Технологии стремительно развиваются, ежегодно предлагая новые инновации и революционные проекты. Вашему вниманию восемь самых интересных из них
Technology Фото: assets.weforum.org
Мощнейшая интеллектуальная элита не покладая рук работает над созданием следующей технологии будущего, которая полностью изменит нашу жизнь. Может сложиться впечатление, что научный прогресс стоит на месте, но за последние полвека мы пережили период огромного технологического прогресса.
Сейчас происходят инновации, которые сошли прямо со страниц научной фантастики. Роботы, которые могут читать мысли, искусственный интеллект, который может самостоятельно создавать изображения, бионические глаза, новейшие термоядерные реакторы, лечение ранее неизлечимых болезней и тому подобное. От мира технологий будущего можно ожидать многого. Ниже мы выбрали некоторые из наиболее интересных современных идей.
Практические термоядерные реакторы
Термоядерный синтез обещает производить дешевую, безуглеродную, постоянно доступную энергию без риска расплавления активной зоны ядерного реактора и практически без радиоактивных отходов.
В сентябре 2021 года исследователи из Commonwealth Fusion Systems медленно зарядили 10-тонный D-магнит и увеличили напряженность его поля, пока она не превысила 20 Тесла (Т). Это новый рекорд для магнита такого типа. Основатели компании говорят, что этот подвиг решает большую инженерную проблему в разработке компактного, недорогого термоядерного реактора.
В течение десятилетий термоядерная энергетика была мечтой физиков. При температуре значительно выше 100 миллионов градусов Цельсия, как на солнце, ядра сливаются вместе, высвобождая в процессе огромное количество энергии. Если исследователи смогут достичь этих реакций контролируемым и устойчивым способом на Земле, это может обеспечить дешевый, непрерывный, безуглеродный источник электроэнергии с использованием почти неограниченного источника топлива.
В одном из подходов магниты используются для удержания газа ионов и электронов, известного как плазма, внутри реактора в форме пончика. Более сильные магниты означают меньшие потери тепла, что позволяет проводить больше термоядерных реакций в меньшей, более дешевой установке. Удвоение силы магнитного поля уменьшает объем плазмы, необходимый для производства того же количества энергии, в 16 раз.
Commonwealth Fusion Systems Фото: bostonglobe.com
CRISPR редактирует ДНК, позволяя побороть генетические заболевания
CRISPR — это технология, которая для коррекции ДНК использует две специфические молекулы. Первая — Cas9, выполняет функцию биологических ножниц — способна разрезать ДНК в заданных местах. Это позволяет ей изменять структуру (удалять, корректировать или добавлять). Вторая молекула — это фермент, по функциональности подобный навигатору GPS. Он дает Cas9 точные координаты места, где нужно редактировать ДНК.
Главная сфера применения CRISPR пока сосредоточена вокруг удаления или замены «плохих генов» для лечения болезней. Вылеченные таким способом генетические заболевания не будут передаваться потомкам. В сентябре 2021 года с помощью этой технологии врачи смогли вылечить даже слепоту.
При этом, эксперты утверждают, что CRISPR можно использовать для «создания сверхлюдей». Технология позволяет редактировать эмбрионы, чтобы скорректировать форму лица и тела, повысить умственные и физические способности, увеличить продолжительность жизни и тому подобное. Единственное препятствие сейчас — это международные договоренности, но правила традиционно нарушаются, и об этом следует помнить.
CRISPR Фото: ynthego.com
Телепатия — не выдумка
В начале прошлого года ученые из Neuralink подключили 1024 ультратонких электрода к мозгу макаки по имени Пейджер. Это был интерфейс, который соединил обычную обезьянку с мощным компьютером.
В результате операции Пейджер смог играть в простые видеоигры (в частности, «Понг»), используя только воображение (без контроллера), таким образом калибруя алгоритмы Neuralink.
«Это не магия, — заявил один из ученых Neuralink, — Причина, по которой технология работает, заключается в том, что она записывает и расшифровывает электрические сигналы из мозга».
Дальнейшая цель исследователей — предоставление возможности парализованным людям пользоваться компьютерами и телефонами только с помощью силы мысли. Поскольку они не способны двигать джойстиком или нажимать на кнопки, калибровка будет базироваться на умственных упражнениях, таких как воображение о движениях рук.
В будущем компания сможет открыть людям новые горизонты взаимодействия с искусственным интеллектом, или даже «загружать свой мозг в компьютер». Эти проекты, пока что, ограничены вычислительными мощностями компьютеров, но впоследствии эта проблема будет решена.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Amazon планирует заменить рекрутеров искусственным интеллектом
Пейджер Фото: itc.ua
Зеленый водород
Водород всегда был интересным потенциальным заменителем ископаемого топлива. Он горит чисто и не выделяет углекислого газа. Он дает много энергии и имеет высокий потенциал. В частности, жидкое синтетическое топливо можно производить для непосредственной замены бензина или дизельного топлива.
До сих пор большая часть водорода производилась из природного газа. Процесс хаотичный и энергоемкий. Быстрое падение стоимости солнечной и ветровой энергии означает, что зеленый водород сейчас достаточно дешев, чтобы быть практичным.
Европа лидирует в этом направлении, и Питер Фейрли утверждает, что эти проекты являются лишь первым шагом на пути к глобальной сети электролизных установок, работающих на солнечной и ветровой энергии и производящих чистый водород.
Green hydrogen Фото: un.org
Искусственные нейроны на кремниевых чипах
Ученые нашли способ прикрепить на кремниевые чипы искусственные нейроны, имитирующие нейроны нашей нервной системы и копирующие их электрические свойства.
«До сих пор нейроны были похожи на черные ящики, но нам удалось открыть этот черный ящик и заглянуть внутрь, — сказал руководитель проекта профессор Ален Ногарет из Университета Бата. — Наша работа меняет парадигму, поскольку она обеспечивает надежный метод воспроизведения электрических свойств реальных нейронов в мельчайших деталях. Но это не все, потому что нашим нейронам требуется лишь 140 нановатт энергии. Это миллиардная часть используемой энергии микропроцессора, который использовался в других попытках создания синтетических нейронов».
Исследователи надеются, что их работа может быть использована в медицинских имплантатах для лечения таких состояний, как сердечная недостаточность и болезнь Альцгеймера, поскольку она требует такой малой мощности.
Artificial neurons Фото: bbc.com
Искусственные глаза
Бионические глаза были основой научной фантастики на протяжении десятилетий, но теперь исследования в реальном мире начинают догонять дальновидных писателей.
В январе 2021 года израильские хирурги впервые в мире имплантировали искусственную роговицу 78-летнему мужчине, слепому на две стороны. Когда с него сняли повязки, пациент мог сразу читать и узнавать членов семьи. Имплантат также естественным образом срастается с тканями человека, и организм реципиента не отторгает его.
Также в 2020 году бельгийские ученые разработали искусственную радужку, приспособленную к умным контактным линзам, которые корректируют ряд нарушений зрения. И ученые даже работают над беспроводными мозговыми имплантатами, которые полностью обходят глаза.
Исследователи из Университета Монташ в Австралии работают над испытаниями системы, в которой пользователи носят очки с камерой. Она посылает данные непосредственно на имплант, который находится на поверхности мозга и дает пользователю рудиментарное зрение.
Bionic eyes Фото: pcmag.com
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Искусственный интеллект Midjourney может заменить художников — обновление нейросети
3D-печать костей
3D-печать — это отрасль, которая обещает все: от дешевого строительства домов до доступной прочной брони, но одним из самых интересных применений технологии является создание 3D-печатных костей.
Компания Ossiform специализируется на медицинской 3D-печати, создавая индивидуальные для пациента заменители различных костей из трикальцийфосфата — материала, имеющего схожие свойства с человеческими костями.
Использовать эти напечатанные на 3D-принтере кости довольно просто. Так, врачи делают МРТ, результаты которого затем отправляются в Ossiform, где создается 3D-модель необходимого пациенту имплантата. Хирург принимает дизайн и после печати его можно использовать для вживления.
Особенностью этих 3D-печатных костей является то, что благодаря использованию трикальцийфосфата организм ремоделирует имплантаты в васкуляризированную кость. Это означает, что они позволят полностью восстановить функции, которые она имела.
Для достижения наилучшей интеграции имплантаты имеют пористую структуру с каналами для клеток, которые прикрепляются к кости и реформируют ее.
3D-beep of bones Фото: Ossiform
Автомобильные аккумуляторы, которые заряжаются за 10 минут
Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их популяризации, чтобы автомобилисты могли остановиться на СТО и полностью зарядить свой автомобиль за время, необходимое для того, чтобы выпить кофе.
Но быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может ухудшить состояние батарей, говорят исследователи из Университета штата Пенсильвания в США. Это связано с тем, что поток частиц лития, известных как ионы, от одного электрода к другому для зарядки устройства и удержания энергии, готовой к использованию, не происходит качественно на большой скорости.
Однако теперь ученые обнаружили, что, если бы батареи могли нагреваться до 60°C только в течение 10 минут, а затем снова быстро охлаждаться до температуры окружающей среды, литиевые всплески не образовывались бы и теплового повреждения можно было бы избежать.
Конструкция аккумулятора, которую разработали исследователи, является самонагревающейся, где в основе лежит тонкая никелевая фольга. С помощью электрической цепи система достигает необходимой температуры менее чем за 30 секунд и нагревает внутреннюю часть батареи. После полной зарядки включается система охлаждения, встроенная в автомобиль.
Их исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что аккумулятор авто можно полностью зарядить за 10 минут.
Elektrokar batteries Фото: hevcars.com.ua
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Какая технология выступила объединяющим фактором Apple, Samsung и Google в гонке метамиров?
Технология 5G завоевывает новые рынки более медленно, чем обещали аналитики
Уникальная технология обеспечит безопасность мобильной связи в Южной Корее: подробности
По материалам: sciencefocus.com, onezero.medium.com, utmel.com, analyticssteps.com.
