2014 年顶级工程创新

在决定我们城市景观的所有物理限制中，也许最违反直觉的就是电梯缆绳。非常长的标准缆绳太重，无法牵引，这一限制限制了建筑物的高度。但 UltraRope 是一种新型缆绳，采用碳纤维芯和高摩擦涂层，可以将电梯高度提高一倍，达到 3,280 英尺。UltraRope 的重量比标准缆绳轻 80%，强度没有损失，设计师们已经在使用它来建造比以往更高的建筑；借助 UltraRope，沙特阿拉伯吉达新王国塔的电梯井将达到创纪录的 2,165 英尺。更轻的材料还有助于新建筑将能耗降低高达 45%。

Whooshh 最初是为收获软果而开发的，对于目前没有鱼梯的水坝来说，它是一种低成本的解决方案。鱼类会进入一种柔软、灵活的热塑性材料管中，绰号为“鲑鱼炮”。它的工作原理就像真空吸尘器，利用鱼前面的低压和鱼后面的较高气压将鱼吸入管中。鱼可以游动超过 500 英尺，角度可达 40 度。鲑鱼炮每秒可以处理 1.5 条鱼，并将它们排成一列，这样更容易计数。雅卡玛国家渔业的科学家们正在华盛顿州托佩尼什首次在野外测试这种炮，看看是否有可能在缺水地区使用它来帮助鱼类通过水坝，而不会影响周围的农业。

美国海军研究实验室开发了一种工艺，可从水中提取二氧化碳和氢气，并将其转化为液态碳氢化合物。然后，镍载体催化剂反应将它们转化为商业级燃料的原料，成本为每加仑 3 至 6 美元——与目前的价格相当。海军已经在墨西哥湾测试了原型，10 年内，经过特殊改装的船只可以大规模生产自己的燃料。

Solar Roadways 已迈出了打造全球最大太阳能电池板的第一步：该公司使用钢化玻璃和光伏电池打造智能能量收集路面，并配有内置加热元件（用于融化冰块）和 LED（用于标识）。该技术仍处于起步阶段，但在联邦公路管理局和 Indiegogo 众筹活动的资助下，该公司已于今年早些时候在爱达荷州完成了一个原型停车场。

今年，印第安纳州的垂直农业项目 Green Sense Farms (GSF) 实现了一项重大目标：其产量首次超过同等规模的传统农场。通过使用飞利浦 LED，室内农民可以全年种植作物，研究人员正在研究为每种作物定制光谱和强度。由于灯是冷的，它们可以靠近植物，确保即使作物垂直种植也能获得均匀的照明，从而使农场每英亩可以种植更多作物。

BioSkin 仿照日本传统屏风，收集雨水，并通过覆盖建筑物外部的陶瓷管道输送。它利用太阳能电池板反射直射阳光，使室内温度降低 21°F。该系统还能发电并降低空调成本。如果足够多的建筑物被 BioSkin 包裹，城市就可以减少城市热岛效应，让空气变得更加舒适，即使是使用传统冷却系统的邻居也会感到舒适。

长期以来，潜水员一直受到人类在湍急水流中行动能力的限制。Crabster 就是为此而生。这个重达 1,500 磅、有六条腿的水下机械机器人随时准备帮助科学家探索以前无法到达的海床。它通过将头部朝下、后部朝上并面向水流来稳定自身，潜水深度可达 660 英尺。它还配备了 11 个摄像头、声纳和声学多普勒水流剖面仪，可将信息发回水面。