无人驾驶飞机。iPhone。蓝牙。GPS。在他们改变世界之前，这些技术是图纸上的设计，也是未来的开始。
磁悬浮——专利名称： “地面车辆用电磁感应悬架与稳定系统”磁悬浮列车的故事始于Eric Laithwaite和他的全尺寸直线感应电机。发明人认识到一种不需要与铁路轨道接触的线性电动机，可以用于开发基于磁场的运输系统。Laithwaite测试了直线感应电机，可以使用磁体来实现升力和向前推力。莱斯怀特的工作得到了广泛的研究，1967年，布鲁克海文国家实验室的詹姆斯鲍威尔和戈登丹比获得了磁悬浮列车的第一项专利。他们的设计旨在使用超导电磁铁产生“悬浮力，用于将火车悬浮在地面上”，并且使用“螺旋桨，喷气式飞机或火箭”来实现推力。
苹果手机——专利名称：“电子器件”21世纪的签名设备专利几乎告诉你什么都没有。就整体而言，苹果原始iPhone 的专利仅列为“电子设备”，仅表示它是“电子设备的装饰设计，如图所示。” 然后该文件标注“电子设备”的八个数字，告诉你只有显示它的方向，然后引用其他相关专利和文档。尽管iPhone不是第一款连接互联网的智能手机或第一款手机，但基本设计已成功改变了许多人每天都在使用的设备的外观和功能。除了电话以外，手持式计算机，iPhone以及随后对“电子设备”的改进已经影响到人类如何沟通，导航甚至思考。
机械外骨骼——专利名称：“ 运动辅助装置和方法”外骨骼历史悠久，可追溯到1890年Nicholas Yagin发明的“便于行走的装置”。无动力的外骨骼使用压缩气体来储存能量并帮助运动。在二十世纪六十年代，美国军方发起了由通用电气开发的称为Hardiman的动力外骨骼项目。这种大型机械套装旨在增强士兵的力量，因此他或她可以举起1500磅重物，但外骨骼在全力作战时会遭受猛烈和不受控制的移动，并且从来没有在里面进行人体测试。技术不断改进，各种公司纷纷投资外骨骼，旨在帮助患有不同程度瘫痪的人，或协助工作现场的工作人员。ReWalk拥有2014年动力外骨骼专利，它在康复中心建立了一个外骨骼，让低瘫痪患者能够学习坐下，站立，走路甚至爬楼梯。麻省理工学院和欧洲空间局正在开展其他设计。未来的建筑工人，士兵，甚至宇航员都可以使用外骨骼服。
四轴飞行器无人机——专利名称： “全方位，垂直升降，直升机无人机”今天发现的四旋翼无人驾驶飞机，在公园中嗡嗡作响，并且困扰飞机，于1962年首次获得专利.Piasecki飞机公司工程师Edward G. Vanderlip首先设计了一种方法，允许直升机的仪器在发生功率时继续运行失败。范德利普然后有想将飞行员友好型飞行系统纳入小型遥控旋翼飞机。他的“全方位垂直升降直升机无人机” 专利概述了一架设计成“非常简单”飞行的无人机。无人机设计有“在相对两端成对布置的四个电梯转子”，因此倾斜的垂直轴始终垂直于地面。这使得飞机可以倾斜其转子并沿任何方向飞行，同时保持水平平台。一旦飞行控制系统和其他电子系统（例如相机和GPS导航）赶上Vanderlip的想法，四轴飞行器无人机就会飞上天空。
3 d打印机——专利名称：“通过立体平版印刷制造三维物体的设备”1986年发布的3D打印机专利超前。该文件概述了大多数3D打印机使用的基本技术：立体光刻或树脂的光固化。移动平台从计算机获取输入并将基座放置在喷嘴下。来自喷嘴的液体树脂逐层形成物体，其通过UV光固化。随着计算技术的进步，3D打印的真正价值变得明显。利用激光金属烧结等金属印刷方法，制造商现在可以3D打印雄心勃勃的建筑，如桥梁和火箭发动机。
仿生眼——专利名称： “视网膜假体和制造视网膜假体的方法”1968年，第一次尝试恢复盲人视力的是医生GS Brindley和WS Lewin为52岁的患者手术植入了一种装置。电子设备没有植入患者的眼睛，而是植入他大脑的光学瓣。通过刺激大脑的神经元，医生让病人看到他视野中一半的光点。今天，如本2013 专利所述，使用更小的电子设备，视力恢复设备可以直接植入视网膜。通常用太阳镜安装的照相机已被用于获取周围区域的数据，并向视网膜植入物发送信号，然后刺激眼睛中的光感受器。完全失明的患者已能够使用该技术恢复部分视力，包括看到形状和光线的能力。随着电极不断缩小，允许更多特定的光感受器受到刺激，该技术只会变得更好。
全球定位系统——专利名称：“使用卫星和被动测距技术的导航系统”GPS卫星是海军发明的，现在由空军运营。罗杰L.伊斯顿是全球定位系统的幕后策划者，他在20世纪50年代开发了海军研究实验室（NRL）的技术，以跟踪轨道上的美国卫星以及苏联的卫星。1959年，伊斯顿开发了海军空间监视系统 - 第一个追踪在美国绕行的单一物体的雷达网络。在接下来的几十年里，伊斯顿把他的技术转向了从空间追踪地面上的物体。授予他的1974年专利描述了使卫星导航的方法。在像TIMATION I和II这样的任务上发射的高精度时钟改进了技术并纠正了由狭义相对论引起的误差。1977年，第一个GPS数据由导航技术卫星2传输。这项技术多年来一直存在于军方之中，美国在第一次海湾战争期间使用GPS卫星在科威特和伊拉克的沙漠中航行，有时也称为“ 第一次太空战争”。GPS在1995年全面使用24颗卫星运行，而今天，谷歌地图几乎永远不可及。
CRISPR基因编辑——专利名称：“用于改变基因产物表达的CRISPR-Cas系统和方法”CRISPR-Cas9是加州大学伯克利分校开发的一种基因编辑工具，用于修饰单细胞生物。Broad研究所随后在哈佛大学和麻省理工学院建立了一个非营利性合作机构 - Broad研究所，专注于研究多细胞生物体，正如2014年专利所概述的那样。今天，CRISPR用于修改作物和牲畜，以及用于治疗患有诸如白血病等疾病的人类患者。CRISPR-Cas9工具分三部分工作：一条RNA链定位生物体DNA的正确部分，切割出该DNA片段的Cas9酶，以及一条可选的DNA链来替换被删除的部分。CRISPR可以注入胚胎或引入细胞如免疫系统细胞，然后注入患者体内。基因工程的可能性刚刚开始形成，新药物和治疗疾病的各种疾病即将出现。
脑植入——专利名称： “ 三维电极装置”在19世纪后期，医生意识到大脑的电刺激可能会导致人体和动物的身体活动。在20世纪，涉及大脑刺激的实验成功地改变了患者的情绪和行为。犹他大学1993年的这项专利概述了所谓的“犹他阵列”，在后来的专利中被描述为“可植入的，集成的装置，其用大量金属针与大脑接触以检测电信号或传输信号给脑。”从那以后，大脑植入物已经进入到让患者移动机器人修复术或者在他们的想法中在计算机上输出文字的地步。未来，像神经系统这样涵盖大量神经元的技术可以用来让人们用脑子与电脑进行交互。
石墨烯——专利名称：“纳米石墨烯板”我们可能正在进入石墨烯时代。由单层碳分子排列成蜂窝状结构的复合材料非常轻便，比类似的钢层强200倍，具有高耐热性和高导电性。这些性能使石墨烯和类似的碳复合材料非常适合电脑芯片，客机机翼以及其他用途。石墨烯由大块石墨制成，与您在铅笔中找到的相似。然而，隔离单层碳分子，只有一个原子厚，是非常具有挑战性的。直到2004年，曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov才用一种称为“Scotch胶带法”的胶带提取出石墨烯单层，原子厚的晶体。这项工作为他们赢得了2010年诺贝尔物理学奖，“关于二维材料石墨烯的开创性实验。” 随后采用新的创新方法提取材料，例如2006年使用“去角质”技术制造石墨烯的专利。
蓝牙——专利名称： “移动通信设备的点对点信息交换”Jaap Haartsen于1994年发明了蓝牙，允许靠近的电子设备使用低功率，超高频无线电波互相连接。Haartsen已经起草了多项与蓝牙有关的专利，但他们受到诉讼和专利巨魔的阻挠。这份2013年专利描述了该技术如何用于传输GPS数据。该系统使用植入设备中的小型计算机芯片作为迷你收音机，并运行所需的软件进行相互连接。这些设备通过称为微微网的短程网络“配对”。该技术现在几乎用于所有手持设备，包括耳机，照相机和智能恒温器。
无人驾驶汽车——专利名称：“自动车视觉系统”无人驾驶汽车的历史可追溯到近一百年。1925年，胡迪纳无线电控制公司驾驶一辆无人驾驶的1926年钱德勒（Chandler）在曼哈顿的一辆满载交通的曼哈顿上空驾驶，其中后面跟着一辆汽车的无线电信号。70年后，卡内基梅隆大学的Navlab项目“No Hands Across America”在全国各地驾驶一辆半自动汽车行驶了3,100英里，该汽车在驾驶员进行加速和制动时完成了所有的转向操作。自动驾驶汽车技术拥有数百项专利，但突破屏障的公司是一家名为VisLab的意大利机器视觉公司。2013年7月，VisLab的汽车BRAiVE在意大利帕尔马市中心自主驾驶双向街道，人行横道，红绿灯，环形交道和其他障碍物。该公司在自动驾驶汽车技术方面拥有的第一项专利是用于摄像机和传感器系统，以获取有关车辆周围环境的信息并向计算机输入命令。今天，许多大型技术和汽车公司正在开发自动驾驶汽车，如谷歌，亚马逊和特斯拉。有人预测，自动驾驶汽车将取代城市中的传统公共交通和传统汽车，将城市交通转变为互联汽车网络，从而有效消除交通。
太阳能板——专利名称： “利用太阳辐射能的装置”在19世纪初，法国物理学家埃德蒙·贝克勒尔发现，某些材料在暴露于光照时会产生小电流：光伏效应。1839年，他通过将氯化银置于酸性溶液中与铂电极连接，创建了第一个光伏电池。大约五十年后，第一个太阳能电池美国专利授予Edward Weston。该专利描述了一种“热电元件”，其在一端连接两个“异种金属”体并在其他地方绝缘以在暴露于光时“在电路中产生电流”。韦斯顿甚至有先见之明概述储能系统，以便“在夜间或阴天时段可以利用日照小时积累的能量”，明确了今天大规模太阳能发电的主要挑战。几十年来，太阳能电池板技术不断改进，今天它们主要由硅制成。1968年，先锋1号卫星成为第一艘使用太阳能电池板的航天器，普及了这项技术。目前，世界上最大的太阳能发电厂 - 印度Kamuthi太阳能发电项目占地约3.9平方英里，发电能力接近650兆瓦。
（3G）第三代无线移动通信——专利名称：“移动互联网接入”第一代无线移动电信技术使模拟蜂窝电话成为可能。第二款支持数字手机。但是从3G通用移动通信系统（UMTS）开始，它改变了我们每天携带的设备。3G连接手机到GPS和互联网，如2003年专利中所述。它使手持设备上的视频通话和流式传输成为可能。10年后对4G基础设施所做的网络改进继续改变了你的手机，将它变成了钱包，个人助理和娱乐设备。
虚拟现实——专利名称： “用于显示抽象信息的虚拟现实发生器”第一个提议的VR耳机不是玩视频游戏或观看体育比赛，而是帮助用户分析财务数据。授予发明家Paul Marshall的“虚拟现实发生器” 的2000年专利描述了一个计算机生成的世界，用户可以通过“使用控制设备，如轨迹球或太空球，电子数据手套，磁头位置跟踪器，一个键盘，一个操纵杆或一个方向盘。“马歇尔继续致力于这些技术，以创建一个“三维信息格局”，仍然旨在帮助“资金经理或财务分析师”筛选数据。直到2016年Oculus Rift发布了娱乐耳机之后，该技术仍然主要存在于研究领域，而HTC Vive不久之后才发布。其他虚拟现实系统，如三星VR和谷歌纸板，使用智能手机来显示电脑世界。像微软HoloLens这样的增强现实技术（AR）可以在未来使用，通过在现实世界中叠加数据来帮助从施工人员到科学家的每个人。
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