軍隊(duì)中風(fēng)靡——其不僅可以為士兵們提神，同時(shí)含有的糖分又是人體所需的元素，此外作為甜味劑，它還可以用于烹飪或制糖。然而隨著第二次世界大戰(zhàn)開始，參戰(zhàn)的美國(guó)切斷了與敵國(guó)的一切商業(yè)往來，其中就包括制造可口可樂的原漿供應(yīng)。

就在德國(guó)可口可樂公司瀕臨破產(chǎn)之際，馬克斯·基思發(fā)明了一款可替代可口可樂的全新飲料，并將其命名為Fanta（芬達(dá)），即德語“幻想”一詞的縮寫。由于戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期物資配給受限，當(dāng)時(shí)的芬達(dá)飲料是由其他食品的剩余廢棄制品，如甜菜梗、果核、果皮，以及生產(chǎn)奶酪的乳清等制作的，因此這種飲料也被稱為“剩菜中的剩菜”。特殊的配料導(dǎo)致芬達(dá)具有一種特別的味道，但在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期這種飲料還是成為軍隊(duì)的重要物資，而普通人則會(huì)在做菜的過程中將其作為甜味劑使用，為菜品調(diào)味。

轉(zhuǎn)變

戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，可口可樂總部重新接管了德國(guó)分公司，并任命基思作為負(fù)責(zé)人。1955 年，重新調(diào)配的芬達(dá)在意大利亮相，首次推出的口味便是經(jīng)典的橙子味。1958 年芬達(dá)進(jìn)入美國(guó)銷售，1960 年開始銷往全世界，逐漸成為全球知名的果味飲料。

移動(dòng)電話

起源

1935 年，波蘭工程師亨利克·馬格努斯基根據(jù)陸軍當(dāng)時(shí)普遍采用的背包式無線電設(shè)備，發(fā)明了一項(xiàng)全新專利——可手持的微型無線電通信設(shè)備。1939年，高爾文制造公司利用這種專利，開始為軍隊(duì)秘密研究新型通信設(shè)備。1941 年，高爾文制造公司推出了采用高壓干電池供電的SCR-536 手持信號(hào)收發(fā)機(jī)，大大減輕了戰(zhàn)場(chǎng)上通信兵的負(fù)載。20 世紀(jì)70 年代，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)以SCR-536 為基礎(chǔ)開發(fā)出新型無線電設(shè)備，并于1976 年生產(chǎn)，后逐漸推廣到全軍。

轉(zhuǎn)變

第二次世界大戰(zhàn)后，制造真正的便攜式電話設(shè)備的競(jìng)賽開始了。擁有手持無線電設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)的高爾文制造公司于1947 年改名為摩托羅拉，在經(jīng)歷了全世界數(shù)次技術(shù)更迭，加上美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局陸續(xù)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、通信算法、處理器、語音識(shí)別等領(lǐng)域的大力投資，技術(shù)成熟的摩托羅拉在1983 年推出了Dyna TAC 8000X 電話。雖然該設(shè)備重達(dá)2 千克，實(shí)在算不上輕便，但卻是世界上首款量產(chǎn)的商用移動(dòng)通信設(shè)備。如今，移動(dòng)電話已經(jīng)有了翻天覆地的變化，承載的功能也越來越豐富，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶钪匾墓ぞ咧弧?/p>