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【專欄】近幾年來突破性技術簡介(三):影響深遠的新科技產物

2019-09-22 11:35
金屬 3D 列印。圖/取自Kickstarter 廣告
金屬 3D 列印。圖/取自Kickstarter 廣告

實用型3D金屬列印機 (3-D Metal Printing) 

新型設備首次讓3D 列印金屬零部件成為實用型技術。3D 金屬列印機實現了低成本快速金屬物體打印。按需列印大型複雜金屬物體的能力將為製造業帶來變革。

3D金屬列印技術操作越來越簡單,成本也降低,若能被廣泛應用,工廠將不必再被有大量庫存,也更能實現客製化製造,甚至製作傳統金屬加工無法打造的複雜零部件。自問世以來,3D 列印不斷地突破自我,現在連鐵都可以印了! 而且更奇妙的是,印製鐵的成本快速又便宜! 多虧這個科技,之後製造業的變革將難以想像。我們更期待不久的將來,用3D列印出水泥製造的房屋。

當你的古董車某個零件壞掉,不用再苦苦上網找零件,全新便宜的替代品直接就能印出來。製造出的零件不僅更輕便、彈性也更好,這些都是傳統製造業無法輕易達到的成就。各家公司都趨之若鶩地想要追上這個新風潮。

傳感城市 (Sensing City) 

美國Alphabet 旗下的Sidewalk Labs 計劃創建一個高科技社區來重新思考到底應該如何建設和運營一座城市。多倫多的一個街區有望成為全球首個成功將尖端城市設計與前峰科技融合在一起的地方。智慧城市會讓都市地區變得更加可負擔、宜居、環保。

智慧城市擱淺了,傳感城市才是新未來。確實,看看現在(或過去的)智慧城市計畫幾乎都已擱淺,不是政府唱高調、畫大餅,就是下調了當初壯志凌雲的目標,然而近期Alphabet旗下位於紐約的子公司Sidewalk Labs與加拿大政府合作名為「Quayside」的專案,要重新定義智慧城市,在多倫多水濱(Waterfront)工業區打造宜居、居民可負擔、環保的智慧社區。

這座城市的基礎與重點將放在「傳感器」上,讓整個社區宛如大型傳感器,讓空氣品質、噪音、交通⋯⋯一切民生活動被感知、被記錄,堪稱城市版的作業系統,還可開源讓其他公司開發軟體、創建服務。實現城市級的物聯網。雖然勾勒的藍圖很美好,但隱私問題、數據管理也成為了首要待解決的難題。

完美的網路隱私 (Perfect Online Privacy)

原本為加密貨幣的交易過程開發的一種工具,現在能讓你在上網時避免透露任何非必要信息。電腦科學家正在完善一款加密工具,可以在不透露非必要信息的前提下完成驗證。如果你需要透露個人信息以在網上完成某件事,這個方法可以讓你在免除隱私洩漏或身份被盜竊風險的同時輕鬆實現。

儘管研究員已經努力了數十年,但真正飛躍性發展還要多虧了這兩年大熱的加密貨幣,讓真正的網路隱私保護成為現實,而這都多虧了:零知識驗證(zero-knowledge proof)這項工具的出現。它是一個新的密碼協議,讓用戶進行匿名交易。通常,這在大多數區塊鏈交易中是不可能的,因為儘管交易都是匿名的,但公共區塊鏈公開、透明的特性,可以讓駭客透過與其他數據結合,追蹤甚至識別交易人。

即時翻譯機耳塞 (Babel-Fish Earbuds)

雖然現有硬體並不那麼好用,但谷歌的Pixel Buds 卻展示了即時翻譯的前景。幾近即時翻譯,適用於多種語言,而且使用起來很方便。在全球化日益發展的今天,語言仍是交流的一大障礙。

在經典小說《銀河便車指南》中,只要把一條黃色的巴別魚(Babel-Fish)塞進耳朵,便能即席翻譯。使用耳機的方法很簡單,一人戴耳機,另一人拿手機。戴耳機的人開口講話,谷歌(google) 翻譯便開始翻譯,再用手機播放,這樣來回運作幫助溝通。

材料量子之大躍進 (Materials' Quantum Leap)

研究者們最近開始使用量子電腦對簡單分子進行建模,而這僅僅是開始。IBM 採用7 量子比特(seven-qubit quantum computer)的量子電腦,對小分子的電子結構成功地進行彷真計算。借助該技術,科學家能了解分子的各個方面信息並以此開發出更有效的藥物,以及更高效生成或傳輸能源的新材料。

量子電腦有個令人期待的領域慢慢浮現,也就是精準的分子設計。一直以來化學家希望能找到新型蛋白質開發療效更好的藥物、或是能製造直接轉換太陽能的化合物。但傳統電腦無法模擬分子、難以達成突破。對量子電腦而言,事情就簡單多了;這是因為量子電腦的運算單位是「量子位元」 (qubit) ,而非「數位位元」 (digital bit) 如 0 和 1。

隨著科學家打造更高量子位元的電腦及更強大的量子演算法,不久的未來應該就可以打造更大型的分子結構模型。


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