美国科学网站十大发明产品之一可监控生命特征“魔镜”

近年来，诸多科学家和研究人员陆续研制各种新型新产品，他们的发明凝聚了智慧结晶，其中一些发明可用于治疗患者，或者节约地球资源，另一些则是简单的娱乐之用。但它们的用途非常广泛，并且非常实用。以下是美国大众科学网站评选十大最佳发明产品：

可监控生命特征的“魔镜”

一款非触摸镜子可监控人们的重要生命特征。美国麻省理工学院研究生Ming-Zher Poh和同学发明这种“魔镜”，它能感应到人们脉搏、呼吸与血压等人体生命特征。“魔镜”的原理是在镜子中内置一个摄影仪，当人们站在魔镜前，摄影仪可感测到测试者面部血管的细微亮度变化。之后Ming-Zher Poh利用软件对魔镜识别面部信息及位置进行分析，并将摄影仪拍摄的图像进行分解合成，进行面部血管颜色变化推测出测试者的脉搏频率。

“打印魔术棒”--世界上最小的打印机

这个迷你型打印机可在任意物体表面打印图案和文字，而仅是像魔术师一样轻轻挥动一下手臂即可。“打印魔术棒”的发明者是瑞典首都斯德哥尔摩市工程师亚历克斯-布莱顿(Alex Breton)，该手持迷你装置仅量8.8盎司，是由喷墨打印机、类似计算机鼠标的光学仪器和导航软件构成，可将上传的图像和文字打印在任何平面，比如：报纸、塑料、木材，甚至织布。布莱顿声称，预计2012年初，将对打印魔术棒进一步升级，内置摄像头，使其即时能打印照片。他指出，它将成为世界上最小的打印机。

可避免阳光直接照射的“动态太阳镜”

当克里斯-穆林(Chris Mullin)在北加利福尼州劳伦斯-利弗莫尔国家实验室读博士后期间，最令他感到头疼的事情就是每天通勤问题，他必须每天驾车往返35英里，同时驾车时需顶着直接照射的阳光。刺眼的阳光常使他感到头痛，难以看清即将发生的车祸。他说：“每天我都感觉到紧张，感觉这种状态下驾车非常不安全。”因此，他萌发设计一款太阳镜的想法——使用一个电子保护罩直接避免阳光照射。

经过几年的研究分析，当他博士后毕业担当一位研究工程师时，成功设计了“动态太阳镜”。他使用液晶作为镜片材料，虽然液晶材料的性能受电子干涉，但作为普通的太阳镜，它能很容易地看清前方物体和目标。在鼻梁上的一个小型传感器可探测到刺眼光线，并改变邻近的微控制器调节至最佳位置。微控制器可使液晶镜片呈现4-6毫米黑色方块，从而阻挡入射的刺眼光线。黑色方块将以任意角度移动来阻挡入射的刺眼阳光，但仍使人们看清周围的物体。

可标识出早期孕妇产前疾病的魔法变色笔

一款魔法变色笔将以最小的成本标识出早期孕妇产前疾病。平均每年全球约有630万孕妇和新生婴儿死于孕期和分娩并发症，在医疗水平较差的发展中国家，该死亡指数较高。在美国，医生通常会对孕妇进行尿糖检测，从而检测孕妇是否在产前患有子痫前期或者其它并发症，但在发展中国家孕妇尿糖成本较高难以推广使用。

美国约翰霍普金斯大学的肖恩-莫那勒(Sean Monagle)和同事为了更好地测试孕妇是否患有子痫前期或者其它并发症，研制出一种简单便携的测试笔，先将尿液样本放入测试笔中，然后用测试笔在过滤纸上书写，不同的颜色即时标识出孕妇的健康状况。不同的色彩可标识糖尿病、尿道感染等不同病症。

新型电子狗鼻--臭虫探测器

一种新型电子狗鼻能在短短几分钟内探测到室内吸血臭虫的存在。美国北卡罗来纳州机械工程师克里斯-戈金(Chris Goggin)成功研制出这款臭虫探测器。臭虫对于美国家庭而言是非常头痛的事情，它们几乎无处不在，遍布房屋的每个角落。不同于蟑螂和老鼠，臭虫并不会吞食浸泡毒药的饵剂，臭虫根除者必须更直接地对臭虫施加毒药，因此精确地找到臭虫所在位置是避免人们被臭虫叮咬至关重要的因素。通常情况下，臭虫根除者必须在每个房屋花费至少1个小时才能找到臭虫的根源，但戈金研制的电子狗鼻仅用15分钟即可完成。

电子狗鼻具有探测犬跟踪气味的能力，确保探测到臭虫的信息素，以及臭虫彼此间用于通信的化学物质。戈金的电子狗鼻使用二氧化碳和甲烷两种探测器，作为特有的信息素探测器，可在一平方英寸的范围内精确臭虫的位置，甚至它还能分辨出臭虫的性别特征。戈金称，新型电子狗鼻不仅能探测到臭虫，还能探测到蟑螂、蚂蚁和老鼠等。

可制服犯罪分子的装甲袖套

一款装甲袖套装配着摄像机和眩晕枪，使制服犯罪分子。当犯罪分子被围堵在死胡同时，他将转过身来与警察奋力拼搏，如果警察拥有这种新型装甲袖套则可以轻松地制服他们。该装甲袖套外层是射击尼龙塑料，在手腕电极之间可产生50万伏特电压弧，绿色激光器可射击犯罪分子胸部，面对这种强大武器，犯罪分子是无法占据优势的，他们只能举起双手。对于警察和保安人员来讲，这种装甲袖套可预防和消除对峙危险。它装配着高压眩晕枪、摄像机、激光棒和闪光灯。

机械手臂

人们通常所见过的假手臂有三种：纯粹的美容型假臂、铁钩和其它价格低廉、提供有限活动的机械手臂以及模拟自然活动、价格数万美元的电子手臂。目前，马克-斯塔克(Mark Stark)发明的这款机械手臂就是一个完美的实例发明！他用最小化塑质材料制成，实现机械手臂的轻重量，且成本与普通铁质钩子相近，移动起来灵敏度与高端电子手臂相差无几。

斯塔克从事烘干机阀门设计，他设计电子机械手臂的初衷是为了自己的好朋友大卫-沃格特(Dave Vogt)，沃格特自出生时就没有左臂。斯塔克的机械手臂不使用电源，但每个手指具有三个关节(其中拇指有两个关节)，能够独立地伸展弯曲，适应抓取任何形状的物体，其中包括铁钩无法攥取的不规则形状物体。[!--empirenews.page--]

一个挂钩与截肢末端窝槽相连接，并由肩套带线缆操作。当操作者耸肩时，线缆便拉动挂钩，当操作者肩部松懈时，线缆则松弛下来，铁钩则关闭。每个单独的线缆可使每个手指拉伸收缩，同时在每个手指关节有弹簧，便于手指卷曲起来。弹簧的压力具有可调节性，能使机械手攥起一枚鸡蛋，也能使机械手臂足够强壮举起一把椅子。仅用1个小时，斯塔克的朋友沃格特便用左手能接住一枚球，这是他一生中首次实现。此后，他帮助斯塔克测试和提高该机械手臂的性能，使斯塔克设计出更坚实、更紧密弹簧，手指结构设计可使手指作出简单的动作。

零度液体排污处理系统(ZLD)

一款新型装置可利用排气热加热处理船载污水。零度液体排污处理系统(ZLD)的发明者是纳蒙-纳塞夫(Namon Nassef)，它使用引擎剩余热量氧化和蒸发厕所、淋浴和厨房用水。通常内燃机仅使用燃油30-35%的能量，剩余的能量则以热量释射或者排气方式消散，烤箱大小的零度液体排污处理系统可利用机械余热工作，当乘客在船上冲厕所或者排放废水槽内液体时，污水将通过一根管道进入零度液体排污处理系统，它可装置在船体的任何角落。

首先，污水将进入ZLD系统均化罐，可将污水中的杂物磨碎成四分之一英寸大小直径的小块；接下来污水进入高速搅拌器，其内置的3组叶片可将固体消溶成0.002英寸直径大小的固体；之后一个注射泵将加压污水流，通过一个喷嘴喷射进入发动机的排放系统。空载发动机的排气热量至少是287摄氏度(550华氏度)，该热量足以蒸发污水，并致热氧化有机物质。简单地讲，ZLD系统能够分解任何有机物质，同时，该过程还能消除所有气味。纳塞夫称，主要副产物是二氧化碳和清洁的蒸馏水。

滑雪着陆架

滑雪是一项非常刺激的体育活动，但同时充满了危险。6年前，加拿大英属哥伦比亚大学工程系学生亚伦-科雷特(Aaron Coret)在一次高空滑雪中不幸摔落，两节脊椎骨碎裂导致瘫痪。此后他意识到自己钟爱的滑雪运动所存在的危险性，也从此开始致力于如何提高滑雪运动的安全性。在同学、滑雪爱好者斯蒂芬-斯勒(Stephen Slen)的帮助下，他们建造了一个长20英尺、宽15英尺、高5英尺烯基-尼龙材料制成的着陆架，其中包含两个充气囊。顶端的充气囊是密封的，而下端4英尺高的充气囊有阀门，当遇到滑雪者降落时的碰撞时会控制性地释放一些空气。不同于其它降落平台，科雷特设计的滑雪着陆架能够完全将滑雪者包裹起来，很大程度地降低了受伤概率。

便携式水上火箭摩托

一款便携式水上火箭摩托，可在水面上以25英里/小时的速度运行。当詹森-伍兹(Jason Woods)还是19岁时，他就非常迷恋滑艇，但当时的滑艇价格不菲。此后他对建造新型水下交通工具产生了浓厚兴趣，他从新技术高级学院学习了如何制造火箭，从而萌发了制造Kymera水上火箭摩托的念头。Kymera水上火箭摩托采用碳质纤维材料制成，由一个小型发动机驱动，水上火箭整体重量很轻，仅有35磅，一个人便很轻易地拖拉到水面上。它采用混合电-丙烷四冲程发动机，时速可达到25英里。