２００９年度最佳发明

摩天大楼逃生轮

“9·11”发生后，一个念头一直萦绕在整形医生凯文·斯通脑际，为何困在世贸中心里的人无法安然返回地面?他认为：“应该有种更好的方法，帮助人们在灾难时刻成功逃离摩天大楼。”

斯通受渔线轮启发，设计了一种简单的新装置，依靠足够坚固的长绳，将人们从高楼平稳送至地面。使用者只需打开一个抽屉大小的盒子，将一条杜邦凯夫拉尔纤维制成的绳索钩在某个安全牢靠的物体或连接点上，然后将类似外衣的安全吊带套在身上，打开窗即可一涮而下，距地最高可达100层楼。使用者无须接受专门培训，完成全部准备动作不用一分钟。

此发明的亮点是一套离心式制动系统，可自动控制下降的速度和频率。逃生轮的绳索自一个线轴内伸出来，然后缠在一个与制动装置相连的轴上。随着线轴转动，一组制动块会对制动盒内缘施加压力，平稳、缓慢地将使用者放下。如果这套自动制动系统失灵，逃生轮上还配有手动的备用制动杆。从100层高的大楼下到地面，耗时不到4分钟，平均1秒钟下1层。

最快的坦克

打开YouTube上关于Ripsaw的热门链接，你可以看到这辆无人驾驶的坦克以每小时60英里的速度在泥泞的野地里披荆斩棘，从50英尺的高处跃下，将一排排的白桦树碾倒。

Ripsaw的发明者是34岁的双胞胎兄弟吉奥夫·霍维和迈克·霍维。普通坦克为了保护乘员，车架以厚厚的装甲钢制成，而Ripsaw的设计目标是在崎岖难行的地带执行无人任务，主要追求速度，因此兄弟俩开始考虑如何减重。他们用焊接钢管做了车架，这使得车身强度增加了50％，自重减少了50％。豪威兄弟自己打造了钢制防滑系统，并重新设计了将防滑装置连接到履带上的整个机械装置。这种防滑系统仅重两磅左右，比同级坦克类似装置轻了90％。

能发电的减震器

两年前，麻省理工学院最优秀的一群学生进行宿舍“卧谈”时，有人建议设计一个节能减震器。他们不仅说了，还真的做了，结果就是GenShock。这套系统利用汽车颠簸时的上下运动产生电力，帮助减少汽车交流发电机的工作量，最终达到省油日的。

GenShock其实是一个简单的液压系统，减震器的活塞将液体泵入，驱动液压马达和一个微型电动发电机。研究小组做出的首个样品利用4个减震器可以产生总计800瓦特的持续电力，若在坎坷不平的野地里行进，则最高可产生5千瓦的电力，约为普通汽车交流发电机所产生电量的7倍。

“喉语”翻译器

我们说话涉及到三个基本步骤：肺部输送空气，声带震动，张嘴说话。迈克尔·卡拉汉发明的Audeo意在帮助那些因为运动神经元疾病、创伤性脑损伤或其他问题出现言语障碍的人，他们大脑和声带完好，但肺部和嘴巴无法动作。

Audeo是这样工作的：三个药片大小的电极贴在喉部，捕捉大脑和声带之间发出的信号。电极内一个处理器可以过滤或者放大这些信号，然后将它们传输至附带的电脑上，电脑软件将这些信号解码，转换成单词，通过扬声器读出来。使用者通过声带运动静静“说话”，以足够的神经活动触发这一系列过程。现在使用Audeo每分钟最多只能说30个单词，大概是正常说话速度的五分之一。但熟练掌握之后，用户可以自如地打电话。

“第六感”界面

戴上由迷你投影机、摄像头和笔记本电脑组合而成的“第六感”(SixthSense)，普拉纳夹·米斯特仅做一个手势，就能拍摄照片；他指指一本书，SixthSense就会到在线书店上把它的评论和报价表调出来，投影到书的封面上。这种感觉就像在欣赏魔术表演。但他和顾问、麻省理工媒体实验室的数字交互专家帕蒂·梅恩斯希望SixthSense能让人们以无缝方式操作智能数字设备，提供科幻作品中想像的交互体验。

梅恩斯喜欢电影中用手势控制数字内容的点子，但希望设备更便宜，能为大众接受，并随时随地都能投射内容，实现交互。

尽管这套设备后来改进很大，但基本思路没变：一个便携式投影机和摄像头吊在米斯特胸前，两者都与他背着的手提电脑相连，他的拇指和食指上缠着四种不同颜色的记号或胶带。当系统接通，摄像头就开始捕捉影像，传送回电脑，后者的视觉运算模块随即开始工作。这套模块是设计精髓，它会过滤背景影像，识别哪种颜色的记号往哪个方向移动，即时跟踪各种手势，最终启动各种功能。

截瘫人士助行器

以色列工程师阿米特·高弗20世纪末开始研究ReWalk，一种可以帮助截瘫患者站立、慢走、甚至爬楼的外骨骼结构。

现在56岁的高弗知道，他的设计不仅要安全，还要节能，能持续使用一天。高弗做出的样品重44磅，只消几分钟就能“穿”上，它有几种模式，如行走、坐下和上下楼梯，用腕部一个控制器进行操纵。例如，在行走模式下，当用户伸出拐杖、身体前倾时，置于ReWalk肩带上的传感器就会记录下这个动作，背包中的电脑将解析相关数据，指导臀部和一条腿膝部上的电动马达发动，带动这条腿向前，然后是另一根拐杖，另一次前倾，带动另一条腿前迈。当用户站直，设备就暂停运行，不再带用户往前走。

更好的静脉导管

阿米尔·拜尔森发现，40％的医务人员第一次进行静脉注射时都会失败。将针刺入皮肤，盲目地向前推进，常会令静脉阻塞，影响长达数周。人们曾试图将超声技术或红外线应用于静脉导管，但两者都十分昂贵，需要专门培训。

相形之下，拜尔森发明的VascularPathways十分实用。不管采用什么针头，使用VascularPathways的医务人员只要一看到有血通过针管回流，就知道已经找到静脉，然后就可以推动一个滑杆，将一条导引线从针内安全推出。在导管顺着导引线接进来之前，导引线卷成一个圆圆的花形，以防导管尖端伤到静脉壁。最后，针和导引线抽走，留下导管就位。

植物油发电站

马萨诸塞州德汉姆市一家Finz连锁餐厅后面，有个高六英尺的箱子，看上去像个普通的工具箱，事实上却是一个设备齐全、可独立运作的废油精炼厂兼功率五千瓦的发电站。工程师詹姆斯·佩雷特发明的Vegawatt是全球首个利用废油为建筑持续提供电力和热水的装置。

2008年12月，33岁的佩雷特在Finz安装了第一台Vegawatt发电机。Finz餐馆的员工每天会往Vegawatt里倒进10到12加仑的废弃食油。这些掺杂着大量面包屑的垃圾先是被送入一个储存槽，进行沉淀，再经过滤、清沽和处理程序后，进入一个容器，供给一台15马力的柴油发电机作燃料。佩雷特设法将排气系统内的热量引进来，与之结合进行燃烧。Vegawatt发动机冷却液散发出来的热量也被利用来为餐馆提供热水，进一步降低了能耗。

Vegawatt每周可以处理大约80加仑废油(约为一个大型餐馆的标准用量)，每小时生产5千瓦电力，每周节省1000美元，减少10％的能源成本。

蘑菇墙板

伦斯勒理工学院机械工程系学生艾本·巴耶尔和盖文·迈金泰尔准备用蘑菇为你建房。这两位年轻的企业家制造出一种成本很低但强度很高的生物材料，可以取代昂贵并有害于环境的聚苯乙烯泡沫材料和塑料。“我们称之为低技术含量的生物技术，”巴耶尔说。在实验室内，两位发明者用水、过氧化氢、淀粉、再生纸和稻壳等农业废弃品做成模具，然后注入菌丝，它是蘑菇的根体，看上去就像一束束白色的纤维。这些纤维消化养料，10到14天后就会发育成一张紧密的网络，把模具变成结构坚固的生物复合板。然后再用高温加以烘烤，阻止菌丝继续生长。两周后，板材制作完成，可以用于你家墙体了。