F1改變生活:傳感器可監測嬰兒 加油用時減半
如果要全球體育迷投票,那F1應該會拿下“科技含量最高賽事”的“桿位”。正是因此,很多人會覺得F1離我們的生活太遠。那些最強大腦們所研制的科技產物,似乎只是為賽道上提高0.01秒而存在的——然而,事實卻剛好相反,F1的高科技早已經遍布我們生活的各個領域。
F1改變醫療
用數據挽救生命
請登陸如今最為流行的TED官網,搜索一下彼得·范·曼恩博士的演講……OK,你會看到一個驚人的演講題目,它可能會令任何一個網絡標題黨自嘆不如:“F1賽車如何幫助……嬰兒?”好吧,F1賽車和嬰兒這樣兩個風馬牛不相及的詞匯也能聯系到一起?恐怕很多人看了標題都會一頭霧水。但是,看看曼恩的來頭吧,這位眼鏡兄可是邁凱輪電子系統公司的總經理,后者則是向F1、納斯卡以及印地賽車的參賽者提供操控與數據系統的巨頭。同時,人家的業務還拓展到了民用車、航空、鐵路以及醫療。
是的,醫療!這下你會眉頭一揚,感到有趣了吧。而曼恩所做的則是將賽車與嬰兒的數據展示給大家。一部新制作的F1賽車,總零件數有2.5萬個,其中底盤超1萬個,引擎6千個,每個零件必須極度精確運行,就像新生嬰兒的每一個器官都需要正常一樣。為了提高成績,F1賽車平均每2周就要更換掉約5千個零件;1年中,賽車約5-10%的零件則會每2周就更換一次。這是不是與人類的新陳代謝異曲同工?
合上你的下巴,還沒完呢。“我們用大量的傳感器記錄賽車運行的狀態。賽車大約有120個不同的傳感器來記錄所有數據。我們會儲存約500個不同的參數,1.3萬個車況信息及事件記錄器,當系統的某些地方工作出現問題時,我們會將數據傳回工廠分析。傳輸速度達到了每秒2M-4M,”曼恩說,“2個小時的比賽結束后,每輛賽車發送的數據達到了7.5億。而我們每個人一輩子說過的單詞總數加起來,還不到其中的一半。”
那么,這與嬰兒有什么關系嗎?當然有!曼恩拿1個3個月大的嬰兒病例說,在他不幸的出現心臟驟停時,很多人以為這是無法預測的事情。但是,當仔細審視嬰兒的監測數據,會發現一些細小的變化,可常規監測是無法識別的。因此,“對于醫療診斷的挑戰之一,就是如何通過觀察眼前的病人,通過從她身上獲取的數據,能夠在情況開始惡化之前就監測到苗頭?”是的,這與F1及其類似,當你發現某輛賽車有問題時,要在最短的時間內叫他返回維修站。
曼恩所言并不僅停留在理論上,他們還將之推廣到了伯明翰兒童醫院中。這個每2周就運行1次的監測系統,將孩子們的數據傳入到了曼恩眼前。曼恩與醫生們儲存了巨大的數據庫,從中尋找規律,尋找“變化”。另一方面,曼恩還提出在孩子們被送往醫院的路上時就抓住這寶貴的時間來分析其體征,因此又搭建了救護車與醫院之間的實時數據鏈接。讓救護車變成了F1賽車。
讓數據傳達信息,這是F1的真理,也是未來醫學界的方向。“我們已經阻止了多次心臟驟停的悲劇發生,”曼恩驕傲地說。
F1改變航空
加油時間減半
英國空軍的阿帕奇直升機銷魂的停在了F1銀石賽道上——沒錯,是銀石賽道。一撥帥氣的大兵走上賽道,與F1人高興地握手,慶祝自己掌握了的新技能——將軍用飛機的加油時間縮短了一半!
這是早在2003年就達到的科技成就。如今退役的韋伯,國際汽聯前主席莫斯利等人當時也在現場,他們看到壯觀的空中表演,以作為空軍飛人們對F1的感謝。F1英國委員會史無前例的聯合英國陸軍航空隊,利用10個月的時間,將F1知識轉嫁到這些空中速度的追求者身上。“這證明了F1是多么的高效,多么的職業!”莫斯利總結道。
與F1爭分奪秒的維修賽車一樣,在飛行中補充燃料并迅速調整回標準狀態,可是至關重要。這個步驟節省的時間越多,阿帕奇在空中執行任務的可能性就越大。2002年時,陸軍航空兵負責人理查德·福克斯準將大膽做出嘗試,希望看一看能否將F1的進站環節技術引入到阿帕奇的準備與加油中。國際汽聯工程師顧問尼科·沃斯獲邀探訪了漢普郡陸軍航空兵學院,觀看了小伙子們的實地操練。當然,這可是對等的,空中專家們也獲得了來到F1維修站親眼觀察比賽中技師們工作的機會。
不斷的溝通,細微差別的改進,最終匯聚起了一套科學有效的執行方案,將阿帕奇重新裝備與補充燃料的效率提高了50%!這意味著什么?復雜的分析不必多說,至少意味著英國飛行員多出了一半時間與敵機周旋。
還不僅如此。英國飛行員們順道也帶走了F1車手們身上的系列套裝。包括了更輕卻更安全的服裝、頭盔、手套、面罩……“賽車世界的頂尖科技能夠轉接到英國軍隊中,我可是太高興了,”時任國防大臣杰夫-胡恩說,“我必須要感謝莫斯利先生,以及所有F1人,感謝他們的熱忱和幫助。”福克斯一語道破了二者的共性:“職業化、創新性、紀律性,這是我們雙方成功的關鍵。”
團隊協作理念的應用
如今包括美國在內的眾多國家的醫生已經將維修站內的F1技師團隊視為了偶像。這倒不是不自信自己的醫術,而是太敬佩技師們的團隊協作力。
無論是在時間把控,分工協作,還是在技藝掌握方面,F1技師團隊可真是做到了極致。如今,紅牛車隊的技師們只需要2.05秒就能將維特爾的4個舊胎換成新胎,并安全釋放他回歸比賽。而放在以前還需要補充燃料時,這個時間也不過7秒鐘左右——而且,自從塞納在1994年不幸離開車迷后,F1賽場這個“高危”之地,再也沒有車手于比賽中失去生命。
“在F1中,他們有清單,有數據庫,有定義完整的程序,而我們在醫療行業中卻幾乎沒有,”名字后面是一大串職位,來自牛津大學的肯·卡齊普爾博士介紹道,“每個人都以為他們知道要面對什么問題,但實際上有很多人卻做不到這點。”而有了清晰的分工與協作計劃,醫生們的治療能力將會大幅度上升。
在2007年發表的論文中,卡齊普爾指出汲取F1技師的團隊協作理念后,他們減少了病人在不同部門間交接的時間,關鍵信息遺漏與技術失誤減小了67%!
“實際上,在F1團隊中是有4個小組在管理4個輪胎,另外還有其他的人員在負責加油,而這一切都圍繞著車手,他在獲得許可(微博)后方會踩下油門出發,”波士頓兒童醫院的首席心血管專家皮特·勞森博士說,“同一時刻,會有多個對話產生,人們會聽到不同信息,這會很容易造成人們不在一個節奏上。”
但是F1人解決了這樣的難題,勞森則從中受到了啟發。“現在,我們開發了一套系統應對病人從手術間轉出后的治療,我們現在沒有發生過一次偏差。”
“這意味著,我們需要盡可能控制住一切可以控制的因素。而后,那些無法控制的因素——病人的變化——就更容易應對了,”卡齊普爾說。
碳纖維助力義肢
民用車領域自然是F1最先觸及的外部世界。F1的很多科技已經延伸,或者是為民用車同行所神往。威廉姆斯車隊旗下的子公司已經在著眼于將動能回收系統帶入到千家萬戶,以后私家車主踩下剎車后存下的能量,就可以用到加速中了。
當然,公交車和地鐵也同樣可以運用。公交車每隔幾分鐘就要停下,這可是使用能量,加速汽車,節省燃料的最佳環境。由于公交車非常重,因此即便它處于慢速狀態下,產生的動能也不亞于高速行駛的F1賽車。因此,二者的轉化比想像的更簡單。
殘疾運動員也在F1賽車制作中所需的碳纖維獲得了收益。F1級別的碳纖維可是又輕便又強悍,這對于制作義肢是個福音。或許你想不到,就連菲爾普斯的泳衣,也從這些物質和技術中受益良多。
一些軍隊的坦克座椅也模仿了F1的座艙。采用F1理念的座椅,能夠更好的幫助戰士們逃離炸彈爆炸的風險。這一下,戰士們就不會被固定在坦克地板或后背墻上,而是“懸”在坦克內,這樣就能避開爆炸沖擊力對戰士身體的直接損傷。
前邁凱輪空氣動力學專家巴納德還和家具設計師聯合開發了4米長的家用餐桌,其承重量之大,你直接坐到上面都沒問題——要知道,餐桌只有2毫米厚!
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