International digital journal N 1

Thursday, May 30, 2024

Технологии будущего: 13 технологий, которые изменят наш мир

Смотрите также

Наши партнеры
Реклама

- Advertisement -spot_img
- Advertisement -spot_img

В современном мире технологии развиваются неуклонно и быстрыми темпами. Иногда может казаться, что каждый день появляются новые технологии и инновации, которые навсегда изменят наше будущее. Но в постоянном потоке объявлений о новых масштабных футуристических технологических обновлениях и крутых гаджетах легко потерять из виду удивительные пути развития мира.

Например, существуют программы искусственного интеллекта, которые пишут стихи с нуля и создают изображения, используя всего лишь словесную подсказку. Есть 3D-печатные глаза, новые голограммы, выращенная в лаборатории еда и роботы, читающие мозг.

Все это лишь поверхностное представление о том, что существует, поэтому мы составили руководство по самым интересным технологиям будущего, перечислив их все ниже.

Песочные батареи

© Эдвин Ремсберг
© Эдвин Ремсберг

Не каждая технология, улучшающая наше будущее, должна быть сложной, некоторые из них просты, но чрезвычайно эффективны. Одну из таких технологий разработали финские инженеры, которые нашли способ превратить песок в гигантскую батарею.

Эти инженеры сложили 100 тонн песка в стальной контейнер размером 4 х 7 метров. Весь этот песок затем был нагрет с помощью энергии ветра и солнца. Затем это тепло может распределяться местной энергетической компанией для обеспечения теплом зданий в близлежащих районах. Таким образом, энергия может сохраняться в течение длительного периода времени.

Все это происходит благодаря концепции, известной как резистивный нагрев. Здесь материал нагревается за счет трения электрических токов. Песок и любой другой несуперпроводник нагреваются за счет проходящего через них электричества, выделяющего тепло, которое можно использовать для получения энергии.

E-skin может помочь нам обнимать друзей на расстоянии

Хотя современные технологии позволяют нам общаться вербально и визуально практически в любой точке мира, в настоящее время не существует надежного метода передачи чувства осязания на большие расстояния. Беспроводная мягкая электронная кожа, разработанная инженерами Городского университета Гонконга, однажды сможет сделать реальностью дарение и получение объятий через Интернет.

Электронная кожа усеяна гибкими приводами, которые распознают движения пользователя и преобразуют их в электрические сигналы. Эти сигналы затем могут быть отправлены в другую систему электронной кожи через Bluetooth, где приводы преобразуют их в механические вибрации, имитирующие первоначальные движения. По словам исследователей, систему можно использовать, чтобы позволить друзьям и родственникам «чувствовать» друг друга на больших расстояниях.

Катапультирование спутников в космос

© Спинлаунч
© Спинлаунч

Кто бы мог подумать, что лучший способ вывести спутники в космос — это использовать импровизированную катапульту! Ладно, это намного умнее катапульты, но технология действует аналогичным образом.

SpinLaunch — это прототип системы для вывода спутников или другой полезной нагрузки в космос. Это достигается за счет использования кинетической энергии вместо обычного метода использования химического топлива традиционных ракет. Эта технология может быть способна вращать полезную нагрузку со скоростью 8000 км/ч и ускорением 10 000G, а затем запускать ее в небо через большую пусковую трубу.

Конечно, для достижения полезной нагрузки на орбиту по-прежнему потребуются небольшие ракетные двигатели, но SpinLaunch утверждает, что эта система сокращает расход топлива и инфраструктуры на впечатляющие 70 процентов.

Компания подписала соглашение с НАСА и сейчас тестирует систему.

Ксенотрансплантация

© Медицинский факультет Университета Мэриленда
Хирурги во время операции © Медицинский факультет Университета Мэриленда

Пересадка сердца свиньи человеку кажется плохой идеей, и тем не менее, это одна из новейших медицинских процедур, которая быстро прогрессирует.

Ксенотрансплантация – процедура трансплантации, внедрения или введения человеку клеток, тканей или органов животного происхождения – может совершить революцию в хирургии.

Одной из наиболее распространенных процедур, выполняемых до сих пор, является имплантация сердца свиньи человеку. Сейчас это успешно произошло дважды. Однако один из пациентов был жив всего несколько месяцев, а второй находится под наблюдением до сих пор.

При таких операциях сердце не может быть мгновенно пересажено человеку, сначала необходимо провести редактирование генов. Определенные гены необходимо удалить из сердца и добавить человеческие гены, главным образом, связанные с иммунным восприятием, а также гены, предотвращающие чрезмерный рост сердечной ткани.

Сейчас эти операции рискованны, и нет уверенности в успехе. Однако в ближайшем будущем мы сможем увидеть, как ксенотрансплантации будут происходить на регулярной основе, передавая сердца или ткани животных нуждающимся в этом людям.

Генерация изображений с помощью искусственного интеллекта

© ОпенАИ
Астронавт держит цветок © OpenAI

Поскольку искусственный интеллект продолжает выполнять работу так же хорошо, как и люди, в этот список можно добавить новую отрасль — мир искусства. Исследователи из компании OpenAI создали программное обеспечение, способное создавать изображения из простых словесных подсказок.

Введите «собака в ковбойской шляпе, поющая под дождем», и вы получите множество совершенно оригинальных изображений, соответствующих этому описанию. Вы даже можете выбрать, в каком стиле оформления будет возвращен ваш запрос. Однако технология не совершенна и все еще имеет проблемы.

Известная как Dall-E, она сейчас является второй итерацией, и команда, стоящая за ней, планирует продолжать ее дальнейшее развитие. В будущем мы можем увидеть, как эта технология будет использоваться для создания художественных выставок, для быстрого получения оригинальных иллюстраций, или, конечно же, для революции в том, как мы создаем мемы в Интернете.

Существует также технология, известная как Midjourney, генератор изображений с искусственным интеллектом, который создает готические шедевры с помощью простой текстовой подсказки. Мы действительно живем в будущем.

Роботы, читающие мозг

Рука робота используется для передачи сигналов мозга
Рука робота используется для передачи сигналов мозга © Ален Херцог, 2021 EPFL

Использование технологии чтения мозга больше не является образцом научной фантастики, а в последние годы значительно улучшилась. Одно из самых интересных и практических применений, которые мы когда-либо видели, было протестировано исследователями из Швейцарского федерального технологического института Лозанны (EPFL).

Благодаря алгоритму машинного обучения, роботизированной руке и интерфейсу «мозг-компьютер» этим исследователям удалось создать средство для пациентов с тетраплегией (тех, кто не может двигать верхней или нижней частью тела) для взаимодействия с миром. В ходе испытаний рука робота выполняла простые задачи, например, обходила препятствие. Затем алгоритм будет интерпретировать сигналы мозга с помощью ЭЭГ и автоматически определять, когда рука совершила движение, которое мозг счел неправильным, например, подошло слишком близко к препятствию или двигалось слишком быстро.

Со временем алгоритм может приспособиться к предпочтениям человека и сигналам мозга. В будущем это может привести к созданию инвалидных колясок, управляемых мозгом, или вспомогательных машин для пациентов с тетраплегией.

Кости, напечатанные на 3D-принтере

© Оссиформ
Костный имплантат, напечатанный на 3D-принтере © Ossiform

3D-печать — это отрасль, обещающая все: от дешевого домостроения до доступной прочной брони, но одним из наиболее интересных применений этой технологии является создание 3D-печатных костей.

Компания Ossiform специализируется на медицинской 3D-печати, создавая индивидуальные заменители различных костей из трикальцийфосфата — материала, по свойствам схожего с человеческими костями. Использовать эти кости, напечатанные на 3D-принтере, на удивление легко. В больнице можно выполнить МРТ, результаты которой затем отправляются в компанию Ossiform, которая создает 3D-модель необходимого имплантата для конкретного пациента. Хирург принимает дизайн, а затем, как только он будет напечатан, его можно будет использовать в хирургии.

Особенностью этих костей является то, что из-за использования трикальцийфосфата организм реконструирует имплантаты в васкуляризированную кость. Это означает, что они позволят полностью восстановить функции кости, которую она заменяет. Для достижения наилучшей интеграции имплантаты имеют пористую структуру и большие поры и каналы, позволяющие клеткам прикрепляться к кости и восстанавливать ее.

Еда, напечатанная на 3D-принтере, превосходит все ожидания

3D-печатный торт
© Джонатан Блютингер/Колумбия Инжиниринг

Что сегодня на ужин? Вскоре это может стать кусок торта, напечатанного на 3D-принтере и приготовленного лазером. Исследователи из инженерной школы Колумбийского университета создали устройство, которое может изготовить чизкейк из семи ингредиентов, используя пищевые чернила, а затем довести его до совершенства с помощью лазера. В их творении были банан, джем, арахисовое масло и Нутелла. Вкуснл!

Однажды эта технология может быть использована для создания персонализированных блюд для всех, от профессиональных спортсменов до пациентов с диетическими заболеваниями, или может оказаться полезной для тех, у кого просто мало времени.

Цифровые «двойники», которые следят за вашим здоровьем

Панель управления Q Bio
Панель управления Q Bio, где пользователи могут отслеживать свое здоровье © Q Bio

В «Звездном пути», где зародились многие из наших идей о технологиях будущего, люди могут зайти в медицинский отсек и пройти цифровое сканирование всего своего тела на предмет признаков болезней и травм. По словам создателей Q Bio, это улучшит состояние здоровья и в то же время облегчит нагрузку на врачей.

Американская компания создала сканер, который примерно за час будет измерит сотни биомаркеров: от уровня гормонов до накопления жира в печени и маркеров воспаления или любого количества видов рака. Он намерен использовать эти данные для создания цифрового 3D-аватара тела пациента, известного как цифровой двойник, который можно будет отслеживать с течением времени и обновлять при каждом новом сканировании.

Генеральный директор Q Bio Джефф Кадиц надеется, что это приведет к новой эре профилактической, персонализированной медицины, в которой огромные объемы собранных данных не только помогут врачам расставить приоритеты, какие пациенты должны быть осмотрены наиболее срочно, но и разработать более сложные способы диагностики заболеваний.

Кирпичи, хранящие энергию

Ученые нашли способ хранить энергию в красных кирпичах, из которых строят дома. Исследователи во главе с Вашингтонским университетом в Сент-Луисе, штат Миссури, США, разработали метод, который может превратить дешевый и широко доступный строительный материал в «умные кирпичи», способные хранить энергию, как аккумулятор.

Хотя исследование все еще находится на стадии проверки концепции, ученые утверждают, что стены из этих кирпичей «могут хранить значительное количество энергии» и «перезаряжаться сотни тысяч раз в течение часа».

Устройство из красного кирпича, разработанное химиками Вашингтонского университета в Сент-Луисе, зажигает зеленый светодиод (лаборатория Д'Арси: Вашингтонский университет в Сент-Луисе)
Устройство из красного кирпича, разработанное химиками Вашингтонского университета в Сент-Луисе, зажигает зеленый светодиод © Лаборатория Д’Арси/ Вашингтонский университет в Сент-Луисе

Исследователи разработали метод преобразования красных кирпичей в устройство хранения энергии, называемое суперконденсатором. Он представляет собой нанесение на образцы кирпича проводящего покрытия, известного как Pedot, которое затем просачивается через пористую структуру обожженных кирпичей, превращая их в «электроды, накапливающие энергию».

По словам исследователей, оксид железа, который является красным пигментом в кирпичах, помог этому процессу.

Самовосстанавливающийся «живой бетон»

Рост и минерализация бактерий в песчано-гидрогелевой структуре © Университет Колорадо, Боулдер/Пенсильвания
Рост и минерализация бактерий в песчано-гидрогелевой структуре © Университет Колорадо, Боулдер/Пенсильвания

Ученые разработали так называемый «живой бетон», используя песок, гель и бактерии. Исследователи заявили, что этот строительный материал выполняет структурную несущую функцию, способен к самовосстановлению и более экологичен, чем бетон, который является вторым наиболее потребляемым материалом на Земле после воды.

Команда из Университета Колорадо в Боулдере считает, что их работа прокладывает путь к будущим строительным конструкциям, которые смогут «заживлять собственные трещины, поглощать опасные токсины из воздуха или даже светиться по команде».

Топливо из воздуха

Инженеры-химики из Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны создали прототип устройства, которое может производить водородное топливо из воды, содержащейся в воздухе.

Устройство, вдохновленное листьями, изготовлено из полупроводниковых материалов, которые собирают энергию солнечного света и используют ее для производства газообразного водорода из молекул воды, находящихся в атмосфере. Затем этот газ потенциально можно было бы переработать для использования в качестве жидкого топлива.

Интернет для всех

Миниатюрный спутник
Миниатюрный спутник Hiber © Hiber

Кажется, что мы не можем жить без Интернета (как еще вы могли бы читать эту статью), но до сих пор только около половины населения мира подключено к Интернету. Для этого есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых Интернет просто недоступен, потому что у них нет подключения.

Google медленно пытается решить проблему, используя гелиевые шары для передачи Интернета в недоступные места, в то время как Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов, а это означает, что такие компании, как Hiber, перехватывают инициативу. Они применили другой подход, запустив на низкую околоземную орбиту свою собственную сеть микроспутников размером с коробку из-под обуви, которые активируют модем, подключенный к вашему компьютеру или устройству, когда он пролетает и доставляет ваши данные.

Их спутники вращаются вокруг Земли 16 раз в день и уже используются такими организациями, как Британская антарктическая служба, для обеспечения доступа в Интернет в самые крайние уголки нашей планеты.

Источник: Science Focus
Перевод с английского
Main photo by Unsplash+

Coffee Time journal
Website | + posts

Твой журнал на каждый день!

- Advertisement -spot_img
- Advertisement -spot_img
- Advertisement -spot_img

РЕКЛАМА НА САЙТЕ: [email protected]

Вы строите личный бренд и мечтаете, чтобы о вашем продукте узнали? Наша команда готова помочь с разработкой идеи и воплощением проекта в реальность. Напишите нам!