編者按：本文發(fā)表于 Cnet，原標(biāo)題《 With 3D printers and nanofingers, HP Labs builds a new future 》，作者 Stephen Shankland 。由雷鋒網(wǎng)編譯，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載。

準(zhǔn)備好迎接“硅谷之書”的第三章了嗎？

第一章，硅谷對(duì)原子相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新，硅晶片被雕刻成電子晶體管。從此，計(jì)算機(jī)革命的序幕被掀開。

第二章，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)行業(yè)迅速興起，涌現(xiàn)出了像 Facebook 和 Google 這樣的科技巨頭。

為了應(yīng)對(duì)洶涌而來的競(jìng)爭(zhēng)力，各公司必須將以上兩點(diǎn)進(jìn)行融合——這是惠普（HP）首席工程師 Chandrakant Patel 的觀點(diǎn)。Patel 已經(jīng)在惠普實(shí)驗(yàn)室工作 30 多年，并擁有 151 項(xiàng)專利。

“ 在21世紀(jì)，硅谷將成為一個(gè)具有物理性質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)基地。” 他曾這樣預(yù)言。

Patel 不是唯一一個(gè)秉持這種觀念的人。事實(shí)上，特斯拉正在研發(fā)無人駕駛汽車；谷歌正在平流層測(cè)試可以自主飛行的氣球，為遙遠(yuǎn)地區(qū)的人類提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)；亞馬遜也在嘗試實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng)化……隨著物聯(lián)網(wǎng)的崛起，計(jì)算能力正在滲透到每一個(gè)通電的物體中。

在惠普公司及其實(shí)驗(yàn)室工作的 30 多年職業(yè)生涯中，Patel 見證了行業(yè)內(nèi)的太多劇變：

1939年，Bill Hewlett 和 David Packard 創(chuàng)建了惠普；

1999 年，跨國公司 Agilent 從惠普分離出來，該公司之前一直為惠普產(chǎn)品提供測(cè)試服務(wù)；

大約一年前，惠普公司被拆分成兩部分，一個(gè)是以消費(fèi)者為中心的惠普公司，另一個(gè)是面向企業(yè)用戶出售IT產(chǎn)品和服務(wù)的惠普企業(yè)。

盡管如此，五十年前建立的惠普實(shí)驗(yàn)室卻沒有改變初心。該實(shí)驗(yàn)室專注于包括計(jì)算機(jī)用戶界面、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算安全以及 3D 打印技術(shù)等諸多領(lǐng)域的研究。

惠普的黃金時(shí)代

《浪潮之巔》曾用“硅谷的見證人”來形容惠普公司。書中這樣寫到：

“沒有任何公司比惠普更能代表硅谷的神話了。1934 年，斯坦福的兩個(gè)畢業(yè)生 Hewlett 和 Packard 躺在斯坦福的草坪上憧憬著這大蕭條（Great Depression）過后的美景。兩個(gè)人打算辦一個(gè)電子公司，至于這個(gè)公司的名字應(yīng)該叫 Hewlett–Packard 還是該叫 Packard-Hewlett，兩個(gè)人決定拋硬幣看運(yùn)氣，最后結(jié)果是 Hewlett 贏了，便有了 HP 這個(gè)名字?！?/p>

惠普以銷售家用式噴墨打印機(jī)起家，售價(jià) 100 到 50 萬美元不等?；萜諏?shí)驗(yàn)室的工作是幫助其提高打印速度，并對(duì)易磨損的組件進(jìn)行改造，直至打印機(jī)最終不再需要更換組件。

不過，最有效的改革也許是超越在紙上噴墨的方式?；萜諏?shí)驗(yàn)室的想法之一是打印“2.5D”物品。它們大部分有著平滑的表面和紋理結(jié)構(gòu)，比如電路板和油畫復(fù)制品。3D 打印技術(shù)為制造業(yè)帶來了巨大的變革。

今年 3 月，惠普實(shí)驗(yàn)室 2D 和 3D 打印業(yè)務(wù)的副總裁 Keith Moore 表示，惠普的 3D 打印水平已經(jīng)比同行快十倍、生產(chǎn)材料結(jié)實(shí)十倍，價(jià)格也要便宜十倍。

層層疊加的3D打印技術(shù)

“ 3D打印就是將一種名叫‘像素’的微點(diǎn)進(jìn)行層層疊加，這些微點(diǎn)大約有 2600 萬分之一米，相當(dāng)于人類頭發(fā)寬度的四分之一。就像把黑色油墨變成彩色油墨那樣，惠普正在努力對(duì) 3D 打印技術(shù)進(jìn)行改造，以便用戶可以定制任何想要打印的物體?！?Moore 表示。用戶可以指定產(chǎn)品的柔性還是剛性、導(dǎo)電或絕緣、粗糙或平滑、明亮或透明等特質(zhì)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，惠普實(shí)驗(yàn)室正不斷研究創(chuàng)造新型材料。據(jù)高級(jí)研究項(xiàng)目主管 Lihau Zhao 介紹：“在我們實(shí)驗(yàn)室里，你可以看到分子的相互作用。”

除此之外，該實(shí)驗(yàn)室還在努力提高 3D 打印的速度?；萜諒?1984 年推出了第一臺(tái)噴墨打印機(jī)以來，幾乎每隔兩年，每秒在紙上打印墨滴的數(shù)量就會(huì)翻倍。比如惠普的 PageWide ，它采取平行打印像素，而不是每次一行進(jìn)行打印。

未來屬于 “計(jì)算”

中央式服務(wù)（Central services）在今天變得非常流行。譬如 Facebook 的社交網(wǎng)絡(luò)、谷歌搜索、Uber 拼車業(yè)務(wù)等等，這些都是集于數(shù)據(jù)中心的計(jì)算大腦。Patel 相信，計(jì)算不僅僅是未來的中心，它同樣對(duì)前沿的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮關(guān)鍵作用。這也是 Patel “互聯(lián)網(wǎng)—物理”哲學(xué)的重要組成部分。

無論是無人駕駛汽車還是管道探測(cè)機(jī)器人，我們需要的是分布式計(jì)算機(jī)提供的計(jì)算能力，以便人們能夠更快地做出決定。Patel 表示：“我們現(xiàn)在所說的就是環(huán)境計(jì)算（ ambient computing） ，計(jì)算是無所不在的?！?/p>

同時(shí)，惠普實(shí)驗(yàn)室也在努力研發(fā)計(jì)算界面技術(shù)。有了環(huán)境計(jì)算的幫助，飛機(jī)噴漆系統(tǒng)的維修工人就可以遠(yuǎn)程檢查飛機(jī)的噴漆引擎——這就是數(shù)字化與物理世界的緊密結(jié)合。

然而，環(huán)境計(jì)算中最棘手的難題就是計(jì)算機(jī)技術(shù)還不夠先進(jìn)，容易引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。Patel 希望能在 FPGA 處理器的幫助下，重塑人們升級(jí)手機(jī)軟件的方式。

抓住納米手指

惠普實(shí)驗(yàn)室的跨學(xué)科研究已經(jīng)延伸到了生命科學(xué)的領(lǐng)域。

舉個(gè)例子，在微觀環(huán)境里，五個(gè)分叉的“納米手指”可以抓住單個(gè)分子。這樣一來，拉曼光譜（ Raman spectroscopy）的激光照射就能識(shí)別它。

惠普實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)專家 Anita Rogacs 表示，在這種技術(shù)的幫助下，現(xiàn)場(chǎng)傳感器就能在處理中心對(duì)食品污染等事件做出快速評(píng)估。這就像是你可以自己為孩子測(cè)量體溫，而不用再把孩子送到醫(yī)院檢查。拿科幻電影舉個(gè)例子，這和《星際迷航》中 Spock 用來分析物體的手持科學(xué)分析儀類似。

除此之外，惠普還致力于將打印技術(shù)與相關(guān)的微流體技術(shù)相融合，打印機(jī)噴出的液體將不再只是墨汁?？蒲腥藛T希望模擬組織器官打印出不同細(xì)胞組成的結(jié)構(gòu)，并且對(duì)細(xì)胞如何相互協(xié)同工作進(jìn)行測(cè)試。

惠普及其實(shí)驗(yàn)室在這場(chǎng)浪潮中不敢松懈，但是研究人員也坦承這些愿景很可能不會(huì)在未來變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。不論如何，惠普的這些研究將會(huì)推動(dòng)我們無比接近科幻小說里的夢(mèng)想。 正如 Moore 所言，“我們有能力對(duì)未來進(jìn)行完美預(yù)測(cè)，只是無法預(yù)測(cè)在什么時(shí)候我們才能實(shí)現(xiàn)它?！?/p>

Via cnet

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