預計火星任務、可穿戴式大腦掃描儀和量子通信將取得進展。

01

去年，殺菌紫外線燈在用于抗擊冠狀病毒的武器庫中找到了一席之地，在病房天花板附近放置高空固定裝置，并用于消毒箱清潔個人防護裝備。但由于UV-C light的危害 -- 破壞病毒和人類的遺傳物質，阻止了UV-C light更廣泛地推廣使用。現在，位于東京的照明公司Ushio認為他們已經找到了答案：產生222納米波長的燈仍然可以殺死微生物，但不能穿透人的眼睛或皮膚。Ushio的Care222燈具模塊于2020年底投入批量生產，2021年將集成到其他公司的產品中，如Acuity品牌的辦公室、教室、商店和其他占用空間的照明設備。

02

今年年初，光子將在紐約的石溪大學和布魯克海文國家實驗室之間加速發展，這是一次雄心勃勃的量子通信演示。由于量子力學的的特點，下一代通信概念最終可能會提供前所未有的安全性。在演示中，來自初創公司Qunnect的量子存儲緩沖器（quantum memory buffers）將被放置在每個位置，這些緩沖區中的光子將在一個蜿蜒70公里的網絡上相互糾纏。

03

海上風力發電的開發商很快就發現自己身處加利福尼亞海岸的深水區 -- 洪堡灣附近的一處遠景區水深從500米到1100米不等。這些條件需要一種新型的浮式風力渦輪機，它用結實的纜繩拴在海底。現在，這項技術已經在蘇格蘭和葡萄牙沿海的試點項目中得到了驗證，風力發電公司也渴望獲得加州沿海三個擬建地點的使用權。他們預計，美國海洋能源管理局（U.S. Bureau of Ocean Energy Management）將在2021年開始“拍賣”其中至少部分場地的租賃權。

04

印第安納波利斯汽車賽道是世界上最著名的汽車賽道，今年10月將舉辦一場前所未有的賽事：第一場自動駕駛賽車的高速比賽。來自世界各地的大約30個大學代表隊報名參加印地自主挑戰賽，在比賽中，加大馬力的賽車將達到320公里/小時（200英里/小時）的速度。為了贏得100萬美元的最高獎金，團隊的Dallara speedster必須首先在25分鐘或更短的時間內完成20圈。控制汽車的深度學習系統將在他們從未經歷過的條件下進行測試；傳感器和導航工具都將必須應對極端速度，這將不會留下任何誤差。

05

參與DARPA地下挑戰賽（Subterranean Challenge）的機器人已經在三個不同的路線上進行了測試；它們必須在地下隧道、城市環境和洞穴網絡中導航（盡管洞穴部分由于流感大流行而被切換到全虛擬路線）。今年晚些時候，來自世界各地的SubT團隊將在最后的活動中把這一切結合起來，這將把所有三個子領域的元素整合成一個單一的綜合挑戰課程。這些機器人必須在充滿障礙的環境中展示它們的多才多藝和耐力，在這種環境中，與地面上的世界的交流是有限的。美國國防高級研究計劃局預計，2021年流感大流行的情況將有足夠的改善，從而使體育競賽成為可能。

06

今年2月，將有不少于3艘飛船與這顆紅色星球會合。今年地球和火星的軌道使兩顆行星相對靠近，使它們之間的旅行更快、更便宜，而這并非巧合。中國的“天文一號”任務計劃交付一個軌道器和探測車，以搜尋地表下的水；阿聯酋的“希望”軌道器旨在研究火星氣候；一個貝殼狀的太空艙將存放美國宇航局的“毅力”號探測車，目的是尋找過去生命的跡象，同時還測試一架名為“Ingenuity”的小型直升機無人機。雖然不能保證太空船能安全到達目的地，但數百萬地球人將為他們加油。

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到今年年底，一些Android手機可能會加入一項新功能，旨在打擊日益嚴重的照片和視頻被篡改的問題。這項反假冒技術來自一家名為Truepic的初創公司，該公司正與高通公司合作開發智能手機芯片，使手機攝像頭能夠捕捉“經過驗證”的圖像。原始像素數據、時間戳和位置數據都將通過安全通道發送到隔離的硬件處理器，在那里它們將與加密封條結合在一起。以這種方式制作的照片和視頻將隨身攜帶真實性的證明。Truepic的研發副總裁Sherif Hanna說：“假貨永遠不會消失，我們不是在試圖證明什么是假的，而是在試圖保護什么是真的。”

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在一個被COVID-19大流行所重塑的世界里，大多數辦公室工作、會議和娛樂都變成了虛擬的，這樣一來，云數據中心面臨著前所未有的壓力。為了確保人們在任何時候都擁有所需的帶寬，服務提供商越來越多地使用大都市區域內的小型數據中心網絡，而不是傳統的單個校園內的大規模數據中心。這種方法為終端用戶提供了更高的彈性和可用性，但它需要在設備之間發送大量數據。這一需求將在2021年通過新的400ZR光纖得到滿足，這種光纖可以在80到100公里的數據中心互聯網絡上每秒發送400千兆比特。Verizon在去年9月完成了一次試運行，專家們相信我們將可在今年年底看到其廣泛的部署。

09

雖然三星還未確認證實，但消費電子分析師表示，這家韓國科技巨頭將于2021年底開始大規模生產新型電視。三星在2020年結束了液晶顯示（LCD）電視的生產，并一直在大力投資采用量子點（QD）技術增強的有機發光二極管（OLED）顯示面板。OLED電視包括有機化合物層，這些有機化合物層在電流的作用下發光，目前它們的畫質最高。在三星的QD-OLED方法中，電視將使用OLED來產生藍光，QD層將把部分藍光轉換成制作圖像所需的紅光和綠光。這種混合技術有望創造出比現在最好的型號更明亮、對比度更高、持續時間更長的顯示器。

10

真正高質量的大腦活動數據是很難獲得的；今天，研究人員和醫生通常依賴于大型昂貴的機器，如核磁共振成像和CT掃描儀或侵入性植入物。2021年初，初創公司Kernel將推出一款名為Kernel Flow的可穿戴設備，它可能會改變現狀。這種廉價的低功耗設備使用一種近紅外光譜儀來測量大腦內血液流動的變化。在每個耳機中，52個激光器發射精確的脈沖，312個探測器接收反射光。Kernel將在今年第一季度向“精選合作伙伴”分發首批50臺設備，但該公司創始人 Bryan Johnson希望有一天這種便攜式技術將無處不在。在最近的一次活動中，他描述了消費者最終可如何在自己家中使用Kernel Flow。

原文標題：2021年10個激動人心的工程里程碑

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責任編輯：haq