Технології стрімко розвиваються, щороку пропонуючи нові інновації та революційні проєкти. Вашій увазі вісім найцікавіших з них
Technology Фото: assets.weforum.org
Найпотужніша інтелектуальна еліта не покладаючи рук працює над створенням наступної технології майбутнього, яка повністю змінить наше життя. Може скластися враження, що науковий прогрес стоїть на місці, але за останні півстоліття ми пережили період величезного технологічного прогресу.
Зараз відбуваються інновації, які зійшли прямо зі сторінок наукової фантастики. Роботи, які можуть читати думки, штучний інтелект, який може самостійно створювати зображення, біонічні очі, новітні термоядерні реактори, лікування раніше невиліковних хвороб тощо. Від світу технологій майбутнього можна очікувати багато чого. Нижче ми вибрали деякі з найбільш цікавих сучасних ідей.
Практичні термоядерні реактори
Термоядерний синтез обіцяє виробляти дешеву, безвуглецеву, постійно доступну енергію без ризику розплавлення активної зони ядерного реактора і практично без радіоактивних відходів.
У вересні 2021 року дослідники з Commonwealth Fusion Systems повільно зарядили 10-тонний D-магніт і збільшили напруженість його поля, поки вона не перевищила 20 Тесла (Т). Це новий рекорд для магніту такого типу. Засновники компанії кажуть, що цей подвиг вирішує велику інженерну проблему в розробці компактного, недорогого термоядерного реактора.
Протягом десятиліть термоядерна енергетика була мрією фізиків. При температурі значно вище 100 мільйонів градусів Цельсія, як на сонці, ядра зливаються разом, вивільняючи в процесі величезну кількість енергії. Якщо дослідники зможуть досягти цих реакцій контрольованим і стійким способом на Землі, це може забезпечити дешеве, безперервне, безвуглецеве джерело електроенергії з використанням майже необмеженого джерела палива.
В одному з підходів магніти використовуються для утримання газу іонів і електронів, відомого як плазма, всередині реактора у формі пончика. Сильніші магніти означають менші втрати тепла, що дозволяє проводити більше термоядерних реакцій в меншій, дешевшій установці. Подвоєння сили магнітного поля зменшує об’єм плазми, необхідний для виробництва тієї ж кількості енергії, в 16 разів.
Commonwealth Fusion Systems Фото: bostonglobe.com
CRISPR редагує ДНК, дозволяючи побороти генетичні захворювання
CRISPR — це технологія, яка для корекції ДНК використовує дві специфічні молекули. Перша — Cas9, виконує функцію біологічних ножиць — здатна розрізати ДНК у заданих місцях. Це дозволяє їй змінювати структуру (видаляти, коригувати або додавати). Друга молекула — це фермент, за функціональністю подібний до навігатора GPS. Він дає Cas9 точні координати місця, де потрібно редагувати ДНК.
Головна сфера застосування CRISPR наразі зосереджена навколо видалення або заміни «поганих генів» для лікування хвороб. Вилікувані таким способом генетичні захворювання не передаватимуться нащадкам. У вересні 2021 року за допомогою цієї технології лікарі змогли вилікувати навіть сліпоту.
При цьому, експерти стверджують, що CRISPR можна використовувати для «створення надлюдей». Технологія дозволяє редагувати ембріони, щоб скоригувати форму обличчя та тіла, підвищити розумові та фізичні здібності, збільшити тривалість життя тощо. Єдина перешкода зараз — це міжнародні домовленості, але правила традиційно порушуються, і про це слід пам’ятати.
CRISPR Фото: ynthego.com
Телепатія — не вигадка
На початку минулого року науковці з Neuralink підключили 1024 ультратонких електрода до мозку макаки на ім’я Пейджер. Це був інтерфейс, який з’єднав звичайну мавпочку з потужним комп’ютером.
В результаті операції Пейджер зміг грати у прості відеоігри (зокрема, «Понг»), використовуючи лише уяву (без контролера), таким чином калібруючи алгоритми Neuralink.
«Це не магія, — заявив один з науковців Neuralink. — Причина, по якій технологія працює, полягає в тому, що вона записує і розшифровує електричні сигнали з мозку».
Подальша мета дослідників — надання можливості паралізованим людям користуватися комп’ютерами та телефонами лише за допомогою сили думки. Оскільки вони не здатні рухати джойстиком або натискати на кнопки, калібрування буде базуватись на розумових вправах, таких як уява про рухи рук.
У майбутньому компанія зможе відкрити людям нові горизонти взаємодії з штучним інтелектом, або навіть «завантажувати свій мозок в комп’ютер». Ці проєкти, поки що, обмежені обчислювальними потужностями комп’ютерів, але згодом цю проблему буде вирішено.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Amazon планує замінити рекрутерів штучним інтелектом
Пейджер Фото: itc.ua
Зелений водень
Водень завжди був цікавим потенційним замінником викопного палива. Він горить чисто і не виділяє вуглекислого газу. Він дає багато енергії та має високий потенціал. Зокрема, рідке синтетичне паливо можна виробляти для безпосередньої заміни бензину або дизельного палива.
Досі більша частина водню вироблялася з природного газу. Процес хаотичний і енергоємний. Швидке падіння вартості сонячної та вітрової енергії означає, що зелений водень зараз досить дешевий, щоб бути практичним.
Європа лідирує в цьому напрямку, і Пітер Фейрлі стверджує, що ці проєкти є лише першим кроком на шляху до глобальної мережі електролізних установок, що працюють на сонячній і вітровій енергії і виробляють чистий водень.
Green hydrogen Фото: un.org
Штучні нейрони на кремнієвих чіпах
Вчені знайшли спосіб прикріпити на кремнієві чіпи штучні нейрони, що імітують нейрони нашої нервової системи і копіюють їх електричні властивості.
«Досі нейрони були схожі на чорні ящики, але нам вдалося відкрити цей чорний ящик і зазирнути всередину, — сказав керівник проєкту професор Ален Ногарет з Університету Бата. — Наша робота змінює парадигму, оскільки вона забезпечує надійний метод відтворення електричних властивостей реальних нейронів в найдрібніших деталях. Але це не все, тому що нашим нейронам потрібно лише 140 нановат енергії. Це мільярдна частина використовуваної енергії мікропроцесора, який використовувався в інших спробах створення синтетичних нейронів».
Дослідники сподіваються, що їхня робота може бути використана в медичних імплантатах для лікування таких станів, як серцева недостатність та хвороба Альцгеймера, оскільки вона вимагає такої малої потужності.
Artificial neurons Фото: bbc.com
Штучні очі
Біонічні очі були основою наукової фантастики протягом десятиліть, але тепер дослідження в реальному світі починають наздоганяти далекоглядних письменників.
У січні 2021 року ізраїльські хірурги вперше у світі імплантували штучну рогівку 78-річному чоловікові, сліпому на дві сторони. Коли з нього зняли пов’язки, пацієнт міг одразу читати та впізнавати членів родини. Імплантат також природним чином зростається з тканинами людини, і організм реципієнта не відторгає його.
Також у 2020 році бельгійські вчені розробили штучну райдужку, пристосовану до розумних контактних лінз, які коригують низку порушень зору. І вчені навіть працюють над бездротовими мозковими імплантатами, які повністю обходять очі.
Дослідники з Університету Монташ в Австралії працюють над випробуваннями системи, в якій користувачі носять окуляри з камерою. Вона надсилає дані безпосередньо на імплант, який знаходиться на поверхні мозку і дає користувачеві рудиментарний зір.
Bionic eyes Фото: pcmag.com
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Штучний інтелект Midjourney може замінити художників — оновлення нейромережі
3D-друк кісток
3D-друк — це галузь, яка обіцяє все: від дешевого будівництва будинків до доступної міцної броні, але одним з найцікавіших застосувань технології є створення 3D-друкованих кісток.
Компанія Ossiform спеціалізується на медичному 3D-друку, створюючи індивідуальні для пацієнта замінники різних кісток з трикальційфосфату — матеріалу, що має схожі властивості з людськими кістками.
Використовувати ці надруковані на 3D-принтері кістки досить просто. Так, лікарі роблять МРТ, результати якого потім відправляються в Ossiform, де створюється 3D-модель необхідного пацієнту імплантату. Хірург приймає дизайн і після друку його можна використовувати для вживляння.
Особливістю цих 3D-друкованих кісток є те, що завдяки використанню трикальційфосфату організм ремоделює імплантати у васкуляризовану кістку. Це означає, що вони дозволять повністю відновити функції, які вона мала.
Для досягнення найкращої інтеграції імплантати мають пористу структуру з каналами для клітин, які прикріплюються до кістки та реформують її.
3D-beep of bones Фото: Ossiform
Автомобільні акумулятори, які заряджаються за 10 хвилин
Швидка зарядка електромобілів розглядається як ключ до їх популяризації, щоб автомобілісти могли зупинитися на СТО і повністю зарядити свій автомобіль за час, необхідний для того, щоб випити кави.
Але швидка зарядка літій-іонних акумуляторів може погіршити стан батарей, кажуть дослідники з Університету штату Пенсильванія в США. Це пов’язано з тим, що потік частинок літію, відомих як іони, від одного електрода до іншого для зарядки пристрою і утримання енергії, готової до використання, не відбувається якісно на високій швидкості.
Однак тепер науковці виявили, що якби батареї могли нагріватися до 60°C лише протягом 10 хвилин, а потім знову швидко охолоджуватися до температури навколишнього середовища, літієві сплески не утворювалися б і теплового пошкодження можна було б уникнути.
Конструкція акумулятора, яку розробили дослідники, є самонагріваючою, де в основі лежить тонка нікелева фольга. За допомогою електричного ланцюга система досягає необхідної температури менш ніж за 30 секунд і нагріває внутрішню частину батареї. Після повного заряджання вмикається система охолодження, вбудована в автомобіль.
Їх дослідження, опубліковане в журналі Joule, показало, що акумулятор авто можна повністю зарядити за 10 хвилин.
Elektrokar batteries Фото: hevcars.com.ua
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
Яка технологія виступила фактором, що об’єднав Apple, Samsung і Google у гонці метавсесвітів?
Технологія 5G завойовує нові ринки повільніше, ніж очікували експерти
Унікальна технологія забезпечить безпеку мобільного зв’язку в Південній Кореї: подробиці
За матеріалами: sciencefocus.com, onezero.medium.com, utmel.com, analyticssteps.com.
