какие изобретения нас ждут в будущем
Аналитики Gartner отобрали 12 самых перспективных технологий 2022 года
Консалтинговая компания Gartner в рамках симпозиума Gartner IT Symposium / Xpo Americas анонсировала основные стратегические и технологические тенденции, которые компаниям необходимо изучить в 2022 году.
Генеративный искусственный интеллект (Generative Artificial Intelligence)
Генеративные модели ИИ представляют собой методы машинного обучения, которые изучают контент или объекты и используют их для создания новых, полностью оригинальных данных. Они могут использоваться для создания программных кодов, разработки лекарств, а также в рамках целевого маркетинга. По оценкам Gartner, к 2025 году на генеративный искусственный интеллект будут приходиться около 10% всех производимых данных.
Фабрики данных (Data Fabric)
За последнее десятилетие число разрозненных хранилищ данных и приложений резко выросло, в то время как количество персонала в командах по обработке данных и аналитике либо осталось неизменным, либо сократилось. В связи с этим в мире появляется спрос на фабрики данных — гибкие, но устойчивые интеграции между платформами и бизнес-пользователями. За счет встроенной аналитики с их помощью можно улучшить обработку информации, сократив усилия по управлению данными до 70% и при этом снизить время окупаемости.
Территориально-распределенные предприятия (Distributed Enterprise)
С распространением удаленных и гибридных моделей работы традиционные офисно-ориентированные предприятия, состоящие из географически разбросанных сотрудников, отходят на задний план. Безусловно, подобные перемены требуют серьезных изменений, однако Gartner прогнозирует, что в 2023 году доходы 75% предприятий, использующих преимущества территориально-распределенной модели работы, будут расти на 25% быстрее, чем у их конкурентов.
Облачные платформы (Cloud-Native Platforms)
Облачные платформы необходимы для обеспечения цифрового услуг в любой точке мира. Они предоставляют масштабируемые и эластичные ИТ-возможности для создания технологий, что сокращает время их окупаемости и снижает затраты. По прогнозам Gartner, облачные платформы будут служить основой для более чем 95% новых цифровых инициатив к 2025 году по сравнению с менее чем 40% в 2021 году.
Автономные системы (Autonomic Systems)
Автономные системы заявили о себе уже в 2021 году, — благодаря способности динамически изменять свои собственные алгоритмы без внешнего обновления ПО они могут быстро адаптироваться к новым условиям, как то делают люди. Gartner прогнозирует, что автономные системы станут обычным явлением в области роботов, дронов и производственных машин.
Интеллект в принятии решений (Decision Intelligence)
Интеллект в принятии решений — это практическая дисциплина, используемая для улучшения процесса принятия решений путем четко разработанной системы decision-making, оценки результатов, их управления и улучшения с помощью обратной связи. По предварительным оценкам, в ближайшие два года треть крупных организаций будут использовать данный метод для структурированного принятия решений с целью повышения конкурентного преимущества.
Составные приложения (Composable Applications)
В турбулентные времена в компаниях растет потребность в адаптации к постоянно меняющемуся бизнес-контексту, — для этого необходима такая технологическая архитектура, которая поддерживает быстрое, безопасное и эффективное изменение приложений. Архитектура составного приложения обеспечивает такую адаптируемость, а компания, которые имплементируют данный подход, опередят конкурентов на 80% по скорости реализации новых функций.
Гиперавтоматизация (Hyperautomation)
Гиперавтоматизация обеспечивает ускоренный рост и повышение устойчивости бизнеса за счет быстрой идентификации, проверки и автоматизации как можно большего числа процессов. Исследование Gartner показывает, что наиболее эффективные группы гиперавтоматизации сосредоточены на трех ключевых приоритетах:
Вычисления, укрепляющие конфиденциальность (Privacy-Enhancing Computation, PEC)
Методы PEC, которые защищают личную и конфиденциальную информацию на уровне данных, программного или аппаратного обеспечения, обеспечивают безопасный обмен, объединение и анализ данных без ущерба для конфиденциальности. Gartner ожидает, что к 2025 году 60% крупных компаний будут использовать один или несколько методов вычислений, укрепляющих защиту данных пользователей.
Сеть кибербезопасности (Cybersecurity Mesh)
Архитектура сетей кибербезопасности (CSMA) — распределенный архитектурный подход к гибкому и надежному управлению кибербезопасностью. Она позволяет обеспечить интегрированную структуру безопасности и защиты всех активов, независимо от местонахождения. К 2024 году компании, внедряющие CSMA в свои экосистемы, сократят финансовые потери от определенных инцидентов безопасности на 90%.
Разработка искусственного интеллекта (AI Engineering)
Разработка систем на основе искусственного интеллекта — это комплексный подход к реализации моделей ИИ. К 2025 году 10% предприятий, внедряющих передовые методы разработки ИИ, будут приносить как минимум в три раза больше прибыли от своих усилий в области ИИ, чем 90% предприятий, которые этого не делают.
Совокупный опыт (Total Experience, TX)
Совокупный опыт — это бизнес-стратегия, сочетающая в себе такие элементы как мультиопыт, опыт клиентов, сотрудников и пользователей. Основная цель данного подхода — повысить доверие, удовлетворенность, лояльность и поддержку клиентов и сотрудников. Организации будут увеличивать выручку и прибыль за счет достижения адаптивных и устойчивых бизнес-результатов TX.
Топ–25: Технологии будущего, которые ближе, чем вы думаете
Какими будут технологии будущего, и каким станет мир вокруг нас в ближайшие 20 лет? Технологии продолжают быстро развиваться, меняя сегодняшний мир. 20 лет назад никто и не предполагал, что у каждого будет смартфон с подключенным интернетом.
Совсем скоро технологии достигнут такого уровня, что смогут радикально изменить наше представление о себе и способы нашего взаимодействия с окружающим миром. Любопытно? Тогда давайте заглянем за грань неизвестного. Вот 25 технологий, которые намного ближе, чем кажется.
25. Вы получите доступ ко всем своим учетным записям с помощью отпечатка мозга 
фото: Allan Ajifo/Wikipedia Commons.com
Все мы знаем, что пароли далеки от того, чтобы обеспечить полную безопасность. Даже использование других методов, таких как отпечаток пальца, или распознавание лица не могут уберечь ваши данные от взлома. Однако исследователи стали изучать «отпечатки мозга». Идея заключается в том, что волны, излучаемые нашим мозгом, уникальны, и могут быть использованы в качестве своеобразного пароля. В будущем вам не придется снова вводить пароль, вы сможете использовать отпечаток вашего мозга.
24. Границы нашего взаимодействия с миром будут значительно расширены 
фото: Kippelboy/ Wikipedia Commons.com
Наше восприятие мира и взаимодействие с ним уже претерпели изменения благодаря смартфонам, камерам и таким играм как Pokemon Go. Более того, в будущем в контактные линзы будут встраивать компьютеры, что позволит получать дополнительный объем информации о том, что вас окружает. Ваше взаимодействие с ресторанами, кинотеатрами и окружающими людьми в корне изменится. Вы сможете получать персонализированные сообщения и любую необходимую информацию.
23. У нас появится более эффективное лекарство от рака 
фото: Wikipedia Commons.com
Исследования в области лечения онкологических заболеваний ведутся уже давно, но мы до сих пор не научились их лечить. Однако в будущем у нас появятся лекарства, позволяющие полностью вылечить болезнь, или перевести заболевание на такую стадию, когда оно не представляет опасности. Сегодня для лечения болезни уже используют достаточно много подобных методов, таких, например, как иммунотерапия.
22. Батареи будут служить дольше 
фото: Kristoferb/ Wikipedia Commons.com
Давайте смотреть правде в глаза: батареи, которые мы используем сегодня, ужасны. Их возможности не успевают за вычислительной техникой. К счастью, специалисты уже разрабатывают новые технологии, которые позволят создать батареи, способные дольше оставаться заряженными. Скоро необходимость подзаряжать свой телефон два раза в день исчезнет.
21. Вся информация будет храниться в облачных хранилищах 
Фото: George Thomas/flickr
Мы уже столкнулись с тем, что облачные технологии стали обычным явлением в повседневной жизни. Тем не менее, поскольку они становятся все более популярными, облачное хранилище станет единственным местом хранения, заменяющим память компьютера. Вполне возможно, что однажды именно здесь мы будем хранить наши человеческие воспоминания.
20. Дроны будут доставлять посылки прямо к вашим дверям 
Фото: Frankhöffner/Wikipedia Commons.com
Амазон уже доставил свою первую посылку с помощью дрона. Другие службы доставки тоже берут этот метод на вооружение. Как только дроны станут более мощными и смогут переносить тяжелые грузы, они станут единственным методом доставки посылок к вашему дому.
18. Мы увидим более сложную архитектуру 
Фото: Pixabay.com
Архитектура в будущем также радикально изменится. Мы уже можем видеть, как это происходит в Дубае. Спиралевидные небоскребы, крытые парки, невидимые здания, форты, обеспечивающие защиту от стихийных бедствий, зеленые электростанции – все это станет реальностью.
17. Мы избавимся от ожирения с помощью таблетки 
Фото: PIxabay.com
Все мы слышали о пищевых добавках и таблетках для похудения, но они не работают. Тем не менее, ученые и исследователи делают успехи в деле создания настоящей таблетки, которая изменит сам способ переработки жира организмом. По существу, это приведет к тому, что ожирение исчезнет как таковое.
16. Фильм в кинотеатре превратится в вашу собственную историю из подсознания 
Фото: Wikipedia Commons.com
Кинотеатр и опыт просмотра кино не изменились с тех пор, как оно появилось впервые. Это пассивное наблюдение за тем, что происходит на экране. Однако очень скоро вы сможете надеть специальную гарнитуру, которая будет сканировать ваши эмоции и мозговые волны. Это позволит контролировать сюжет, а также изменять его с помощью ваших мыслей и чувств.
15. Быстрые самолеты, способные добраться до любого пункта назначения всего за 4 часа 
Фото: Spaceaero2/Wikipedia Commons.com
Конкорд (Concorde) был старым роскошным самолетом, а его последняя модификация МАК2(Mach2) позволяла достигать высоких скоростей и быстро доставлять людей по всему миру. В будущем это станет обычным делом. Каждый самолет сможет домчать вас в пункт назначения за 4 часа и даже быстрее, что сделает наш мир еще меньше, чем он есть. В настоящий момент подобные самолеты только разрабатываются.
14. Наши телефоны будут намного тоньше 
Фото: Superdiddly/Wikipedia Commons.com
Каждый из нас ненавидит, когда роняет свой телефон, его экран разбивается, или сам гаджет приходит в негодность. Очень скоро большинство смартфонов будут представлять собой тонкий кусок стекла, который будет выполнять функции компьютера и дисплея. Такой смартфон будет очень долговечным, гибким и с меньшей вероятностью сломается, если вы его уроните.
13. Медицинский диагноз можно будет поставить с помощью смартфона 
Фото: PROHealth Gauge/flickr
Сегодня, если вы чувствуете недомогание, следует отправиться в клинику и обратиться к врачу. Однако уже в течение нашей жизни появятся приложения, способные диагностировать болезни и назначать лечение от разных заболеваний.
12. Для протезов будет использоваться искусственная кожа с функцией осязания 
Фото: Wikipedia Commons.com
Мы все видели это в «Звездных войнах». Люку отрубают руку, и ее заменяют искусственной рукой, имитирующей человеческую. Медицинский дроид 2-1В проверяет, есть ли реакция на укол, и пальцы Люка реагируют как живые. Верите вы или нет, но эта научная фантастика скоро станет реальностью. У нас уже есть протезы с возможностью осязания, и очень скоро они будут выглядеть как рука человека.
11. Поездка на гиперпоезде из Сан-Франциско до Лос-Анжелеса всего за 30 минут 
Фото: Camilo Sanchez/Wikipedia Commons.com
Вакуумный гиперпоезд был впервые предложен генеральным директором компании «Тесла» Илоном Маском (Elon Musk). По сути, он представляет собой магнитную капсулу, движущуюся внутри трубы установленной под землей, и несущую пассажиров с сумасшедшей скоростью из одного места в другое. Маск, например, утверждал, что сможет перевезти пассажиров из Сан-Франциско в Лос-Анжелес всего за 30 минут. В будущем эта технология может стать обычным явлением, поскольку она дешевле, надежнее и эффективнее современных способов передвижения.
10. Мы станем лучше понимать, что собой представляет темная материя и наша вселенная 
Фото: Wikipedia Commons.com
Несмотря на то, что нам известно о существовании темной материи, мы так и не смогли раскрыть все ее тайны. Однако некоторые полагают, что уже в течение ближайших 10 лет мы приблизимся к пониманию этой загадки. Знания об устройстве темной материи радикально изменят наши физические представления о мире и помогут понять, как устроена наша вселенная.
9. На Луне появятся человеческие колонии 
Фото: Wikipedia Commons.com
Мы уже были на Луне и поняли, что там совсем не интересно. Зачем же нам ее колонизировать? Многие ученые полагают, что колонизация Луны станет первым шагом в последующей колонизации Марса. НАСА считает, что колонизация Луны будет возможной к 2010 году.
8. Некоторые из нас смогут полностью погрузиться в цифровую среду 
Фото: digitalbob8/flickr
Ученые и исследователи пытаются найти способ загрузки ума и сознания человека на компьютер. Некоторые даже полагают, что смогут сделать это в течение следующих 30 лет. Конечно, существуют множество препятствий, таких, например, как отсутствие необходимых технологий или недостаточные знания о том, как функционирует наш мозг. Но если у ученых получится, некоторые из нас смогут полностью переместиться в виртуальную реальность.
7. Органы будут выращивать в научных лабораториях 
Фото: Wikipedia Commons.com
Технологии искусственного выращивания органов находятся сейчас на начальной стадии исследования. Ученым уже удалось вырастить человеческое сердце, которое билось как живое. В будущем возможность заказать новый орган и пересадить его в ваше тело может стать обычной практикой, а донорство органов навсегда уйдет в прошлое.
6. У солдат появятся доспехи как у Железного человека 
Фото: Wikipedia Commons.com
Хотя они не будут выглядеть точно так же, как доспехи у Железного человека в комиксах, многие солдаты получат специальное обмундирование, напоминающее костюм Железного человека, чтобы быть лучше защищенными в бою. Костюмы также значительно увеличат их возможности. Такая программа под названием ТАЛОС (TALOS) сейчас разрабатывается в вооруженных силах США.
5. Практически все устройства будут работать на солнечной энергии 
Фото: Wikipedia Commons.com
Хотя уголь, нефть и газ являются основными источниками энергии в большинстве стран мира, солнечная энергия быстро становится более мощной, более дешевой и эффективной, чем углеводороды. По мере развития технологии преобразования солнечной энергии, она обойдет уголь, нефть и газ и станет популярным мировым источником энергии.
4. Некоторые смогут использовать реактивные ранцы как способ передвижения 
Фото: Seg9585/Wikipedia Commons.com
Долгое время реактивные ранцы оставались мечтой, существовавшей только в научно-фантастических фильмах и романах. Однако в прошлом году был изобретен рабочий реактивный ранец. По мере развития технологии, он может стать способом путешествовать для будущих поколений.
3. Наша одежда будет стираться самостоятельно 
Фото: J Jana/Wikipedia Commons.com
Не далек тот день, когда нам не придется больше стирать свою одежду в стиральной машине и сушить в сушке для белья. Благодаря технологии нановолокна и самоочищения наша одежда будет очищаться самостоятельно под воздействием солнечной энергии.
2. Нанотехнология вылечит болезнь и даст людям новые возможности 
Фото: CSIRO/ Wikipedia Commons.com
Нанотехнология – это концепция создания компьютеров на нано уровне, размер которых не превышает одной миллиардной части метра. Это означает, что исследователи должны создавать их практически на атомном уровне. Учитывая это, нанотехнология позволит находить раковые клетки, лечить болезни и действовать как врач внутри человеческого тела. С помощью нанотехнологии можно также создать новый слой защиты для нашей кожи и поместить датчики по всему миру, чтобы вовремя обнаруживать проблемы.
1.Новое поколение будет очень развито интеллектуально и генетически продвинуто 
Фото: Paul Inkles/flickr
Изобретенная сегодня технология редактирования геномов высших организмов CRISPR позволяет ученым быстро внести изменения в человеческий геном. Теперь только вопрос времени, когда врачи смогут дать родителям возможность удалить проблемы, обнаруженные в ДНК ребенка. Это также позволит формировать поколения с лучшими генетическими данными, значительно отличающимися от тех, которые были у предыдущего.
Технологии будущего: 21 идея о том, как изменить наш мир
Будущее наступит раньше, чем вы думаете. Эти новые технологии изменят наш образ жизни, то, как мы заботимся о своем теле, и помогут предотвратить климатическую катастрофу.
В любой момент времени, пока вы читаете эту статью, ученые и инженеры создают технологии будущего и меняют мир вокруг нас – в большом и малом. Мы не осознаем этого, так как привыкли к изменениям, но темпы прогресса за последние полвека в таких широких областях, как вычисления, медицина, коммуникации и материаловедение были нетипично-ошеломляющими.
Тем не менее, ни у кого нет личного реактивного ранца, работающего на вечном двигателе, поэтому работа должна продолжаться. Мы надели «дальновидные очки» нашего футуролога и составили список захватывающих технологий будущего, которые изменят наш мир: от бионических человеческих существ до изобретений, которые могут остановить климатический кризис.
Лабораторные молочные продукты
Наверное, вы слышали об искусственном мясе и стейках Вагю, выращенных клетка за клеткой в лаборатории, но как насчет других продуктов животного происхождения? Все больше биотехнологических компаний во всем мире исследуют лабораторные молочные продукты, включая молоко, мороженое, сыр и яйца. И многие думают, что они совершили прорыв.
Молочная промышленность даже близко не является экологически чистой. На нее приходится 4% мировых выбросов углерода, что больше, чем от авиаперелетов и судоходства вместе взятых. При этом растет спрос на более «зеленые» виды молока, которые можно было бы залить в наши чайные чашки и миски для хлопьев.
По сравнению с мясом, приготовить молоко в лаборатории не так уж и сложно. Вместо того чтобы выращивать его из стволовых клеток, большинство исследователей пытаются получить молоко с помощью ферментации, создавая молочные белки, сыворотку и казеин. Некоторые продукты от таких компаний, как Perfect Day, уже поступили на рынок США, и в настоящее время ведется работа по воспроизведению вкусовых качеств и питательных свойств обычного коровьего молока.
Помимо этого, исследователи работают над лабораторной моцареллой, которая идеально тает на поверхности пиццы, а также другими сырами и мороженым.
Цифровые «близнецы», следящие за вашим здоровьем
В сериале «Звездный путь», который повлиял на наше представление о технологиях будущего, люди могли войти в медицинский отсек и пройти цифровое сканирование всего тела на предмет признаков болезней и травм. По словам создателей сканера Q Bio, появление такого оборудования в реальной жизни улучшило бы состояние здоровья людей и в то же время снизило нагрузку на врачей.
Американская компания построила сканер, который будет измерять сотни биомаркеров примерно за час: от уровня гормонов, жировых отложений в печени и маркеров воспаления до любого из видов рака. Она намеревается использовать эти данные для создания трехмерного цифрового аватара тела пациента, известного как «цифровой двойник», который можно отслеживать с течением времени и обновлять при каждом новом сканировании.
Генеральный директор Q Bio Джефф Кадитц надеется, что это приведет к новой эре превентивной персонализированной медицины, в которой огромные объемы данных не только помогут врачам определять приоритеты пациентов, требующих осмотра в первую очередь, но также будут использоваться для разработки более сложных способов диагностики заболеваний. Прочитать интервью с ним можно здесь.
Искусственные глаза
Бионические глаза были основой научной фантастики на протяжении десятилетий, но теперь исследования реального мира начинают догонять дальновидных фантастов. На рынок выходит множество технологий, которые дают возможность видеть людям с различными нарушениями зрения.
В январе 2021 года израильские хирурги имплантировали первую в мире искусственную роговицу 78-летнему полностью слепому мужчине. Когда его повязки были сняты, пациент мог сразу же читать и узнавать членов семьи. Имплант естественным образом срастается с тканями человека, поэтому тело не отторгает его.
В 2020 году бельгийские ученые разработали искусственную радужную оболочку глаза, приспособленную к умным контактным линзам, которые корректируют ряд нарушений зрения. Ученые даже работают над беспроводными мозговыми имплантатами, для использования которых не нужно зрение.
Исследователи из Университета Монаша в Австралии трудятся над испытаниями системы, пользователи которой носят очки с камерой. Она посылает данные непосредственно на имплант, находящийся на поверхности мозга, и дает пользователю возможность видеть.
Аэропорты для дронов и летающих такси
Наши перегруженные города отчаянно нуждаются в передышке, и разгрузка может прийти со стороны воздушного пространства, а не дорог. Планы по созданию транспортного узла другого типа – для дронов доставки и электрических аэротакси – становятся реальностью: первый городской воздушный порт получает финансирование от правительства Великобритании.
Хаб, строящийся в Ковентри, станет пилотным проектом и, мы надеемся, доказательством концепции компании, стоящей за ней. Идея состоит в том, чтобы автономно получать энергию от водородного генератора и устранить необходимость в таком большом количестве грузовых и личных автомобилей на наших дорогах, заменив их чистой альтернативой в виде нового типа небольших летательных аппаратов, одними из разработчиков которых являются Hyundai и Airbus.
Инфраструктура также будет иметь большое значение. Управление гражданской авиации изучает возможность создания воздушных коридоров, которые могли бы связать центр города с местным аэропортом или распределительным центром.
Умные швы, обнаруживающие инфекции
Как врач узнает, инфицирована ли рана пациента? Он может подождать, пока у пациента появятся признаки инфекции, или поговорить со старшеклассницей из Огайо, которая разработала гениальное и спасающее жизнь изобретение.
В 17 лет Дасия Тейлор изобрела швы, которые меняют цвет с ярко-красного на темно-фиолетовый при инфицировании раны, обнаруживая изменение уровня pH кожи. Когда рана после травмы или хирургического вмешательства инфицируется, ее pH повышается с 5 до 9. Тейлор обнаружила, что свекольный сок естественным образом меняет цвет при pH 9, и использовала это в качестве красителя для шовного материала.
Хотя доступны и другие решения – умные швы, покрытые проводящим материалом, которые могут определять состояние раны по изменению электрического сопротивления и отправлять сообщение на смартфон – они менее полезны в развивающихся странах, где использование смартфонов не является широко распространенным.
Энергосберегающие кирпичи
Ученые нашли способ хранить энергию в красных кирпичах, из которых строят дома. Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали метод, который может превратить дешевый и широко доступный строительный материал в «умные кирпичи», которые могут накапливать энергию как аккумулятор.
Хотя исследование все еще находится на стадии подтверждения концепции, ученые утверждают, что стены, сделанные из таких кирпичей, «могут хранить значительное количество энергии» и «заряжаться сотни тысяч раз в течение часа».
Устройство на базе красного кирпича, разработанного химиками Вашингтонского университета в Сент-Луисе, зажигает зеленый светодиод © D’Arcy lab / Вашингтонский университет в Сент-Луисе
Исследователи разработали метод преобразования красных кирпичей в тип накопителя энергии, называемый суперконденсатором.
Они наносили проводящее покрытие, известное как Pedot, на образцы кирпича. Покрытие просачивалось через пористую структуру обожженного кирпича, превращая его в «электрод, накапливающий энергию».
По словам исследователей, очень помог в этом процессе оксид железа, являющийся красным пигментом кирпичей.
Умные часы с питанием от пота
Инженеры из Университета Глазго разработали новый тип гибкого суперконденсатора, который накапливает энергию, заменяя электролиты, содержащиеся в обычных батареях, человеческим потом.
Суперконденсатор может быть полностью заряжен всего лишь 20 микролитрами жидкости. При этом он достаточно прочен, чтобы выдержать 4000 циклов сгибания/разгибания, с которыми можно столкнуться при использовании.
Устройство работает путем покрытия полиэфирно-целлюлозной ткани тонким слоем полимера, который действует как электрод суперконденсатора.
Когда ткань впитывает пот своего владельца, положительные и отрицательные ионы взаимодействуют с поверхностью полимера, запуская электрохимическую реакцию, которая генерирует электричество.
«Обычные батареи дешевле и их больше, чем когда-либо прежде, но они часто изготавливаются с использованием неустойчивых материалов, вредных для окружающей среды», – говорит профессор Равиндер Дахия, руководитель группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (Best) из Университета «Инженерная школа Джеймса Ватта», в городе Глазго.
«Утилизация носимых устройств может быть опасной, так как токсичные жидкости из поврежденной батареи способны попасть на кожу.
То, что мы смогли сделать впервые, – это показать, что человеческий пот дает реальную возможность полностью избавиться от токсичных материалов и получить отличные характеристики зарядки/разрядки».
Самовосстанавливающийся «живой бетон»
Используя песок, гель и бактерии ученые создали то, что они называют «живым бетоном».
Исследователи заявили, что этот строительный материал выполняет структурную несущую функцию, способен к самовосстановлению и является более экологически чистым, чем бетон – второй по частоте использования материал на Земле после воды.
Команда из Университета Колорадо в Боулдере считает, что их работа прокладывает путь для будущих строительных конструкций, которые смогут «залечивать собственные трещины, всасывать опасные токсины из воздуха или даже светиться по команде».
Живые роботы
Крошечные гибридные роботы, созданные с использованием стволовых клеток эмбрионов лягушек, однажды могут быть использованы для заплывания в определенные области человеческих тел, требующие лечения, или для сбора микропластика в океанах.
«Это новые живые машины», – сказал Джошуа Бонгард, ученый-компьютерщик и эксперт по робототехнике из Университета Вермонта, который стал одним из разработчиков миллиметровых ботов, известных как ксеноботы. «Это не традиционные роботы и не известные виды животных. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм».
Осязаемая виртуальная реальность
Исследователи из Северо-Западного университета разработали прототип устройства, цель которого – сделать прикосновение ощущаемым внутри виртуальной реальности, используя гибкий материал, снабженный крошечными вибрирующими компонентами, которые можно прикрепить к коже.
Система, известная как эпидермальная VR, может быть полезна и в других случаях. Например, она способна передать прикосновение ребенка к дисплею члену его семьи, находящемуся в другой точке мира, или помочь людям с ампутациями вновь почувствовать касания.
Устройство состоит из 32 вибрирующих приводов на тонкой силиконовой полимерной пластине размером 15 х 15 см, которая приклеивается к коже и не имеет больших батареек и проводов.
Для передачи данных применяется технология связи ближнего радиуса (NFC), которая сегодня используется во многих смартфонах для мобильных платежей.
«В результате получилась тонкая и легкая система, которую можно носить и использовать неограниченное время», – говорит профессор Джон А. Роджерс, работавший над проектом.
Ученые надеются, что эта технология может, в конечном итоге, найти свое применение в одежде, позволяя людям с протезами носить рубашки виртуальной реальности, которые передают прикосновения кончиков пальцев.
Интернет для всех
Кажется, что мы уже не можем жить без интернета, но все же только около половины населения земного шара имеет доступ к нему. Для этого есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых интернет просто недоступен из-за отсутствия подключения.
Google достаточно медленно пытается решить проблему, используя гелиевые шары для покрытия интернетом недоступных прежде областей, в то время как Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов, и это означает, что такие компании, как Hiber, имеют шанс перехватить инициативу. В Hiber использовали другой подход, запустив на низкую околоземную орбиту собственную сеть микроспутников размером с коробку из-под обуви, которые активируют модем, соединенный с вашим компьютером или иным девайсом, и передают данные в тот момент, когда спутник находится в зоне связи.
Их спутники обращаются вокруг Земли 16 раз в день и уже используются Британской антарктической службой для обеспечения доступа в интернет в самых дальних уголках нашей планеты.
Футболка для мониторинга сердечного ритма
Носимые спортивные браслеты, измеряющие частоту сердечного ритма, не являются чем-то новым, но, как показали многочисленные исследования, их точность может сильно варьироваться (особенно если вы полагаетесь на них при подсчете калорий). Это нормально, если вы просто хотите понять, насколько усердно тренируетесь, но для профессионалов точность – это все.
Новая футболка от компании KYMIRA, производящей интеллектуальные материалы, считывает параметры сердечного ритма, используя единственный проводник, напечатанный на ткани, который измеряет сердцебиение и загружает данные в облако через Bluetooth. Полученные данные обрабатываются алгоритмами для точного обнаружения нерегулярных сердечных сокращений, таких как аритмия, что может спасти вашу жизнь.
Преимущества технологии могут прочувствовать не только спортсмены. «Возможности, которые этот продукт предлагает как спортсменам, так и широкой публике, поражают», – говорит Тим Браунстоун, генеральный директор и основатель KYMIRA. «Мы планируем разработать версию данного продукта для использования в клинических целях, чтобы предупреждать о сердечном приступе тех, кто уже страдает сердечными заболеваниями».
Сила кофе
Кофейная промышленность Лондона ежегодно генерирует более 200 000 тонн отходов. Что же с этим делать? Идея предпринимателя Артура Кея состоит в том, чтобы с помощью своей компании bio-bean превратить 85% кофейных отходов в биотопливо для обогрева зданий и заправки транспорта. Компания уже является крупнейшим в мире переработчиком кофейных отходов. Она 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 ее для создания гранул и дров для биотоплива, биопластика и ароматизаторов.
Утопить лесные пожары в звуке
Однажды с лесными пожарами можно будет бороться с помощью беспилотных летательных аппаратов, которые будут направлять громкий звук на деревья внизу. Поскольку звук состоит из волн давления, его можно использовать для разрушения структуры воздуха, окружающего огонь, перекрывая подачу кислорода к топливу. При правильной частоте огонь просто гаснет, как недавно продемонстрировали исследователи из Университета Джорджа Мейсона в Вирджинии, использовавшие звуковой огнетушитель. Видимо, лучше всего работают низкие частоты.
Отрежьте голову плоскому червю, и вырастет новая. Разрежьте его пополам, и у вас будет два новых червя. Немного облучите его радиацией, и он восстановится. Ученые долгое время хотели выяснить задействованные при этом механизмы, но секрет все время ускользал от них. Подключение к делу искусственного интеллекта, спроектированного в Университете Тафтса, Массачусетс, позволило разгадать тайну регенерации плоского червя всего за 42 часа. В итоге 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, знаменательный шаг в том, как мы проводим исследования.
Автомобильные аккумуляторы, заряжающиеся за 10 минут
Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их освоению, так как водители смогут 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 быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может привести к их разрушению, считают исследователи из Университета Пенсильвании в США. Это связано с тем, что поток частиц лития, известных как ионы, от одного электрода к другому, для зарядки устройства и сохранения энергии, готовой к использованию, не происходит плавно, при быстрой зарядке, при более низких температурах.
Однако 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, и можно было бы избежать теплового повреждения.
Конструкция батареи, которую они придумали, является самонагревающейся, при этом используется тонкая никелевая фольга, которая создает электрическую цепь, нагревающуюся менее чем за 30 секунд, с целью обогрева внутренней части батареи. Быстрое охлаждение, которое потребуется после зарядки аккумулятора, будет осуществляться с помощью специальной системы, встроенной в автомобиль.
Исследование, опубликованное в журнале Joule, показало, что такие батареи могут полностью зарядить электромобиль 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 сможете увидеть гораздо больше беспилотных грузовиков – в конце концов, именно логистика «заставляет мир вращаться». Они будут дешевле в эксплуатации, чем обычные большегрузы, будут двигаться более плавно и, следовательно, потреблять меньше топлива. Компьютеры никогда не устают и не нуждаются в комфортных перерывах, поэтому они смогут преодолевать более длинные маршруты. И они могли бы ехать колоннами, друг за другом, чтобы минимизировать сопротивление ветра.
Такие компании, как Mercedes и Peloton, уже изучают эти возможности, и, если обещанные выгоды будут реальны, грузовые компании могут обновить весь автопарк в одночасье. С другой стороны, это может мгновенно лишить работы водителей и даже сотрудников на стоянках для грузовиков, предназначенных для их обслуживания, но многие компании заявляют, что машинам по-прежнему будет нужен пассажир-человек, чтобы гарантировать безопасность грузов.
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», – рассказал профессор Ален Ногаре из Университета Бата, возглавлявший проект.
«Наша работа меняет парадигму, потому что она обеспечивает надежный метод воспроизведения электрических свойств реальных нейронов в мельчайших деталях. Нашим нейронам требуется всего 140 нановатт энергии. Это одна миллиардная потребляемая мощность микропроцессора, по сравнению с другими попытками создать синтетические нейроны».
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 увеличит потребность в продуктах питания на 70%. К тому времени 80% из нас будут жить в городах, и большая часть еды, которую мы потребляем в городе, станет привозной. Таким образом, фермы, пришвартованные в море или на внутренних озерах, недалеко от городов, определенно уменьшат путь продовольствия до потребителя.
Но как они будут работать? Проект архитектора Хавьера Понсе из Forward Thinking Architecture представляет собой трехуровневую конструкцию высотой 24 метра с солнечными батареями наверху для обеспечения энергией. На среднем ярусе на площади 51 000 м2 выращиваются различные овощи, но вместо почвы для них используются питательные вещества из жидкости. Эти вещества попадают в нижний слой для кормления рыб, которые разводятся в замкнутом пространстве.
Одна умная плавучая ферма размером 350 х 200 м будет производить около 8,1 тонны овощей и 1,7 тонны рыбы в год. Агрегаты спроектированы так, чтобы соединяться вместе, что удобно, поскольку нам понадобится много ферм: например, один только Дубай импортирует 11 000 тонн фруктов и овощей каждый день.
Плейстоценовый парк
Российский ученый Сергей Зимов надеется воссоздать 12000-летнюю среду в парке дикой природы для травоядных (дикая лошадь и бизон), заменив вымершую мегафауну (например, мамонтов) современными гибридами. Зимов изучит влияние животных на окружающую среду и климат.
Почти идеальная изоляция
У большинства людей в западном мире есть две вещи: холодильник и мобильный телефон. Аэрогели могут произвести революцию в производстве и того, и другого.
Аэрогель – это материал с крошечными порами. Он создан путем удаления всей жидкости из геля, и поры в нем могут составлять до 95% от объема. Эти поры настолько малы (от 20 до 50 нанометров), что молекулы газа просто не могут «протиснуться» через них. В результате аэрогели не могут передавать тепло, представляя собой материал с невероятными изоляционными свойствами.
Необычные электрические свойства аэрогелей делают их также пригодными в качестве легких антенн для мобильных телефонов, спутников и самолетов.