每年，《大众科学》的全体员工都会把自己关在一个房间里“战斗”。不，这不是什么书呆子式的格斗俱乐部；这是我们选择年度创新奖的地方，也就是我们都认为在过去12个月里最重要的突破。今年，这一荣誉归给了首个治疗长期被忽视问题——产后抑郁症——的单剂量药物。
要让某一个产品脱颖而出，需要付出巨大的努力。我们年度“年度最佳创新”榜单上的另外99项创新，代表了科学和技术领域最伟大的进步。今年，我们见证了能够与其他车辆通信的汽车的问世，一种速度足以取代有线宽带的下一代无线网络，以及一种能让最嗜血的杂食动物都放弃牛肉的“人造”汉堡。我们甚至为2019年增加了一个全新的类别：个人护理，深入探讨了我们在需要照顾自己时所寻求的创新。
我们认真对待我们颁发的每一项100个奖项。最终的辩论是在一年中成百上千次小型讨论之后进行的，这些讨论发生在会议室、Slack聊天和走廊里。深入了解一下，这里有一些很棒的东西。有些人甚至可能称之为“最好的”。我们当然是这么认为的。
健康
医生和研究人员花费数小时试图理解、排除故障和治疗各种疾病。有些疾病更难剖析和设计药物，而有些疾病则多年来被忽视。今年新批准的药物、治疗方法和健康小工具，照亮了一些经常被忽视的疾病，并为更常见的疾病注入了新的活力。这些创新包括首个专门用于治疗新妈妈常见的一种抑郁症的药物，一种好得多的牙膏，以及一种让测量和控制血压比以往任何时候都更容易的设备。它们还突显了我们对人体运作方式日益增长的理解。
分娩后几天内，女性的雌激素和孕激素水平会迅速下降，导致大脑化学变化，可能引起情绪波动。事实上，高达四分之三的母亲在分娩后不久就会出现抑郁症状。但对于九分之一的母亲来说，这些症状会导致一种更严重、更持久、甚至可能危及生命的疾病，称为产后抑郁症。这种疾病在分娩后几小时到几周内表现为情绪的显著变化，是妊娠最常见的并发症。目前，用于治疗它的抗抑郁药物需要数周到数月才能起效——而新妈妈（和她们的婴儿）没有时间等待。Zulresso是首个获得FDA批准的用于治疗产后抑郁症的药物，并且起效迅速。该药物是别孕烯醇酮的合成形式，一种在雌激素和孕激素水平下降时能抑制神经活动并缓解抑郁症状的激素。在Sage Therapeutics公司进行的双盲对照研究中，Zulresso在60小时内起效。目前，该药物通过60小时的静脉输液（常见于新药），但包括口服剂型在内的替代疗法目前正在进行临床试验。
带孩子去医生那里接种计划中的疫苗，可能是一种象征性和字面上的痛苦。但漏打或延迟接种可能会让儿童——以及他们的朋友和同学——面临感染危险传染病的风险。赛诺菲和默克制药巨头公司生产的Vaxelis是首个能预防六种不同传染病的疫苗：b型流感嗜血杆菌、脊髓灰质炎病毒、乙型肝炎、白喉、破伤风和百日咳。婴儿在2、4和6个月大时需要接种三剂（4岁以下的儿童仍然可以接种）。与目前的接种方案相比，它减少了多达四次注射，让儿科医生能将更多精力放在儿童的其他需求上。
根据疾病控制与预防中心的数据，约有7500万美国成年人患有高血压，也称为高血压。然而，即使高血压会使他们面临心脏病发作、中风和肾脏疾病的风险，但只有大约一半的人能够控制住病情。持续的警惕可以提供帮助：HeartGuide是首款获得FDA批准的智能手表，人们可以随时跟踪自己的血压。该设备配备了一个充气腕带，其功能与血压袖带相同。它可以在30秒内记录读数，并保存最后100条统计数据，以便用户查看趋势并与医生分享。
度假是生活中一种美好的享受，但旅途常常伴随着风险。旅行者腹泻虽然常见且令人不适，但不及时治疗可能导致更严重的状况。为此，医生通常会使用广谱抗生素，但如果使用不当，可能导致耐药性。Aemcolo是一种抗生素药片，现已在美国获批，用于对抗最常见的非侵入性大肠杆菌菌株，这是旅行者腹泻最常见的原因。它作用于结肠而不是血液，以降低耐药性。
经期出血过多或持续一周以上可能导致缺铁性贫血，这是一种潜在的危险状况。通常，治疗方法包括在全身麻醉下进行手术，但Channel Medsystems提供了一种新的选择，无需手术刀。Cerene冷冻疗法设备通过冷冻子宫内膜区域，显著减少未来月经期间的出血量。该手术与目前的方法一样有效，并且可以在妇科医生的办公室安全地进行，无需麻醉。
自CRISPR——一种易于使用的基因编辑工具——横空出世以来，专家们一直在利用它进行研究，试图治疗基于突变的疾病。2019年7月，一个团队编辑了一名患有镰状细胞贫血症的美国女性的DNA——这是首次。镰状细胞贫血患者缺乏产生健康红细胞所需的蛋白质，导致血液难以输送氧气。医生首先从该女性的骨髓中提取干细胞。然后，他们使用CRISPR对这些干细胞进行基因改造，使其产生一种能产生健康红细胞的蛋白质，但这种蛋白质通常在出生后不久就会被关闭。该手术是成功的，但研究人员需要时间——至少两年——才能知道其长期效果。
避孕药在调节激素和预防怀孕方面效果极佳——但它们也可能很麻烦。每日合成激素需要反复去药房和严格的用药方案；而其他形式的避孕，如宫内节育器或植入物，通常需要长期、多年期的承诺。Annovera是首个一年期可重复使用的植入物，女性可以自行选择何时摘下和重新植入。它是一个约2英寸宽的阴道环，释放雌激素（抑制排卵）和孕激素的合成形式。该装置在性交时保持在原位，并持续一整年，为使用者何时以及如何使用提供了更大的自主权。
牙医们说得对：氟化物对牙齿非常有益。它能强化和再矿化牙釉质，预防蛀牙，甚至能逆转早期蛀牙。目前，大多数牙膏都含有钠基的氟化物。高露洁的Total SF含有氟化亚锡，这是一种更强的氟化物，除了强化牙釉质外，它还能作为抗菌剂，对抗导致口臭的细菌，并保护牙齿和牙龈免受牙垢堆积、牙龈炎和敏感的困扰。直到现在，研究人员都无法在不导致产品使牙齿变黄和深棕色的情况下稳定氟化亚锡。Total SF使用独特的亚磷酸锌系统来处理这个棘手的成分。这确保了您的亮白牙齿既没有蛀牙，又保持亮白。
对于美国五分之一对所有治疗方法都无效的抑郁症患者来说，一种新药已经问世。今年，FDA批准了Spravato，这是几十年来首个用于治疗重度抑郁症的新药，它是强效麻醉剂氯胺酮的一种衍生物。虽然其作用机制尚未完全阐明，但研究人员认为它通过重启突触（连接神经元）的生长来帮助改善抑郁症状。它比目前针对血清素受体、需要数周或数月才能起效的抗抑郁药（如Prozac）起效更快。目前，Spravato鼻喷剂正与传统抗抑郁药联合用于治疗耐药性抑郁症。与仅服用传统抗抑郁药的患者相比，患者在四周内症状减轻的程度更大。
警察很容易用呼气测醉器快速识别酒驾者，但检测其他非法药物则更具挑战性：需要血液检测，需要数小时在现场外进行分析。但是，如果一小口唾液就能定乾坤呢？SoToxa是一款手持诊断工具，警察可以在现场使用它来检测唾液中的大麻、可卡因、阿片类药物、安非他明、甲基苯丙胺和苯二氮䓬类药物。结果大约在五分钟内出来。在一项通过密歇根州警察局进行的92份样本的试点测试中，SoToxa被证明与独立的血液检测一样准确。
在美国，花生过敏是儿童第二常见的食物过敏，受影响的人群还在不断增长。它也是最容易引起过敏性休克的过敏症，但目前还没有治疗方法。Aimmune Therapeutics的Palforzia是一种日常口服药，含有许多人对其有致命反应的花生蛋白的微量剂量。每月剂量逐渐增加，以便身体能够耐受食物中的微量花生蛋白。该药物不能治愈过敏，但可以显著降低发生危及生命的反应的几率。FDA委员会在9月份建议批准该药物用于4至17岁的儿童，这意味着近160万儿童很快就可以处方使用。
小工具
很容易对闪闪发光的新设备感到兴奋。但今年，小工具界一些最重要的进步并没有以精心设计、可持续采购的包装形式出现。事实上，一些最大的飞跃增强了支撑我们日益互联世界的网络和工程基础设施。但别担心，我们也包含了一些值得开箱视频的奇妙小玩意。
在过去一年里，四大主要移动运营商都开通了5G网络。AT&T在2018年12月率先推出，随后是Verizon、Sprint和T-Mobile。尽管覆盖范围仍然仅限于纽约和洛杉矶等大都市地区，而且只有少数设备能够利用下一代基础设施，但这些进步将很快重新定义移动网络的作用。通过访问以前未使用的无线频谱频段，设备每秒可以下载500兆字节的数据——比4G LTE快一个数量级，足以在几秒钟内下载一部电影。但改进不仅仅是流畅的Netflix体验：该网络可以为以前服务不足的农村地区提供宽带级速度。专家们还预测，5G将迎来一个时代，届时VR头显和自动驾驶汽车等设备将能够实时地直接与网络（或其他设备）进行通信。
大多数VR头显都要求你转动整个头部来改变在虚拟世界中的视角。然而，HTC的VIVE Pro Eye会监测你的瞳孔的精确位置。朝内的摄像头会跟踪你的目光的方向和焦点，让你能够快速导航菜单和场景。通过将注意力集中在你实际看的地方，生成环境和物体的计算机可以将其最详细的渲染限制在这些区域，从而大大减少运行复杂场景所需的处理能力。
专业视频制作和动画需要极高的色彩准确度、一致性、对比度和亮度——这些规格通常会将显示器的价格推高到入门级SUV的价位。苹果的Pro Display以5000美元的价格提供了这种级别的精度。面板通过576个LED阵列照亮画面，一个专用芯片会分析信号，每秒调整二极管的性能数百次。Retina屏幕可以重现超过10亿种颜色，并保持比平均面板三倍以上的亮度。
DJI的Osmo Pocket将一台机械稳定化的4K摄像头装入一个大约是士力架大小的设备中。成像系统嵌套在一个三轴云台上，该云台采用了DJI在其分类领先的无人机中使用的、能完美减少抖动的技术。它以每秒60帧的速度拍摄，保持画面的稳定性使其能够实现令人印象深刻的拍摄模式，如延时视频。
用智能手机摄像头用力放大场景，通常会导致出现颗粒状噪点和伪影，因为大多数紧凑型相机仅依赖数字技巧来放大画面。为了获得更大的变焦范围，华为P30 Pro配备了10倍变焦的徕卡长焦镜头。避免相机镜头凸出的诀窍？将镜头垂直放置在手机内部，并使用类似潜望镜的棱镜来引入光线。结合4000万像素的数码变焦，该系统可以拍摄出50倍变焦下的可用图像——足以清晰地拍摄月球上的男人。
虚拟现实可以让即使是最优雅的人感到笨拙，因为他们会撞到桌子，或者被连接电脑的线缆绊住。Facebook的无线Oculus Quest带来了一些优雅。头显前部的四个朝外摄像头使其能够看到你的房间，并通过加速度计和陀螺仪跟踪你的运动。当你四处走动时，系统会通过显示你所在位置的实时画面来告诉你是否偏离了范围。这应该能让你在射杀数字巨龙时，而不是碰倒书架上的小摆设。
Fresco iOS应用程序模拟了绘画的物理过程。该程序由Adobe的Sensei AI平台驱动，模仿了100多种画笔和各种艺术技巧：水彩画会在画布上晕染（这种现象被称为“绽放”），反复的丙烯颜料笔触会建立模拟的纹理。该软件还集成了Photoshop等应用程序的内容感知技术，因此艺术家可以例如删除一个飞溅的形状，而不是擦除一个笨拙的实线。
相机上大的LCD屏幕会诱使摄影师强迫性地查看他们的照片。这种被称为“chimping”（盯屏幕）的习惯让他们常常脱离当下，以至于他们可能会错过那个瞬间。在富士胶片X-Pro3上取景需要通过光学取景器。这个棱镜让摄影师能够看到最终图像的边缘之外，让他们能够侦测拍摄对象并更好地规划照片。这款2600万像素相机的背面有一个铰链式的3英寸LCD屏幕，可以向下翻转，让拍摄者可以查看他们的作品，然后重新回到取景器。
用手挥动就能接听电话或跳过歌曲的手机通常依赖耗电的摄像头来识别你挥舞的手指。Google Pixel 4使用显示屏顶部的一个微型雷达芯片来监测手机周围一到两英尺的区域。该传感器还能探测到远处，例如，在你伸手去拿手机开始解锁过程时就能识别出来。这使得打开设备的速度更快一些。
到2022年，将有285亿台设备连接到互联网——这几乎是每人四台设备，给家庭网络带来巨大压力。Wi-Fi 6标准已于今年秋季在新网络硬件上推出，它允许路由器将无线信道划分为子信道，以便同时与更多设备通信。它还提供比前一个版本快四倍的最大速度，并内置了新的WPA安全协议，该协议与其他Wi-Fi技术配合使用，可以加密公共Wi-Fi上的数据。但最大的升级可能是它的名称，它让我们摆脱了令人困惑的802.11-whatever约定。
随着越来越多的“AirPod僵尸”全天候戴着耳机，苹果公司新款H1耳机处理器能效极高，它们几乎不需要摘下来。配备该芯片的设备可以持续收听“嘿Siri”语音指令，而不会牺牲任何电池续航时间，并将通话时间延长50%。H1还使配对变得轻而易举（只需将最新的AirPods或Beats Powerbeats Pro靠近你的设备，它们就会在几秒钟内连接），并加快了在设备之间切换的速度。
汽车
今年，最大的汽车进步都与最大化效率有关。无论是能告诉其他车辆前面交通拥堵情况的汽车，还是将燃油经济性与低排放相结合的柴油发动机，还是拥有巧妙解决技术限制的混合动力和电动汽车，道路上最好的新产品将节省时间、燃料，甚至可能拯救地球。
2020款大众高尔夫拥有漫威般的“全知”超能力，能够告诉你即将来临的危险和延误。这款四门车配备了首个大众市场车辆到一切（V2X）通信系统。简单来说：一个Wi-Fi转发器与2600英尺范围内的汽车和交通信号灯等地标交换数据，告诉你前面发生了事故，让你减速或选择另一条路线。识别汽车视线之外的事件超出了激光雷达和雷达等成像系统的能力，因此V2X也有助于自动驾驶汽车的运行。最大化其潜力需要将该技术安装在更多的车辆中，更不用说道路基础设施了。但大众集团——也拥有奥迪、保时捷和其他五家汽车制造商——拥有规模优势，能够说服行业为每位驾驶员提供第六感。
按照预期使用皮卡车，你不可避免地会刮伤和磕碰货箱。用坚固的碳纤维代替钢材，使得Sierra的可选CarbonPro卡车货箱几乎坚不可摧。（它还轻了60磅，提高了燃油经济性。）这种材料可以承受铝棒的剧烈撞击，但将皮划艇从尾门拖下来可能会留下极其细微的划痕。不过，这没什么大不了的，因为这种材料不会生锈。通过首先将皮卡货箱转换为碳纤维，通用汽车为制造侧盖等部件在其他车辆中成为可负担的选择奠定了规模。
大众的“柴油门”排放丑闻让大多数汽车制造商相信美国消费者不会购买柴油车。但马自达仍然相信这项备受诟病的技术可以在不污染环境的情况下提供高于平均水平的燃油经济性。它的诀窍是什么？低压缩比（活塞压缩空气和燃油的力度）和双涡轮增压器。两者结合消除了烟灰排放，并提供了强大的性能。在CX-5跨界SUV中，Skyactiv-D能提供可观的168马力、出色的牵引能力，以及城市28 mpg的燃油经济性（相比汽油版23 mpg）——而且没有柴油发动机通常伴随的噪音和振动。
初创公司推出了当今的电动摩托车车队，这有助于技术的建立，但不会使其成为主流。LiveWire是首款来自一家拥有专业知识和规模，能够创造转折点的制造商的产品。哈雷戴维森为这款摩托车定制了所有部件，从可调节悬挂和牵引力控制到容纳水冷电机和15.5千瓦时电池的铸铝车架。LiveWire在城市续航里程为146英里（高速公路和城市综合为95英里），外观非常漂亮，你可能甚至不会怀念它的轰鸣声。
速度超过200英里/小时的汽车通常使用双离合变速器，这种变速器换挡几乎是瞬时的，但在转弯或加速超车时需要从例如第六档顺序降到第五档再到第四档。这会影响性能——对于瑞典超级跑车制造商Christian Koenigsegg来说，这是不可接受的。在1600马力的Jesko车型中，九速、八离合变速箱的工作方式很像自行车上的变速器：它通过液压混合搭配三组三齿轮，因此可以在2毫秒内实现任意两个档位之间的切换。
世界上许多最快的汽车都使用电力来增强内燃机的“动力”——尤其是在加速时。Vonnen的Shadow Drive让2009年及之后保时捷911、Cayman或Boxster车型的车主也能享受到同样的动力提升。它将发动机和变速器之间的飞轮换成一个薄如纸片的电动机，由后备箱中的电池供电。这套系统为汽车增加了150马力——并从你的钱包里减去了75000美元。一款为1964年至1998年间生产的911车型制造的系统预计将于2020年初问世，标志着老式汽车改装的新方向。
价值360万美元的兰博基尼Sián FKP 37并没有打破任何速度或加速记录，但其混合动力系统有一天可能会推动其他汽车突破这些障碍。6.5升发动机由超级电容器驱动的电动机提供额外动力，超级电容器有点像密度非常大的电池，但充电和放电速度要快得多。额外的硬件帮助819马力的Sián在2.8秒内达到62英里/小时。刹车时可以为电容器充电。麻省理工学院参与开发了这项技术，这项技术可能很快就会出现在其他汽车上。
即将停产的第七代科尔维特发现了雪佛兰前置发动机设计的极限：车头后面过多的重量会导致后轮难以获得抓地力，从而影响性能。2020款科尔维特Stingray的解决方案是什么？像兰博基尼或法拉利那样，将发动机放在驾驶员后面。将更多重量放在后桥上可以提高加速和操控性能。选择可选的Z51性能套件，该车可以在2.8秒内达到60英里/小时。起价为59995美元，新款“Vette”以不到超级跑车价格的几分之一的价格就能与顶级超级跑车媲美。
电动汽车最大的缺点可能是充电电池需要花费很长时间。Taycan凭借其800伏的电池组可以快速充电，它比传统的400伏电池组需要的电流更少。使用保时捷的工业级充电器之一，充至80%电量仅需23分钟——比特斯拉超级充电器的时间少一半。等不及？四分钟的充电量足以行驶62英里。这款轿车独特的两速变速箱有助于提高续航里程和加速性能；保时捷声称该车一次充电最多可行驶280英里，并且在短短2.8秒内即可达到60英里/小时。
重型皮卡车可以装载惊人的货物，但你会为此付出粗糙的乘坐体验。为什么？因为车轴骑在称为钢板弹簧的长金属条上，这种设计可以追溯到帆车时代。Ram则使用螺旋弹簧，这让乘用车能够平稳地应对颠簸。可选的空气悬架使乘坐更加舒适。其370马力的柴油发动机可产生惊人的850磅-英尺的扭矩——足以牵引35100磅（相当于三头大象！）的货物，而不会让任何人感到牙齿松动。
个人护理
在人们越来越努力地工作（和娱乐）的时代，消费者渴望能让他们感觉不仅仅是好，而是“更好”的产品。但围绕这些领域——如化妆品、护肤和护发产品、健身和性健康等等——的营销长期以来一直是充斥着空洞的流行语和伪科学解决方案的雷区。首届个人护理奖的获奖者代表了一些最好的例外：这些产品采用真正的科学和技术创新来改善日常生活。
大多数美容创新都是虚有其名，但在Dyson的Airwrap造型器的情况下，这恰恰是件好事。它像魔杖一样的机身和一系列附件旨在取代吹风机、梳子、直发器和卷发棒。该设备不像Supersonic吹风机那样依赖灼热的金属表面来塑造和定型发丝，而是利用热空气的可控流动。以其卷发筒为例：附件周围螺旋形的微小通风口会产生涡流，将头发卷在轴上，产生足够的张力，在几秒钟内就能烘干一个完美的螺旋卷。结果是，这种美发工具造型速度快，同时对头发的损伤更小。
机械式吸奶器可以帮助新父母为未来的喂养储存母乳，但这个过程并不方便：设备通常很笨重且噪音大，并且用电线和电缆束缚用户。无线、可穿戴的Elvie泵是同类产品中最安静的。得益于专有的吸力方法，其音量保持在32分贝左右——这甚至比夜间宁静的卧室还要安静。当Elvie被放入标准的哺乳文胸中并启动时，用户可以照常进行日常活动，而不必担心打扰别人（或自己）。
大多数性玩具都采用几种熟悉的形状来针对特定的身体部位。性玩具商店Wild Flower创造了一个更中性的选择，名为Enby（以非二元性别者的常用简称命名），以规避这些规范。用户可以弯曲和扭动自行车座形状的振动器，使其贴合身体的不同部位——使其成为任何人的选择，无论其性别、身份或偏好。它也可以在任何身体或社会转变过程中使用，例如性别肯定手术或性伴侣的改变。
理发店里的经典理发通常包括刮胡刀前的热毛巾这种小奢侈。吉列的Heated Razor（加热剃须刀）重现了这种体验——无需毛巾或热水龙头。刀片下方的加热条达到两个温度之一，在整个剃须过程中提供持续的温暖，缓解了原本可能刮擦的早晨家务。灵活、防水、可充电的刀片提供持续的温暖和舒适——一种类似刚从烘干机里拿出来的毛衣的触感。
由于昼夜的自然周期，我们的身体在寒冷时最容易入睡。泰普尔-佩狄克的最新床垫将帮助你感觉比品牌标准型号凉爽8度。聚乙烯盖中的铜线能吸收热量，触感凉爽。内部，相变材料——一种会融化和重新结晶以吸收和释放热量的物质——与记忆海绵层相结合。你的身体运动比这种泡沫通常产生的空气量多达九倍，这使得材料得以通风，使其能够重新结晶，从你的身体带走更多的热量。
在家锻炼效果很好，只要你能坚持下去，而像Peloton自行车这样的互动式教练会更容易做到。但是，没有一种设备可以取代教练，对吗？错了。Mirror显示屏作为一个多功能健身房，提供一对一的私人训练。接通电源后，这个52英寸高的反光表面会变成一个屏幕，播放现场和录制的团体课程，包括舞蹈、力量训练、普拉提以及不断增加的其他锻炼项目。客户还可以使用该设备内置的摄像头与私人教练连接。
多达10%的皮肤癌病例发生在眼睑周围，但没有人希望防晒霜滴进眼睛里。Shimmershade浓稠、奶油状的配方易于涂抹，并且保持完好无损，不会剥落、起皱或融化，提供SPF 30的防护——以及四种闪亮的色调，以搭配各种肤色。该配方的绝大部分防护力来自氧化锌，它提供了物理矿物屏障，而水杨酸辛酯则提供了轻微的化学辅助，以提供广泛、持久的防护。
这款肾脏形状的“机器人”部分是冥想教练，部分是泰迪熊，它是一个拥抱伙伴，通过机械呼吸来让你平静地入睡。Somnox睡在你的怀里很舒适，不会使你的颈部或肩部紧张，而它的身体会随着深吸气和均匀呼气有节奏地搏动。加速度计和二氧化碳传感器帮助它自动匹配你的呼吸频率，然后逐渐减慢速度，引导你进入相似的速度——以及放松的状态。配套的应用程序还具有减少觉醒焦虑和获得甜蜜小睡的设置。
永久染发剂通过打开头发毛干的外层起作用，让漂白剂（如过氧化氢）有机会进入内部去除天然色素，然后再将新颜色的分子渗入——这个过程会损伤你的头发。ColorKick是一种角蛋白填充剂，它利用这种薄弱时刻的优势，将Alpha Keratin 60ku分子——一种源自健康人类头发的蛋白质——滑入打开的角质层。将这种沙龙专用的产品混合到任何染发剂中，它会与受损区域结合，填充、密封和抚平使头发容易断裂和毛躁的微小裂缝。
从食物到情绪——许多因素都会影响皮肤健康，这使得选择产品来解决皮肤问题成为一场赌博。Atolla联合创始人Meghan Maupin、Sid Salvi和Ranella Hirsch在麻省理工学院学习期间相遇，她们意识到数据科学可以提供帮助。为了创造定制精华液，顾客需要填写一份生活方式调查问卷，并进行简单的居家测试，以确定他们的油脂、pH值和水分水平。例如，按压在额头上的纸条上的黑点数量可以揭示你在特定月份的油腻程度。很快，用户将能够扫描非Atolla产品，以了解它们对具有相似问题的客户的效果如何。
娱乐
电影、音乐和电子游戏都关乎逃离——将你从现实中拉出来，进入某个非凡的事物或地方。今年，从游戏流媒体、电影制作到吉他演奏和连续观看，各项技术的飞跃使得比以往任何时候都更容易短暂地摆脱日常。与此同时，创意人士也找到了新的方法来吸引我们。
数字对游戏玩家很重要。玩家想要 4K 分辨率、每秒 60 帧的闪电般刷新率，以及 5.1 声道环绕声。这种性能通常需要价格不菲的 PC 或游戏机。每月只需 10 美元，谷歌的 Stadia 游戏流媒体服务就能将计算密集型任务转移到公司的数据中心。这使得玩家可以在浏览器、智能电视甚至智能手机上玩《无主之地 3》和《命运 2》等顶级游戏。Stadia 使用 YouTube 的压缩和传输技术，因此只需 10 Mbps 的连接（对大多数 4G 网络来说不成问题）即可呈现流畅的击杀画面和扣篮，而 35 Mbps（足以满足大多数家庭宽带需求）则可达到峰值性能。谷歌甚至还推出了一款通过 Wi-Fi 连接到云端的控制器，这一改进可以消除令人沮丧的延迟。订阅者将可以访问 40 款游戏，并且还将有更多游戏陆续推出，其中包括您在其他任何地方都看不到的独占游戏。
2019 年，折叠屏智能手机遭遇了挫折——咳咳，三星 Galaxy Fold——但隐藏式显示屏迎来了突破时刻。展开后，LG 的 R9 电视看起来就像一台典型的高端 OLED 显示器。但只需按一下按钮，65 英寸的显示屏就会卷入铝制底座。坚固的板条从后面支撑着柔性面板，而一个由电机驱动的臂则悄悄地伸缩显示屏。您也可以将其部分展开，以显示一目了然的信息——例如歌曲标题或智能家居控制。
降噪技术通常在隔绝喋喋不休的同事或隆隆作响的通勤列车方面做得非常出色，但它可能会造成附带损害：大量的麦克风和处理器会影响通话质量。Bose 的最新耳机能平衡您的声音和房间里的噪音。耳罩上的两个外向麦克风监听外部世界，而另一对麦克风则专注于捕捉您的声音。耳罩内的另外四个麦克风会监测您耳朵附近的声音，以保持一切平衡。该阵列创造了市面上最强的降噪耳机和最清晰的通话效果。
笔记本电脑的狭小空间使其更新换代异常困难，因此玩《使命召唤》最新版可能意味着要淘汰您的旧设备并重新开始。戴尔的 Alienware Area-51m 游戏翻盖笔记本电脑的功能更像台式机而不是笔记本电脑。拧下底部的几颗螺丝，取下面板，就可以更换台式机级别的中央处理器和图形处理器。这款 8.5 磅的笔记本电脑（根据配置不同）最多可容纳七根铜制散热管和三个大功率风扇，其中最强劲的一个每分钟可排出 25 立方英尺的空气，堪比台式机。
戴上一副 Mi.Mu 手套，您就可以通过挥舞双手来创作复杂的乐章。这种不同寻常的乐器，最初来自音乐家 Imogen Heap 近十年前的想法，今年终于向所有表演者开放。惯性测量单元——本质上是陀螺仪和加速度计的混合体——可以追踪运动，而手指上的传感器则可以检测细微的手势。动作可以创建声音循环、产生音高，甚至可以在现场表演中播放音频片段，其自定义软件 Glover 可以与 Ableton 等专业制作应用程序集成。
机械键盘能发出许多游戏玩家渴望的令人满意的“咔哒”声，但每个字母下方的模拟开关的响应速度不如其光学竞争对手。那些宝贵的几毫秒可能会让您输掉一场史诗般的胜利。Huntsman Elite 通过增加一个红外激光来快速记录按键，从而消除了延迟。只需按下 1 毫米即可中断激光，输入速度比传统按键开关快 25%。尽管快速连击，它也能跟上。
巡演的音乐家可以用一把Acoustasonic Telecaster 替换所有吉他。云杉木面板和音孔的弧形边缘使这款原声电混合吉他在不插电时也能发出丰富饱满的声音。插上电后，三个拾音器会将琴弦的振动转化为音频信号，您可以调整该信号以模仿 10 种预设声音之一——例如 '60 年代的强力流行乐或乡村音乐的弹拨声——以最适合演出曲目。
微软的《我的世界：地球》将十年前游戏的方块世界带入了现实世界。这款适用于 iOS 和 Android 的增强现实应用程序允许玩家在真实环境中建造永久性的游戏世界建筑。微软的云平台 Azure 会保存玩家的创作，并将它们固定在物理位置，因此其他人会在经过时看到它们。人物遮挡等视觉效果——使得其他人仿佛绕着数字对象行走——让场景恰到好处地混合了奇幻和沉浸感。
导演乔恩·费儒重制的迪士尼 1994 年经典电影《狮子王》完全采用 CGI 制作，但感觉却像真人电影。这是因为团队使用了一种前所未有的虚拟现实拍摄设置来规划电影中标志性的草原场景。费儒和摄影指导 Caleb Deschanel 戴着 VR 头显观看了电脑生成的景观。这种方案可以用于未来的电影，让他们可以像在普通片场一样调整灯光、规划镜头和重新定位摄像机——让荣耀石的每一个镜头都感觉史诗般壮丽。
安全
安全总是一项进行中的工作，因为设计师和工程师需要应对在线、家庭和战场上的新威胁。有时这意味着大规模、大胆的努力，例如建造速度高达音速五倍的航空导弹。但这也意味着要找到填补日常生活中出现的小漏洞的方法，例如让在线保护数据变得更容易，或者开发一款仅售 20 美元的 AI 安全摄像头。
8 月，驻阿富汗美军部署了一款新的侦察工具：仅重一盎司多的掌上无人机。Black Hornet 遥控微型直升机可以传输高清视频和照片，其微小的尺寸——以及无需 GPS 信号即可飞行——使其特别擅长潜入建筑物、掩体和洞穴。FLIR 开发了一种专有复合材料，可在不牺牲耐用性的情况下最大限度地减轻重量，因此这些小型间谍可以在 15 节的风中飞行，一次充电可滞空 25 分钟，航程可达 1.5 英里。得益于改进的旋翼设计和类似自动驾驶仪的飞行控制软件，Black Heron 非常易于通过平板电脑和手枪式握把控制器进行操作。士兵携带一个版本用于白天使用，另一个版本配备了热成像相机，用于低光照条件。只需几分钟即可学会操作，迅速（且戏剧性地）提高了小队的态势感知能力。
下一代伟大的侦察机将是自主的。或者不是。Firebird 可以自主飞行，也可以由飞行员驾驶，适合无人飞行长达 30 小时或进行人工空中侦察。地面人员可以在大约四个小时内将自主飞行系统更换为完整的驾驶舱。他们还可以更换模块化设备，如相机或红外传感器，只需 30 分钟，从而使这架高度适应性的飞机具有更大的通用性。
高超音速武器结合了弹道火箭的速度和巡航导弹的灵活性，使其难以对抗。但是，以高达音速五倍的速度飞行意味着要管理强烈的热量并优化气流以产生推力。制造所需的复杂零件和复杂形状非常棘手，组装它们需要极高的精度。工程师们将通过 3D 打印“吸气式武器”的关键部件来大大简化制造过程。这可能会使五角大楼在与中国和俄罗斯的军备竞赛中获得优势。
多年来，双因素身份验证一直在为我们的密码提供保障，但即使是短信验证码也可能使您容易受到攻击。通过 USB-C 或 Lightning 端口插入手机，Yubikey 5Ci 密钥是一个物理“密钥”，可以增强甚至取代传统的密码和六位数密码组合。将其注册到数十个（且还在不断增加）兼容应用程序和服务——包括 Google、Facebook 和 Twitter 等主流服务——即可快速安全地进行您的数字生活。
今年 7 月，当伊朗无人机威胁到波斯湾霍尔木兹海峡的“拳击手”号军舰时，船上的海军陆战队员据报道用无线电波击落了威胁。现在，国防部不予证实，但据信这是首次已知使用非弹道武器（即激光！以及微波！）击败无人机的事件。五角大楼对此操作方式守口如瓶，但我们知道它使用雷达、陀螺仪稳定摄像头、无线电探测传感器和电子干扰设备来自主跟踪和攻击目标。该系统安装在一对全地形车上，成本远低于传统弹道武器。
五角大楼和微软正准备将“终结者视觉”投入战场。集成视觉增强系统——基于 HoloLens 2 AR 头显，但专为美国陆军设计——将提供热成像、突出显示人物和物体的数字叠加层、带航点任务导航、武器瞄准等。加密信息将出现在士兵的视野中，从而提高态势感知能力并降低平民伤亡的可能性。现场测试已于今年开始，战斗就绪版本可能在 2021 年底前部署。
数字助手很有用，但考虑到大型科技公司在隐私方面的记录不佳，分享您的联系人、日程、搜索请求和其他个人信息似乎不明智。Almond Android（抱歉，暂无 iOS 版本）、Web 和桌面 Linux 界面不会像其他平台那样将您的信息保存在云端（即使是匿名化的），而是将您的想法安全地保存在您的设备上。其服务器仅解释查询并将命令（“会议期间静音我的铃声”）发送到您的设备，然后由您的设备通过您的应用程序进行处理。一个众包的命令和功能存储库意味着新技巧会不断涌现。
深度伪造技术利用人工智能创建逼真的伪造视频，您可能会相信南希·佩洛西“醉酒”的片段，这使其成为制造虚假信息的强大工具。硅谷初创公司 Amber 开发了两款软件工具来识别复杂的骗局。“Detect”是一款视频分析工具，可以检测视频中的模糊、像素变色和其他暗示伪造的线索，适用于任何来源的任何视频。而“Authenticate”免费视频录制应用程序和相机软件则在录像中嵌入数字“指纹”，从而更容易通过法证分析发现伪造内容。
Wyze Cam V2 提供标准的家庭安全摄像头功能：高清视频、夜视、双向音频和 SD 卡连续录制。但其 20 美元的售价与三位数的竞争对手的五星级餐饮相比，属于快餐级别。公司的诀窍：极低的成本和利润率。最新的更新使其价格更加令人瞠目：Wyze 添加了人工智能，可以区分例如落叶或嗡嗡叫的蜜蜂与人，从而最大程度地减少误报。
家居
您不必把房子塞满智能小工具，就可以被酷炫的装备包围。当然，这个列表包含一个全知全能的灯，可以匹配透过窗户的阳光——但还有一个超级坚固的卷尺，以及一个可以自己推一部分的婴儿车。随意混搭。
几十年来，多功能工具用户在试图取出紧密收纳的开罐器和刀具时，不得不忍受痛苦。但在五年的开发之后，Leatherman 找到了一种看似简单的解决方案：一种独特的硬件，用磁铁取代了坚硬的金属连接处。磁铁可以轻松弹开，但足够强大，可以使所有工具——P4 型号有 21 个，P2 型号有 19 个——在您不使用时保持折叠状态。工程师们还确保磁场不会传播得太远，因此 P 系列不会粘在您的钥匙上。而且不只是磁铁：制造商放弃了挤压金属弹簧，而是使用了弹性聚合物，在钳子使用时将手柄卡入到位，从而在小巧便携的包装中提供了更强的钳子。
如果您喜欢更换灯泡，那这款灯不适合您。Dyson 的 Lightcycle 台灯和落地灯通过灯臂中的热管将热量从灯泡中导出，这项技术将 LED 灯泡的寿命延长至 60 年。灯具还能感应环境光线的变化，使您的工作空间保持恒定的亮度，无论是一天中的什么时间还是窗外正在酝酿的天气。连接 Dyson Link 应用程序，让台灯模仿您所在位置的太阳运动，在早晨和下午发出较暖的光束，而在一天晚些时候发出较冷的光束。
卷尺在工地会遭受很多磨损；它们会被弄弯、折断、摔落，甚至可能被踢下楼梯。The STUD 专为承受所有这些而设计；其热塑性橡胶外壳可承受 80 英尺的跌落。33 毫米宽的测量带还涂有高密度尼龙，以防止其撕裂和磨损，并且在几个关键位置进行了深度弯曲，这意味着它可以延伸长达 14 英尺而不会弯折。如果您找不到人按住另一端，这非常方便。
Dyson V 系列的第五代产品知道如何适应环境。这款无线手持吸尘器的吸尘头中的传感器可以测量张力并确定它是在光滑的硬木地板还是厚地毯上移动，并相应地调整电池功率。壁挂充电的 V11 在“环保”模式下可以运行一个多小时，如果您愿意牺牲电池寿命，还可以提升到“中等”或“强力”模式进行更强力清洁。吸尘器顶部的 LCD 屏幕显示剩余电量，以及气流阻塞等基本诊断信息（最后一个功能开玩笑的）。
锅碗瓢盆有各种尺寸，但水龙头很少能做到。Moen 的新款厨房水龙头配有三个卡扣式附件，有助于清洁烹饪用具上的最顽固污垢和最难够到的角落。定向喷射器可像高压清洗机一样去除粘附的食物；四角喷射器可替代笨重的瓶刷；而广角喷射器则用宽大、异形的喷嘴（如茶壶）冲洗物品。这些附件的喷水速度也比 Moen 的标准水龙头快 50%。
Cybex 的 e-Priam 是美国第一款此类电动婴儿车，可以在坡道上帮助您推孩子。车把上的传感器可以检测您的用力程度，然后为车轮提供动力，从而减轻工作的负担。您可以应对高达 14 度的坡度，同时放心您不会在下坡时失控（传感器应用的制动器将平稳滚动）。在穿越崎岖地形时，车轮也能提供帮助，这样您就不必在沙滩或杂草丛生的草坪上艰难前行。婴儿车的电池续航时间从 10K 到马拉松不等，具体取决于其载重和路况。
链锯的马达略微靠后，这意味着其内部齿轮相互垂直运行。这使得该工具比其直驱“侧旋式”同类产品更强劲，但转速较低。该工具狭长而细长的形状还允许您在狭窄的空间内进行切割，并在切割宽木板时提供额外的触及范围。此外，其锯片位于左侧，因此右手使用者可以清楚看到切割位置。无绳设计是这里的关键：使用链锯很难拔掉插头，因为齿轮需要更大的动力。但 Skilsaw 通过开发自己的强大电池找到了解决方案。
您不能只是把鸡蛋扔进沸水里然后听天由命。您还需要精确的计时。如果您天生没有这种能力，可以试试 OXO 的煮蛋器。只需将其调至您想要的熟度（有七个级别），告诉它您的鸡蛋有多大，它就会准确地告诉您何时可以从锅中取出。此外，一个发光的进度条显示了剩余的烹饪时间——当您不得不暂时离开去穿裤子时，这很有用。这个梨大小的小工具还内置了一个打孔器，可以轻松剥壳。记住煮好鸡蛋后要用冷水冲洗；否则，所有的精确计时都会白费。
娱乐
最好的技术可以让你更轻松地做你喜欢的事情。这可能意味着在长时间骑行时知道头盔会在你摔倒时召唤救援，或者因为你的活动追踪手表能从太阳获取能量而冒险深入人烟稀少的地方。每个人都会觉得用更环保的露营燃料做晚餐，然后从一个可生物降解的冷却器里拿出冰镇饮料会感觉更好。这项技术可以帮助你过上你的 Instagram 粉丝认为你过的生活。
Smith 4D Mag 护目镜镜片的下边缘向您的脸部弯曲，形成一种气泡状外观。它看起来可能很奇怪，但那额外的凸起比典型的滑雪镜提供了 25% 的可见度。显然，这意味着更好地看到前方的地形，但它在两次滑雪之间也很方便。调整胸挂相机、排队下一首播放列表或系紧背包带，当您不必摘下甚至调整眼镜就可以向下看时，会容易得多。七点式磁性闩锁系统固定镜片，因此可以更换七种颜色选项之一，以匹配您遇到的天气状况或您的其他装备。
在野外做饭通常意味着烧煤油，而煤油来自石油。Foothill Fuels 开发了一种更环保、可再生的替代品：生物白汽油。该公司收集餐馆和农场的蔬菜油，并将其精炼成可在任何炉灶上使用的燃料。使用旧炸油产生的温室气体量是转化石油的一半，而且这种更环保的燃料燃烧起来和传统燃料一样。
您走路时臀部和肩膀会转动。当您背负沉重的背包时，会限制身体的自然活动，导致摩擦和疼痛。带有 Mammut 主动脊柱技术 的背包配有铝镁合金和玻璃纤维框架，在肩带和臀带之间设有枢轴点。这使得装备可以随着您的身体移动而不是对抗您的身体，从而减轻疲劳并提高舒适度。
一次使人丧失能力的车祸，让你无法呼救，这是任何骑行者都会担心的风险。将 Specialized 的 ANGI 装置固定在您的头盔上，将其与您的手机配对，即可通过一条短信获得帮助。如果该装置的加速度计和陀螺仪检测到撞击或摔倒，它会发出警报。如果在 90 秒内未响应，Specialized 应用程序会将您的位置发送给紧急联系人。该设备重不到 1 盎司，几乎适用于任何头盔，并且不需要订阅费或年费。
鞣制皮革需要大量的水和一种叫做硫酸铬的有害物质。Ecco 的 DriTan 技术只需要皮革中的水分，并通过调整温度和 pH 值等因素来最大限度地减少化学品的使用。该公司表示，该工艺每张皮革可节省约 5 加仑的水——他们每年鞣制 124 万张皮革——并消除了其位于荷兰的鞣革厂（这是几家使用该技术的工厂之一）的 600 吨废物和污泥。
智能手表需要每晚充电。但是，Garmin 笨重的 Fenix 6x 配备了巨大的 450 毫安时电池，可续航三周。但真正的差异化在于坚固的 Gorilla Glass 镜片下方的几乎透明的太阳能电池板。它可以吸收足够的光线，为您提供额外的三天电量，让您有更多时间在徒步旅行中查看指南针读数、追踪游泳或跑步，或接收手机通知。即使您关闭手表，该光伏电池也能产生电荷。
手动泵式净水器是缓慢且容易引起疼痛的设备，需要一分钟才能生产约 2.5 夸脱的饮用水。Grayl GeoPress 在同一时间内净化两倍的水量，它利用您的体重。只需加满外腔并插入过滤器活塞，将整个装置放在坚固的表面上，然后用力向下压。向下按压盖子会将水通过可更换的滤芯，该滤芯使用离子交换网和活性炭来捕捉细菌、原生动物甚至病毒等有害物质——这是许多其他设备无法做到的。
对于那些偶尔需要便携式冰盒的人来说，泡沫塑料冷却器是一个方便的选择。不幸的是，它们是环境噩梦，会在垃圾填埋场堆积数百年。Igloo 的 16 夸脱 Recool 用回收的木浆和石蜡混合物取代了几乎坚不可摧的石油化工产品。它可以容纳 75 磅的冷藏货物，保持冰块长达 12 小时，并且价格不到 10 美元。该材料足够坚固，可以承受五天满载水分，因此您可以在海滩度过一个下午后将其晾干并再次使用。
Surfline 的热门应用程序使用全球 500 多个摄像机网络，让冲浪者能够监测天气和水况。Sessions iOS 应用程序允许您将 Apple Watch 与该应用程序同步，并使用相同的录制设备捕捉您的骑行。您还将获得关于波浪高度、骑行时长和最高速度的详细信息。这有助于分析您的技术并提高您的技能——更不用说在社交媒体上分享您的精彩表现了。
大多数家用训练器只提供几次调整，一种“一刀切”的方法，不能有效地模仿真实的骑行。Wahoo 的 3,500 美元 Kickr 可以精确复制您的骑行。拍一张您的自行车的照片，iOS 或 Android 应用程序会引导您调整座椅高度、车把位置和其他规格以匹配。它甚至允许您换挡。碳皮带将曲柄连接到飞轮，营造出“我真的在骑行”的感觉，而倾斜机制会在您下降或爬坡时改变其倾斜度，让您感觉自己真的在攀登阿尔普迪埃。
航空航天
今年最棒的航空航天创新不仅仅是用于在空中和太空以惊人的速度巡航的酷炫装置。它们预示着未来可能普及的趋势。从一种可能有助于开启新一轮超音速静音飞行时代实验性飞行器，到一款注定要在火星上飞行的无人机，这些机器旨在突破我们工程能力的极限。
LightSail 2——一颗 31 英寸高、连接着 18 英尺宽帆的卫星——展示了到本世纪中叶太空飞行可能的样子。该航天器自 6 月份以来一直在以约 16,765 英里/小时的速度绕地球轨道运行，仅由太阳射线的粒子提供动力。这些粒子在从超反射、超薄的聚酯薄膜（比太空毯上的材料还好）上反弹时产生动量。一个虚拟任务控制将允许人们跟踪 LightSail 的轨迹，直到明年，届时该航天器将脱轨并在大气层中烧毁。行星协会（Planetary Society）在 21 世纪初开发了这项技术，希望看到其他人改进这一概念，以便有一天它可能成为到达月球或遥远的半人马座阿尔法星的低成本、低污染的推进器。
一个激进的想法：让我们用飞机代替传统的火箭将小型卫星送入轨道。为了尝试这种新旧结合的方法，维珍轨道公司将他们的旗舰产品“发射者一号”（LauncherOne）火箭绑在了经过改装的波音 747飞机的左翼上。在 35,000 英尺的高空，这枚近 70 英尺长的火箭从飞机上分离，点燃引擎，将其有效载荷送入太空——而飞机则返回跑道，准备再次飞行。1200 万美元的成本比燃料密集型的垂直发射（例如 SpaceX 的猎鹰 9 号发射成本约为 5700 万美元）要便宜得多。“发射者一号”的首个正式试飞将在今年或明年初进行，并且已经签订了几项商业任务合同，其中包括一项飞往火星的任务。
您的导航应用程序依赖于各种卫星，其中最老的可以追溯到 1993 年。当洛克希德·马丁公司开发的 GPS Block III 接管天空时，这种情况将发生改变。与前代产品相比，这支由至少 12 颗轨道器组成的现代化舰队将使民用用户的精度提高三倍，并为军队提供更强大的信号和八倍的抗干扰能力。这些航天器还将运行 15 年，比目前绕地球运行的航天器延长 25%。第一颗于 2018 年 12 月从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射，第二颗于去年 8 月发射。第三颗将于明年初发射。
经过 20 年的精细调整，“深空原子钟”于 8 月份开始滴答作响，开始了为期一年的绕行星轨道运行。与之前的原子钟一样，这款计时器通过测量光的稳定而精确的频率来工作，在这种情况下，是来自汞分子的光。这个重 37 磅的紧凑型设备比目前的原子钟稳定 50 倍，每 1000 万年仅慢一秒。这种精度对于研究宇宙（通过测量信号在太阳体之间传播所需的时间来计算它们之间的距离）以及太空旅行（一个微小的误差可能导致探测器或人类殖民地错过目的地数千英里）至关重要。
对中国国家航天局而言，2019 年的开局可谓是雷声大雨点小。其“嫦娥四号”月球探测器在 1 月份完成了人类首次在月球背面软着陆（美国宇航局在 1962 年和 2013 年曾发生撞击事故）。而且该探测器从未停止工作：着陆几天后，“嫦娥四号”搭载的“玉兔二号”月球车行驶了约 390 英尺，分析了可能让我们更好地了解月球演化的地质物质。最近，它部署了最奇特的载荷：一个“月球微生态圈”，在一个小型生物圈中种植了棉花种子。这个实验持续了整整九个地球日。
自美国联邦航空局（FAA）因其典型的“音爆”而禁止超音速民航飞机在陆地上空飞行以来，已近半个世纪。美国宇航局和洛克希德·马丁公司希望通过他们目前正在加州建造的X-59 QueSST飞机来扭转这一局面。这架长 97 英尺的实验飞机将以超音速飞行，但其设计者已将其设计得尽可能安静。典型的超音速飞机在机头和机尾的冲击波合并时会产生音爆；由于 X-59 独特的形状，这两个波纹永远不会合并，因此产生的噪音更像是远处雷鸣或沉闷的“砰”声。如果计划于 2021 年进行的首次飞行顺利，该飞机可能有助于为飞行时间缩短一半的飞机铺平道路。
空军飞行员必须掌握他们克服重力的技能，才能驾驶像 F-35 这样的昂贵一线战斗机。这些关键课程将在先进的教练机上进行——一种串联式双座飞机，教练和学员一起飞行。波音和萨博公司设计和制造了他们最新版本，并进行了一些急需的升级：前后座舱（教练通常在那里就座）的飞行员都可以使用触摸屏访问导航和通信系统或有关飞机健康状况的信息——就像他们在许多现代喷气式飞机上一样。后座比前座高，以便教练可以看到学生；飞机可以容纳各种尺寸的飞行员，使其成为任何学员都可以使用的工具。
贝尔公司的高 6 英尺、时速 120 英里的“巨兽”的运行方式与您普通的无人机不同。与往常一样，APT 70 使用四旋翼升空，但当它准备好水平飞行时，整个飞行器会旋转 90 度，使其两个长边成为机翼，与地面大致平行，产生升力。额外的空气动力学助推使其射程约为 35 英里，远超小型配送飞行器（例如亚马逊的目标是 15 英里行程）的范围。而且，其载货能力高达 70 磅，APT 70 拥有运输大型货物（如工业零部件或医疗用品）的实力，而不是在您的院子里进行小包裹投递。
在另一个星球上飞行飞机，这是前所未有的。但通过微型火星直升机，美国宇航局正打算在陌生的空域开辟一条新的（（con）tr>ail。喷气推进实验室的工程师设计了这款重 4 磅的直升机，其反向旋转的双旋翼可以在像地球平流层一样稀薄的大气中悬停。一旦在两年后部署，美国宇航局将利用它来学习如何为这颗红色星球制造更自主的飞行器。它的手机级彩色摄像头甚至可能传回比“好奇号”探测器灰度图像更鲜艳的照片。
西科斯基和波音公司的SB>1 Defiant直升机没有依靠传统的尾桨来防止其原地旋转，而是依靠一对 56 英尺的刚性碳纤维旋翼来保持稳定，这两个旋翼以相反的方向旋转。这款直升机是源自西科斯基一项长期运行的、被称为“X2”的项目，它还配备了一个所谓的后推螺旋桨——这个附加装置应该能让这架“鸟”达到 288 英里/小时或更高的速度。对于通常巡航速度约为 150 英里/小时的直升机来说，这速度非常快。有一天，像这样的飞行器可能会取代速度较慢的老式黑鹰直升机，在将多达十二名士兵运入战场。
工程学
我们可能厌倦了谈论气候危机，但事实是：它仍然是我们今天面临的最重要挑战。好消息是，许多公司正在采取新颖的方法来更智能地利用地球有限的资源。现代化的帆可能会很快提高航运业的燃油经济性，而机械树将很快清除空气中的二氧化碳。消费者还可以通过加入人造肉行列或购买用更环保的靛蓝染色的牛仔裤来贡献一份力量。当然，今年获奖的工程师们不仅仅是在发明新的补救措施——对于《星球大战》粉丝和机器人爱好者来说，也有一些并非那么简单的乐趣。
让一个肉食者真正享受素食汉堡很难，但我们星球的未来取决于人们少吃牛肉、多吃植物。当然，我们可以多吃豆类，但 Impossible Foods 知道，当你渴望一个汉堡时，只有牛肉——或者更确切地说，血红素（血红蛋白中含铁的部分）——才能满足你。血红素分子是赋予肉类肉味的重要部分，因此这家总部位于加州的公司创造了能大量生产这种物质的酵母细胞。他们2.0 版本，在一些超市和快餐连锁店有售，它混合了大豆和土豆蛋白（不再含有小麦，因此是无麸质的）以获得质感，并添加了椰子油和葵花籽油来模仿牛肉的脂肪度。最终，它的健康程度与真正的汉堡相当；它甚至拥有相同的铁和蛋白质含量。结果是如此逼真的肉饼，以至于长期的素食者可能会感到不适。而且，这可能正是说服喜欢吃肉的美国人转向更可持续饮食的方法。
假设您是一名视频游戏设计师，需要生成一个包含静止湖泊和雪顶山的虚拟景观。手工制作这样的图像将耗费大量时间，但借助 Nvidia 的 GauGAN 软件，您基本上可以绘制基本形状，然后让其神经网络以照片般逼真的细节渲染其余部分。消费者预览版只能制作静态图像（而且您需要自己插入任何角色艺术），但游戏巨头 Nvidia 已经创建了一个完全使用 AI 生成图形的演示。他们希望为未来的设计师节省数千小时的开发时间。
迪士尼乐园的 Imagineers（迪士尼幻想工程师）希望您忘记您身处迪士尼乐园。他们位于加州阿纳海姆的最新占地 14 英亩的区域，于今年 5 月开业，取而代之的是将您带到完全从零开始建造的星球 Batuu，在那里您可以与动画机器人和闪烁的激光共享街道。您可以从驾驶舱模拟器中驾驶千年隼，或者乘坐无轨逃生舱离开星球，让您感觉像是从“歼星舰”上坠落。通过融合建筑、人造栖息地和虚构语言，您会感觉自己仿佛走进了《星球大战》宇宙。
由硅王国控股公司（Silicon Kingdom Holdings）和亚利桑那州立大学科学家设计的由 1,200 棵机械“树”组成的森林，有望比以往任何人造工程更能从空气中吸收二氧化碳。这些金属柱（具体材料仍属保密）不使用木材，而是使用吸附剂圆盘，当风吹过时，这些圆盘可以吸收相当于其自身重量三倍的二氧化碳。一小簇 12 棵树每天可以从大气中吸收一吨气体；一个完整的树林，例如 SKH 计划在加州安装的试点树林，每年可以吸收高达 36,500 吨。这几乎相当于 1,844 个美国家庭的排放量。
只需花上几台笔记本电脑的钱，任何人都可以将带有内置算法的机械臂带回家，让它学会折叠衣物、清洁浴室或卸载洗碗机。虽然这个笨重、低功率的机械臂缺乏精度，但它却弥补了其令人难以置信的、类似人类的感知能力：它使用视觉和触觉传感器来判断距离，并通过钳形夹具施加轻柔的压力。目前，Blue 仅限于加州大学伯克利分校的实验室，但预计在未来几年内将进入家庭，届时它可能像智能手机一样用途广泛。
自牛仔布使用植物基靛蓝染色以来已有几十年了。如今，制造商使用一种合成粉末状的靛蓝，其生产需要其重量 100 倍的石油。而时尚生物技术公司 Tinctorium 的染料则来源于基因编辑过的 E. coli 细菌，它们吸收糖并释放出靛蓝的分子前体。然后将该物质与一种酶结合，生产出真正的化学颜料。到目前为止，它已被用于为围巾和棉纱染色；明年，Tinctorium 将在裤子上进行测试，之后，希望您心仪的妈妈牛仔裤也能实现。
2018 年 12 月 3 日，80 名乘客乘坐一艘无人驾驶的渡轮在芬兰群岛的两个岛屿之间航行。船长坐在 31 英里外，随时准备应对紧急情况。通过运行不需要复杂导航的点对点行程，渡轮可能成为自动驾驶世界的完美切入点。SVAN 模块使用激光、雷达和计算机视觉来导航水域，可以改装到任何船只上，这有助于航运业降低人员成本。更重要的是，该系统可以防止 75% 到 95% 的海上事故发生，而这些事故通常是由于人为操作失误造成的。
雄性小鸡对家禽业来说几乎没有用处：它们不下蛋，也不能快速增肥产出 5 美分的鸡翅，所以农民每年要屠宰 60 亿只它们，毫无价值。Respeggt 找到了一种解决方法：在蛋壳上打一个 0.3 毫米宽的孔，吸出几滴胚胎尿液，然后检测雌二醇硫酸盐（一种只有雌性小鸡才能产生的激素）。然后，雄性胚胎会被加工成动物饲料，而雌性则被送到孵化场。柏林人已经可以买到带有 Respeggt 标志的纸盒，但世界其他地方仍在等待名单上。
您每隔几周就会丢弃并更换的廉价内衣、薄丝袜很容易撕裂——除非它们是由轻若羽毛、拉伸强度堪比钢铁的聚合物制成的。Sheertex 的专利纤维由与登山绳和防弹背心相同的材料制成；它们非常坚固，需要定制的针织机（标准的机器因压力过大而损坏）。您可以将高跟鞋用力塞进里面而不会撕裂它们，这使得它们比一次性替代品更有价值——无论对您还是对地球。
港珠澳大桥的地图看起来几乎像一个两栖赛车场。这条长达 18 英里多米的道路将驾驶员从中国沿海的澳门和珠海带到香港——反之亦然。汽车必须通过两个边境检查站和两个人工岛，然后在水下隧道中高速行驶，而集装箱船则在头顶上空航行。整座大桥可以承受 125 英里/小时的风（台风时的风速）和 8 级地震的震动。除了这些威胁之外，它还为穿越南海提供了一段轻松的旅程。
这些时尚的翼帆与它们的帆布前身毫无相似之处——这是好事。它们高而宽的剖面使它们能够从更多方向捕捉风，然后将能量转移到发动机。它们无法提供全程动力，但平均而言，它们可以减少船舶 30% 的燃油消耗。即使是世界上大约 90,000 艘船舶中的一小部分切换过来，也可以显著减少船舶每天燃烧的 500 多万桶燃油。而且，由于这些可折叠的帆可以改装并自主运行，因此它们可以帮助集装箱船和客船。
大多数人在想到标志性的摩天大楼时可能会想到钢、混凝土和玻璃。但由 Voll Arkitekter 设计的 Mjøsa 塔楼打破了这种形象：它的 18 层完全是木制的。这座挪威的奇迹建筑，拥有豪华公寓和宽敞的办公室，由层压木材制成，这是一种由薄层胶合在一起的木材。这种建筑增加了防火性，而且与钢材不同，在火灾中能保持其结构完整性。其可再生材料还使高层建筑的所有者能够大幅减少碳足迹，而混凝土的缺乏则减少了对沙子的依赖，而沙子是一种出乎意料的有限资源。
