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
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
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
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
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
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
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
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
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».
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»
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
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
Твой журнал на каждый день!
