Технологии будущего: идеи, которые изменят наш мир. Часть вторая
Продолжаем изучать новые технологии, которые, возможно, совсем скоро станут привычными в нашей повседневной жизни. В первой части материала вы могли узнать о молочных продуктах из лабораторий, живых роботах, умных швах, тактильной виртуальной реальности и других интересных изобретениях. Что еще перейдет из раздела фантастики в реальность?
Интернет для всех
Кажется, что мы не можем жить без интернета. Но лишь около половины населения мира подключено к интернету. На это есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых сеть просто недоступна, потому что у них нет подключения.
Google изначально пытались решить проблему с помощью специальных гелиевых шаров для передачи интернета в недоступные области. Под надутой оболочкой должны были размещаться ящики с электронным оборудованием: платы для управления системой, роутеры, аккумуляторы, а также радиоантенны, устанавливающие связь с другими шарами и наземными интернет-антеннами. Передвижение по воздуху планировали осуществлять за счет гелия, заранее закачанного внутрь, и системы воздушных насосов. Однако проект пришлось закрыть, но идея осталась.
Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов. Это означает, что такие компании, как Hiber, могут вырваться вперед. Они использовали другой подход, запустив на низкую околоземную орбиту свою собственную сеть микроспутников размером с обувную коробку, которые активизируют модем, подключенный к вашему компьютеру или устройству, пролетая над вами.
Спутники Hiber обращаются вокруг Земли 16 раз за день и уже используются такими организациями, как Британская антарктическая служба, для обеспечения доступа в интернет в самых крайних уголках планеты.
Футболка для мониторинга сердечного ритма
Спортивные браслеты или умные часы, измеряющие частоту сердечных сокращений, не являются чем-то новым, но, как показали многочисленные исследования, точность может сильно варьироваться (особенно если вы полагаетесь на них при подсчете калорий). Это нормально, если вы просто хотите понять, насколько усердно вы тренируетесь, но для профессионалов точность — это все.
Новая футболка от компании KYMIRA, производящей интеллектуальные материалы, использует метод ЭКГ, напечатанной на ткани. Футболка точно измерит сердцебиение и загрузит данные в облако через Bluetooth. Затем алгоритмы обработают их для точного обнаружения нерегулярных сердечных сокращений, таких как аритмия, что может спасти жизнь.
Такая одежда будет полезна не только спортсменам. «Возможности, которые предлагает этот продукт как спортсменам, так и широкой публике, поражают», — поясняет генеральный директор и основатель KYMIRA Тим Браунстоун. Компания планирует разработать футболку для использования в клинических целях, чтобы позволить тем, кто уже страдает сердечными заболеваниями, следить за своим здоровьем и быть предупрежденными о сердечном приступе.
Сила кофе
Кофейная промышленность Лондона ежегодно создает более 200 тысяч тонн отходов. Что с этим делать? Масштабная идея предпринимателя Артура Кея состоит в том, чтобы с помощью своей компании Bio-Bean превратить 85% кофейных отходов в биотопливо для обогрева зданий и питания транспорта. Компания, которая уже является крупнейшим в мире переработчиком кофейных отходов, собирает кофейную гущу из крупных сетей и ресторанов, а также небольших кафе, и доставляет ее на свой перерабатывающий завод в Кембриджшире.
Там гущу сушат и обрабатывают, прежде чем использовать для создания таких продуктов, как гранулы или поленья для биотоплива, биопластика или ароматизаторов.
Тушение лесных пожаров звуком
Однажды с лесными пожарами можно будет бороться с помощью беспилотных летательных аппаратов, которые направят громкие звуки на деревья. Поскольку звук состоит из звуковых волн, его можно использовать для разрушения воздуха, окружающего огонь, перекрывая подачу кислорода. При правильной частоте огонь просто гаснет, как недавно продемонстрировали исследователи из университета Джорджа Мейсона в Вирджинии с помощью своего звукового огнетушителя.
Ученый — искусственный интеллект
Отрежьте голову плоскому червю, и вырастет новая. Разрежьте его пополам, и у вас будет два новых червяка. Облучите его радиацией, и он восстановится. Ученые некоторое время хотели выяснить задействованные механизмы, но секрет ускользнул от них. Анализируя и моделируя бесчисленные сценарии, компьютер в университете Тафтса смог разгадать тайну регенерации плоского червя всего за 42 часа. Была получена исчерпывающая модель того, как гены плоского червя позволяют ему регенерировать.
Хотя людям по-прежнему необходимо снабжать искусственный интеллект информацией, машина в этом эксперименте смогла самостоятельно создать новую абстрактную теорию. Это огромный шаг к развитию сознательного компьютера и, возможно, важный шаг в способах исследования.
Зарядка автомобильного аккумулятора за 10 минут
Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их освоению, поэтому автомобилисты могут остановиться на станции техобслуживания и полностью зарядить свой автомобиль за время, необходимое для того, чтобы выпить кофе и сходить в туалет — не дольше обычного перерыва.
Но исследователи из университета Пенсильвании в США считают, что быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может привести к их разрушению. Это связано с тем, что поток частиц лития от одного электрода к другому не происходит плавно во время быстрой зарядки при более низких температурах.
Однако теперь ученые обнаружили, что если бы батареи могли нагреваться до 60°C всего за 10 минут, а затем быстро охлаждаться до температуры окружающей среды, литиевые выбросы не образовывались бы, и можно было бы избежать теплового повреждения.
Конструкция батареи, которую они придумали, является самонагревающейся. С помощью тонкой никелевой фольги создается электрическая цепь, нагревающаяся менее чем за 30 секунд, чтобы затем нагреть внутреннюю часть батареи. Быстрое охлаждение, которое потребуется после зарядки аккумулятора, будет осуществляться с помощью системы охлаждения, встроенной в автомобиль.
Исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что электромобиль способен полностью зарядиться за 10 минут.
Беспилотные грузовики
Мы почти привыкли к идее беспилотных автомобилей еще до того, как увидели их на дорогах. По правде говоря, вы вполне можете увидеть беспилотные грузовики, ведь логистика заставляет мир вращаться. Они будут дешевле в эксплуатации, чем обычные, будут двигаться более плавно и, следовательно, потреблять меньше топлива. Техника и компьютеры никогда не устают и не нуждаются в комфортных перерывах, поэтому им придется преодолевать более длинные маршруты.
Такие компании, как Mercedes и Peloton, уже изучают эти возможности, и, если обещанные выгоды материализуются, грузовые компании смогут обновить весь автопарк в одночасье. Однако это может мгновенно лишить работы водителей и даже сотрудников на стоянках для грузовиков, которые их обслуживают. Многие компании заявляют, что грузовикам по-прежнему будет нужен человек внутри кабины, чтобы гарантировать безопасность груза.
Искусственные нейроны на кремниевых чипах
Ученые нашли способ прикрепить искусственные нейроны к кремниевым чипам, имитируя нейроны в нашей нервной системе и копируя их электрические свойства.
«До сих пор нейроны были подобны черным ящикам, но нам удалось открыть их и заглянуть внутрь. Наша работа меняет парадигму, потому что она обеспечивает надежный метод воспроизведения электрических свойств реальных нейронов в мельчайших деталях», — заявил профессор Ален Ногаре из университета Бата, возглавлявший проект.
Нейронам требуется всего 140 нановатт энергии. Это одна миллиардная от мощности, потребляемой микропроцессором.
Исследователи надеются, что их работа может быть использована в медицинских имплантатах для лечения сердечной недостаточности и болезни Альцгеймера, поскольку для этого требуется очень мало энергии.
Плавучие фермы
По прогнозам ООН, к 2050 году в мире будет на два миллиарда человек больше, что повысит спрос на продукты питания на 70%. К тому времени 80% из нас будут жить в городах и большую часть еды привезут с собой. Поэтому фермы, пришвартованные у моря или в озерах недалеко от городов, безусловно, сократят количество продовольственных миль.
Но как они будут работать? Проект архитектора Хавьера Понсе из Forward Thinking Architecture представляет собой трехуровневую структуру высотой 24 метра с солнечными батареями сверху для обеспечения энергией. Средний ярус выращивает различные овощи на площади около 50 тысяч квадратных метров, используя не почву, а питательные вещества в жидкости. Эти питательные и растительные вещества попадают в нижний слой для кормления рыб, которых тразводят в замкнутом пространстве.
Одна умная плавучая ферма размером 350 на 200 метров будет производить около восьми тонн овощей и полутора тонн рыбы в год. Агрегаты спроектированы так, чтобы соединяться вместе, что весьма удобно, учитывая их большое количество в будущем.
Плейстоценовый парк
Российский эколог Сергей Зимов надеется воссоздать 12000-летнюю среду в парке дикой природы для травоядных, таких как дикая лошадь и бизон, с заменой вымершей мегафауны современными гибридами. Сергей Зимов вместе со своим сыном изучает влияние животных на окружающую среду и климат. Эколог начал воплощать эту идею уже в 1980-х годах.
Почти идеальный изоляционный материал
У большинства людей в западном мире есть две вещи: холодильник и мобильный телефон. И аэрогели могут произвести революцию в производстве и того, и другого.
Аэрогель — это материал с крошечными дырочками. Он сделан путем извлечения всей жидкости из геля. Поры могут составлять до 95% объема. Они настолько малы (от 20 до 50 нанометров), что молекулы газа не могут протиснуться через них. В результате аэрогели не способны переносить тепло, создавая материал с невероятными изоляционными свойствами.
Необычные электрические свойства аэрогелей также делают их пригодными в качестве легких антенн для мобильных телефонов, спутников и самолетов.
По материалам статьи «Future technology: 22 ideas about to change our world» ScienceFocus