Центр стратегических оценок и прогнозов

Автономная некоммерческая организация

Главная / Политика и геополитика / Будущее России и мира: оценки и прогнозы / Статьи
Технологии будущего, которые меняют мир — версия Science Focus
Материал разместил: AдминистраторДата публикации: 17-08-2022
Будущее грядет, и скорее, чем вы думаете. Эти новые технологии изменят наш образ жизни, то, как мы заботимся о своем теле, и помогут нам предотвратить климатическую катастрофу.

Нравится вам это или нет, но технологии быстро совершенствуются, каждый год предлагая новые инновации и революционные проекты. Некоторые из самых острых умов создают новую технологию будущего, которая полностью изменит то, как мы живем. Может показаться, что научный прогресс неуклонен, но за последние полвека мы пережили период огромного технологического прогресса.

Прямо сейчас происходят инновации, которые взяты прямо со страниц научной фантастики. Будь то роботы, способные читать мысли, искусственный интеллект, способный самостоятельно создавать изображения, голограммы, бионические глаза или другие умопомрачительные технологии, от мира технологий будущего можно многого ожидать. Ниже мы выбрали некоторые из самых больших и интересных идей.

Песочные батареи. Финские инженеры засыпали 100 тонн песка в стальной контейнер размером 4х7 метров. Затем песок нагревали с помощью энергии солнца и ветра. Добиться этого удалось благодаря резистивному нагреву — процессу, при котором тепловая энергия вырабатывается путем пропускания электрического тока через специальный проводник. Энергия в песочной батарее может храниться достаточно долго.

Перчатки, имитирующие присоски осьминога. Благодаря биомиметическим присоскам и набору микродатчиков перчатки могут захватывать предметы под водой без приложения сдавливающей силы. Это пригодится для водолазов-спасателей и подводных археологов, а также при строительстве мостов и в множестве других областей и направлений.

Ксенотрансплантация. Это процедура пересадки человеку клеток, тканей или органов животных. В январе 2022 года в США впервые пересадили генно-модифицированное свиное сердце пациенту, который, правда, умер уже в мае (из-за найденного в трансплантате свиного цитомегаловируса). Летом состоялось трансплантация свиного сердца еще двум пациентам.

ИИ генерирует изображения. Сначала в компании OpenAI создали ПО, способное создавать рисунки на основе словесных подсказок. Второй итерацией стала Dall-E, породившая уже немало мемов. Разработчики постоянно совершенствуют свой продукт — возможно, подобные решения когда-нибудь потеснят профессиональных иллюстраторов.

Кости, напечатанные на 3D-принтере. Компания Ossiform специализируется на медицинской 3D-печати, создавая индивидуальные заменители различных костей из трикальцийфосфата — материала, по свойствам схожего с человеческими костями. Более того, этот материал в конечном итоге преобразует имплантаты в васкуляризированную кость.

Реалистичные голограммы. Исследовательская группа на базе Кембриджского университета совместно с компанией Disney Research разработала технологию создания голографических дисплеев большого размера. Голограммы получаются в результате состыковки нескольких 3D-дисплеев в единую голографическую видеостену.

Одежда, которая может «слышать». В Массачусетском технологическом институте создали ткань, которая работает как микрофон. Звук улавливает гибкое волокно, которое, будучи вплетенным в ткань, изгибается вместе с ней, как водоросли на поверхности океана. Волокно изготовлено из пьезоэлектрического материала, который создает электрический сигнал при деформации, позволяя ткани преобразовывать звуковые колебания в электрические сигналы. Ткань может улавливать звуки в диапазоне нескольких децибел — от тихой атмосферы библиотеки до интенсивного дорожного движения.

Молоко из лаборатории. На молочное производство приходится до 4% мировых выбросов СО2. При этом по сравнению с искусственным мясом, молоко намного проще создать в лаборатории. Вместо того, чтобы выращивать его из стволовых клеток, большинство исследователей пытаются получить его в процессе ферментации, стремясь получить молочные белки, сыворотку и казеин. Некоторые успехи в этом направлении уже есть: например, продукт компании Perfect Day уже поступил в розничную продажу в США.

Водородные самолеты. Проект британского института аэрокосмических технологий FlyZero представил концепцию водородного широкофюзеляжного самолет FlyZeroа, рассчитанного на 279 пассажиров. Он будет летать на жидком водороде, хранящемся в криогенных топливных баках при температуре - 250°C. Дальность полета — 9 700 км. Размах крыла самолета — 54 м. Под каждым крылом установят два турбовентиляторных двигателя.

Цифровой двойник для оценки здоровья. Компания Q Bio выпустила платформу «цифрового двойника» Q Bio Gemini — аппарат для медицинской визуализации. Он собирает информацию о текущем состоянии здоровья, а затем в режиме реального времени адаптирует полученные данные на основании анатомических и биохимических изменений, связанных с образом жизни, историей болезни и генетическими факторами риска конкретного пациента. Сканирование занимает менее 15 минут. Для него не требуется облучения или задержки дыхания и оно не вызывает клаустрофобию, поскольку проводится в открытом пространстве, может выполняться стоя, сидя или лежа.

Прямой захват СО2 из воздуха. Модульные машины компании Climeworks при помощи вентиляторов втягивают воздух в коллектор, в котором углерод захватывается органическим фильтром. Когда фильтр заполняется, коллектор закрывается и нагревается до 100 °C, в результате чего высвобождается чистая двуокись углерода. Далее на ТЭС углерод соединяется с водой и закачивается под землю. Там он вступает в реакцию с базальтовыми породами и в течение нескольких лет превращается в камень.

«Зеленые» похороны. В нескольких штатах США разрешили делать удобрения из человеческих останков. Останки помещают в специальную капсулу с различными органическими наполнителями вроде люцерны, древесных опилок и соломы. Таким образом получается компост. Другой экстравагантный пример: стартап Coeio предлагают весьма оригинальную альтернативу традиционным гробам: погребальный костюм Infinity Burial Suit со вшитыми в ткань грибными спорами. Погруженные в землю, грибы быстро начнут расти, существенно ускоряя процесс разложения трупа.

Искусственные глаза. В январе 2021 года израильские хирурги впервые в мире имплантировали искусственную роговицу 78-летнему слепому мужчине. Годом ранее бельгийские ученые разработали искусственную радужку, приспособленную к «умным» контактным линзам, которые корректируют ряд нарушений зрения.

Кирпичи-аккумуляторы. Обычные красные кирпичи становятся суперконденсаторами, которые могут накапливать энергию, заряжаться и разряжаться. Это стало возможным благодаря покрытию из проводящего полимера под названием PEDOT. Этот материал состоит из нановолокон, которые прокладывают себе путь внутрь пористой структуры кирпичей, в конечном итоге превращая их в «ионную губку», которая проводит и хранит энергию.

«Умные» часы, заряжающиеся от пота. В Университете Глазго создали батарейный элемент с новым типом гибкого суперконденсатора, который в будущем может использоваться для замены электролитов. Он может быть полностью заряжен 20 микролитрами пота, выделяемого пользователем во время ношения браслета. В основе решения — полиэфирно-целлюлозная ткань, покрытая тонким слоем специального полимера (полистиролсульфонат или PEDOT: PSS). Когда ткань поглощает пот, выработанный во время активности, положительные и отрицательные ионы в поте взаимодействуют с поверхностью полимера, создавая электрохимическую реакцию, которая и генерирует энергию.

Самовосстанавливающийся «живой» бетон. В лаборатории Университета Колорадо с помощью цианобактерий создали аналог бетона на матрице из песка и специального гидрогеля. Ученые помещали цианобактерии Synechococcus sp. на каркас, который служил питательной средой для микроорганизмов. Это способствовало тому, что бактерии смогли размножаться и минерализоваться, образуя таким образом «живой» бетон. При повышении температуры и увеличении влажности материал проявлял регенеративные способности. Для демонстрации этого эффекта исследователи разделили пополам кирпич и добавили необходимые компоненты: в результате цианобактерии вырастили два полноценных кирпича.

Биороботы. Первые в мире ксеноботы создали из клеток лягушки в лаборатории Университета Вермонта в США. Ксеноботы могли образовывать несложные структуры, самоорганизовываться, перемещать небольшие «грузы» и даже размножаться. Когда образовывают сферы примерно из 3000 клеток — в течение пяти дней из них воспроизводятся новые ксеноботы. Кроме того, группы из 12 биороботов могут работать сообща, образуя одно или два новых «поколения».

Вездесущий интернет. Подключение к интернету через стратосферный воздушный шар решает проблему связи в регионах, по каким-то причинам отрезанных от цивилизации и глобальной экономической системы. Ранее у Facebook были планы сделать нечто подобное с помощью дронов, но потом от этих планов отказались. Компания Hiber предлагает третье решение: сеть микроспутников на низкой околоземной орбите, выполняющих функцию модема. Этим решением уже пользуется, например, британская антарктическая служба.

Тушить пожары звуком. В Университете Джорджа Мейсона (штат Вирджиния) сконструировали огнетушитель, который тушит пожар низкочастотными звуковыми волнами. Технология основана на процессе, во время которого звуковой поток в диапазоне от 30 до 60 Герц отталкивает молекулы кислорода, без которого горение невозможно в принципе.

Аккумулятор для электрокара, заряжающийся за десять минут. В Университете Пенсильвании разработали литий-железо-фосфатную батарею с запасом хода 400 км, которую можно полностью зарядить за десять минут. Ресурса нового аккумулятора хватит на 3,2 млн км, что эквивалентно примерно 100 годам эксплуатации обычного авто. Вдобавок, как утверждают разработчики, нового аккумулятора хватит на 3,2 млн км.

Искусственные нейроны на кремниевых чипах. В Университете Бата создали аналоговый нейрон, который играет роль одного из видов нервных клеток в головном мозге — тех, что отвечают за дыхание и сердцебиение. Разработчики заявляют, что их технология дает возможность создавать и другие нейроны, в том числе в нервных окончаниях по всему телу. Основная задача, которую выполняют искусственные нейроны — воспроизведение электрической активности настоящих клеток. И не просто активности, а той работы, которую выполнял бы реальный нейрон, если бы он был соединен с другими клетками. Это нечто вроде аналогового симулятора, который не выполняет вычислений и не работает с «цифрой».


Источник: https://www.sciencefocus.com/future-technology/future-technology-22-ideas-about-to-change-our-world/ 


МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ: Политика и геополитика