Технологии будущего: 10 идей, которые изменят наш мир — TechHorizon
249 просмотров
В современном мире технологии развиваются с неумолимой скоростью. Иногда может показаться, что каждый божий день появляются новые технологии и инновации, которые навсегда изменят наше будущее. Но в постоянном потоке объявлений о новых масштабных футуристических технологических апгрейдах и крутых гаджетах легко упустить из виду удивительные пути развития мира.
1.Песочные батареи
Не каждая технология, улучшающая наше будущее, должна быть сложной, некоторые из них просты, но чрезвычайно эффективны.
Одна из таких технологий принадлежит финским инженерам, которые нашли способ превратить песок в гигантскую батарею.
Эти инженеры засыпали 100 тонн песка в стальной контейнер размером 4 х 7 метров. Затем весь этот песок нагревали с помощью энергии ветра и солнца.
Затем местная энергетическая компания может распределять это тепло для обогрева зданий в близлежащих районах.
Все это происходит благодаря концепции, известной как резистивный нагрев. Здесь материал нагревается за счет трения электрических токов.
Песок и любой другой не сверхпроводник нагреваются за счет проходящего через них электричества, вырабатываемого тепла, которое может быть использовано для получения энергии.
2.Интеллектуальные экзоскелеты
Экзоскелеты существуют уже много лет как в научно-популярной фантастике, так и в реальной жизни. Но с течением времени технология быстро становилась все более впечатляющей.
В частности, в последние годы мы увидели, что технология стала более доступной для молодежи. Atlas 2030 описывается как самый совершенный мобильный медицинский экзоскелет, разработанный специально для детей.
Хотя эта технология еще не поступила в продажу, она может помочь детям в будущем, предлагая педиатрический медицинский экзоскелет для нижней части тела.
Это могло бы помочь детям с тяжелыми нервно-мышечными заболеваниями, церебральным параличом или расщеплением позвоночника ходить.
3.Кости, напечатанные на 3D-принтере
3D-печать — это отрасль, обещающая все, от дешевого строительства домов до доступной прочной брони, но одним из самых интересных применений этой технологии является создание 3D-печатных костей.
Компания Ossiform специализируется на медицинской 3D-печати, создавая индивидуальные заменители различных костей из трикальцийфосфата — материала, по свойствам схожим с человеческими костями.
Использовать эти напечатанные на 3D-принтере кости на удивление легко. Больница может выполнить МРТ, которая затем отправляется в Ossiform, который создает 3D-модель необходимого имплантата для конкретного пациента. Хирург принимает дизайн, а затем, когда он напечатан, его можно использовать в хирургии.
Особенность этих напечатанных на 3D-принтере костей заключается в том, что благодаря использованию трикальцийфосфата организм преобразует имплантаты в васкуляризированную кость.
4.Цифровые «близнецы», которые следят за вашим здоровьем
В «Звездном пути» , где зародились многие наши идеи о технологиях будущего, люди могут войти в медотсек и пройти цифровое сканирование всего своего тела на наличие признаков болезни и травм. Делая это в реальной жизни, говорят создатели Q Bio, можно улучшить показатели здоровья и одновременно снизить нагрузку на врачей.
Американская компания создала сканер, который примерно за час измеряет сотни биомаркеров, от уровня гормонов до жировых отложений в печени, маркеров воспаления или любого количества раковых заболеваний. Он намерен использовать эти данные для создания 3D-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 Кадиц надеется, что это приведет к новой эре профилактической, персонализированной медицины, в которой огромные объемы собранных данных не только помогут врачам расставить приоритеты, каких пациентов нужно осмотреть в первую очередь, но и разработать более сложные способы диагностики заболеваний
5.Умные часы с питанием от пота
Инженеры из Университета Глазго разработали новый тип гибкого суперконденсатора , который накапливает энергию, заменяя электролиты, содержащиеся в обычных батареях, на пот.
Он может быть полностью заряжен всего лишь 20 микролитрами жидкости и достаточно надежен, чтобы выдержать 4000 циклов изгибов и изгибов, с которыми он может столкнуться при использовании.
Устройство работает путем покрытия ткани из полиэфирной целлюлозы тонким слоем полимера, который действует как электрод суперконденсатора.
Когда ткань впитывает пот своего владельца, положительные и отрицательные ионы пота взаимодействуют с поверхностью полимера, создавая электрохимическую реакцию, которая генерирует энергию.
«Обычные аккумуляторы дешевле и их больше, чем когда-либо прежде, но они часто изготавливаются с использованием неустойчивых материалов, которые вредны для окружающей среды», — говорит профессор Равиндер Дахия , глава группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (Best) из Университета Нью-Йорка. Инженерная школа Джеймса Ватта в Глазго.
«Это затрудняет их безопасную и потенциально опасную утилизацию в носимых устройствах, где сломанная батарея может пролить токсичные жидкости на кожу.
«То, что мы смогли сделать впервые, — это показать, что человеческий пот дает реальную возможность полностью избавиться от этих токсичных материалов с превосходными характеристиками зарядки и разрядки.
6.Топливо из воздуха
Инженеры-химики из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии создали прототип устройства, которое может производить водородное топливо из воды, содержащейся в воздухе.
Устройство, вдохновленное листьями, изготовлено из полупроводниковых материалов, которые собирают энергию солнечного света и используют ее для производства газообразного водорода из молекул воды, содержащихся в атмосфере.
Затем газ потенциально может быть преобразован для использования в качестве жидкого топлива.
7.Интернет для всех
Кажется, что мы не можем жить без Интернета , но все же только около половины населения мира подключено к Интернету. Для этого есть много причин, в том числе экономические и социальные, но для некоторых интернет просто недоступен, потому что у них нет связи.
Google медленно пытается решить проблему, используя гелиевые шары для передачи интернета в недоступные районы, в то время как Facebook отказался от планов сделать то же самое с помощью дронов, а это означает, что такие компании, как Hiber , перехватывают лидерство. Они выбрали другой подход, запустив собственную сеть микроспутников размером с обувную коробку на низкую околоземную орбиту, которые будят модем, подключенный к вашему компьютеру или устройству, когда он пролетает над вами и доставляет ваши данные.
Их спутники вращаются вокруг Земли 16 раз в день и уже используются такими организациями, как Британская антарктическая служба, для обеспечения доступа в Интернет в самых крайних точках нашей планеты
8.
Автомобильные аккумуляторы, которые заряжаются за 10 минут
Быстрая зарядка электромобилей рассматривается как ключ к их популярности, поэтому автомобилисты могут останавливаться на станции техобслуживания и полностью заряжать свой автомобиль за то время, которое требуется, чтобы выпить кофе и сходить в туалет, что занимает не больше обычного перерыва. .
Но быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может привести к их износу, 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 поддержания энергии, готовой к использованию, не происходит гладко при быстрой зарядке при более низких температурах.
Однако теперь они обнаружили, что если бы батареи могли нагреваться до 60°C всего за 10 минут, а затем снова быстро охлаждаться до температуры окружающей среды, всплески лития не образовывались бы , и можно было бы избежать теплового повреждения.
Батарея, которую они придумали, является самонагревающейся, с использованием тонкой никелевой фольги, которая создает электрическую цепь, которая нагревается менее чем за 30 секунд, чтобы нагреть внутреннюю часть батареи.
Их исследование, опубликованное в журнале Joule , показало, что они могут полностью зарядить электромобиль за 10 минут.
9.Обработка естественного языка
Обработка естественного языка — новая тенденция, захватывающая Интернет. Хотя вы, скорее всего, видели его в программном обеспечении автозаполнения Google или когда ваш смартфон предлагает предсказание того, что вы пытаетесь напечатать, он способен на гораздо более умные вещи.
OpenAI — это компания, которая находится в авангарде искусственного интеллекта, изначально покорив Интернет своим генератором изображений Dall-E 2 . Теперь он вернулся, создавая чат-бота, известного как ChatGPT , сочиняя стихи с нуля, с легкостью объясняя сложные теории и ведя полноценные разговоры, как будто это человек.
ChatGPT работает на программном обеспечении, известном как GPT-3, обученном на миллиардах примеров текстов, а затем обученном формировать связные и логичные предложения.
ChatGPT — пример ИИ и его будущего. Он доказал свою способность создавать совершенно новые веб-сайты с нуля, писать целые книги и даже шутить… хотя явно еще не освоил юмор
10.Искусственные нейроны на кремниевых чипах
Ученые нашли способ прикреплять искусственные нейроны к кремниевым чипам, имитируя нейроны в нашей нервной системе и копируя их электрические свойства.
«До сих пор нейроны были похожи на черные ящики, но нам удалось открыть черный ящик и заглянуть внутрь», — сказал руководитель проекта профессор Ален Ногаре из Университета Бата.
«Наша работа меняет парадигму, потому что она обеспечивает надежный метод воспроизведения электрических свойств реальных нейронов в мельчайших деталях.
«Но это шире, потому что нашим нейронам нужно всего 140 нановатт энергии. Это миллиардная часть потребляемой мощности 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 для этого требуется очень мало энергии.
На этом все спасибо за внимание!
20 удивительных технологий будущего, которые изменят мир в ближайшие 30 лет -Инновационные концепции и технологии -Рубрики
Мир совершенствуется каждый день, изобретая и открывая что-то новое, и без этих достижений мы бы не продвинулись так далеко.
Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает ее интереснее.
Вот, несколько технологий будущего, которые поднимают нашу жизнь на совершенно другой уровень.
Новые технологии будущего
1. Биохолодильники
Российский дизайнер предложил концепцию холодильника, названного «Bio Robot Refrigerator», который охлаждает еду с помощью биополимерного геля. В нем нет полок, отделений и дверей – вы просто вставляете еду в гель.
Идея была предложена Юрием Дмитриевым для конкурса Electrolux Design Lab. Холодильник использует всего 8 процентов энергии дома для контрольной панели и не нуждается в энергии для фактического охлаждения.
Биополимерный гель холодильника использует свет, генерируемый при холодной температуре, чтобы сохранять продукты. Сам гель не имеет запаха и не липкий, а холодильник можно установить на стене или на потолке.
2. Сверхбыстрый 5G Интернет от беспилотников с солнечными панелями
Компания Google работает над дронами на солнечных панелях, раздающими сверхскоростной Интернет в проекте, названном Project Skybender. Теоретически беспилотники будут предоставлять Интернет услуги в 40 раз быстрее, чем в сетях 4G, позволяя передавать гигабайт данных в секунду.
Проект предусматривает использование миллиметровых волн для предоставления сервиса, так как существующий спектр для передачи мобильной связи слишком заполнен.
Однако эти волны имеют более короткий диапазон, чем мобильный сигнал 4G. Компания Google работает над этой проблемой, и если удастся решить все технические проблемы, вскоре может появится Интернет небывалой скорости.
3.
5D диски для вечного хранения терабайтов данных
Исследователи создали 5D диск, который записывает данные в 5 измерениях, сохраняющиеся миллиарды лет. Он может хранить 360 терабайт данных и выдержать температуру до 1000 градусов.
Файлы на диске сделаны из трех слоев наноточек. Пять измерений диска относятся к размеру и ориентации точек, а также их положению в пределах трех измерений. Когда свет проходит через диск, точки меняют поляризацию света, которая считывается микроскопом и поляризатором.
Команда из Саутгемптона, которая разрабатывает диск, смогла записать на диск Всеобщую декларацию прав человека, Оптику Ньютона, Магна Карту и Библию. Через несколько лет такой диск уже не будет экспериментом, а станет нормой хранения данных.
4. Инъекции частиц кислорода
Ученые из Бостонской детской больницы разработали микрочастицы, наполненные кислородом, которые можно вводить в кровоток, позволяя вам жить, даже если вы не сможете дышать.
Микрочастицы состоят из одного слоя капсул липидов, которые окружают небольшой пузырь кислорода. Капсулы размером 2-4 микрометра подвешены в жидкости, которая контролирует их размер, так как пузыри большего размера могут быть опасны.
При введении, капсулы, сталкиваясь с красными кровяными клетками, передают кислород. Благодаря этому методу удалось ввести в кровь 70 процентов кислорода.
5. Подводные транспортные туннели
В Норвегии планируют построить первые в мире подводные плавающие мосты на глубине 30 метров под водой с помощью больших труб, достаточно широких для двух полос.
Учитывая сложности перемещения по местности, в Норвегии решили работать над созданием подводных мостов. Ожидается, что проект, на который уже затрачено 25 миллиардов долларов, будет закончен в 2035 году.
Предстоит еще учесть и другие факторы, например, влияние ветра, волн и сильных течений на мост.
6. Биолюминесцентные деревья
Группа разработчиков решила создать биолюминесцентные деревья с помощью фермента, встречающегося у некоторых медуз и светлячков.
Такие деревья смогут освещать улицы и помогут прохожим лучше видеть ночью. Была уже разработана небольшая версия проекта в форме растения, светящегося в темноте. Следующим шагом станут деревья, освещающие улицы.
7. Сворачивающиеся в рулон телевизоры
Компания LG разработала прототип телевизора, который можно свернуть как рулон бумаги.
Телевизор использует технологию светодиодов на основе полимерной органики, чтобы уменьшить толщину экрана.
Кроме LG, другие крупные производители электроники, такие как Samsung, Sony и Mitsubishi работают над тем, чтобы сделать экраны более гибкими и портативными.
Развитие технологий в будущем
8. Бионическая линза для сверхчеловеческого зрения
Канадский врач собирается проводить клинические тестирования «бионических линз», которые в 3 раза улучшают стопроцентное зрение с помощью 8-минутной безболезненной операции.
Новая линза будет доступна уже к 2017 году, улучшая естественный хрусталик глаза. Во время операции шприц внедряет линзу с физиологическим раствором в глаз, и через 10 секунд сложенная линза распрямляется и располагается над естественным хрусталиком, полностью корректируя зрение.
9. Спрей-одежда
Испанский дизайнер Манел Торрес (Manel Torres) изобрел первую в мире спрей-одежду. Вы можете нанести спрей на любую часть тела, а затем снять его, смыть и снова носить.
Спрей сделан из специальных волокон, смешанных с полимерами, которые придают ткани эластичность и долговечность. Эта технология позволит дизайнерам создавать уникальные предметы одежды с оригинальным дизайном.
10. Портреты, полученные из ДНК
Студентка Хизер Дюи-Хагборг создает 3D портреты из ДНК, найденных на сигаретных окурках и жевательных резинках на улице.
Последовательности ДНК она вводит в компьютерную программу, которая создает облик человека с образца.
Обычно в ходе этого процесса выдают 25-летнюю версию человека. Затем модель распечатывают в 3D портреты в натуральную величину.
11. Покупки в виртуальной реальности
Один из таких магазинов был открыт на железнодорожной станции в Южной Корее, где вы можете сделать заказ, сфотографировав штрих-код, и ваши покупки доставят домой.
Сеть магазинов Homeplus установила шесть дверей-экранов с изображениями полок в натуральную величину c товарами, которые вы приобрели бы в супермаркете. Под каждым товаром есть штрих-код, который можно отсканировать и отправить с помощью приложения.
Читайте также: В Корее открылся первый в мире виртуальный магазин
Вы можете сделать заказ на станции по дороге на работу, и товары доставят к вам домой вечером.
12. Беспилотные автомобили
Ожидается, что к 2020 году появится около 10 миллионов беспилотных автомобилей, что снизит количество смертей на 2500 между 2014 и 2030 годом.
Многие производители автомобилей уже начали внедрять некоторые функции автоматического вождения в производимых автомобилях.
Также есть множество компаний, пытающихся разработать технологии для самоуправляемых автомобилей, как например, Google, объявивший о прототипе беспилотного автомобиля. Полностью автономный автомобиль ожидается к 2019 году.
13. Город под куполом
В Дубае идет строительство торгового центра, называемого «Mall of the World», накрытого выдвижным куполом, который контролирует климат внутри, и снабжает кондиционированием воздуха.
Комплекс займет площадь 4,46 км2 и и будет включать крупный центр красоты и здоровья, культурно-развлекательный район, отели на 20 тысяч номеров и многое друге. Это будет самый крупный торговый центр с закрытым тематическим парком.
14. Искусственные листья, преобразующие углекислый газ и солнечный свет в топливо
Ученые разработали новые солнечные элементы, преобразующие углекислый газ в атмосфере в топливо с помощью Солнца.
Хотя предпринималось немало попыток преобразования углекислого газа во что-то полезное, впервые был разработан реальный метод. В отличие от других технологий, для которых нужны благородные металлы, такие как серебро, этот метод использует материал на основе вольфрама, который в 20 раз дешевле и действует в 1000 раз быстрее.
Эти солнечные элементы используют углекислый газ из атмосферы, чтобы произвести синтетический газ – смесь газообразного водорода и окиси углерода, который можно напрямую сжигать или преобразовывать в углеводородное топливо.
Технологии ближайшего будущего
15. Плазменное силовое поле, защищающее автомобили от несчастных случаев и столкновений
Компания Boeing запатентовали метод создания плазменного поля, быстро нагревая воздух, чтобы быстро поглощать ударные волны.
Силовое поле можно будет генерировать с помощью лазеров или микроволнового излучения. Созданная плазма представляет собой воздух, нагретый до более высокой температуры, чем окружающий воздух, с другой плотностью и составом.
Компания считает, что оно сможет отражать и поглощать энергию, генерируемую взрывом, защищая тех, кто находится внутри поля.
Если технологию удастся воплотить в жизнь, это станет революционным развитием в военной области.
16. Плавучие города
Плавающий экополоис, названный Lilypad, был предложен архитектором Винсентом Каллеба (Vincent Callebaut) для будущих климатических беженцев в качестве долговременного решения проблемы повышения уровня моря. Город может вместить 50 000 людей, используя возобновляемые источники энергии.
Читайте также: 10 невероятных проектов городов будущего
Плавающая структура состоит из трех «лепестков» и трех гор, которые окружают искусственную лагуну в центре, собирающую и очищающую воду.
Она использует энергию ветра, Солнца, приливных сил и других альтернативных источников энергии и даже собирает дождевую воду.
17. 3D печать органов для операций по пересадке
Ученые работают над технологией распечатывания жизнеспособных органов, которые можно будет использовать в качестве донорских при операциях.
Технология 3D печати уже претерпела большие изменения. Она использует картриджи, заполненные суспензией из живых клеток, и умным гелем, который придает структуру и создает биологическую ткань. При распечатывании гель охлаждают и вымывают, оставляя только клетки.
Ученые работают над решением сложностей, связанных с созданием органов, которые могли бы имитировать функции нормально выращенных органов в теле человека. Как только эти трудности будут преодолены, людям уже не придется беспокоиться об ожидании доноров.
18. Бионические насекомые
Ученые разрабатывают бионические средства для насекомых, благодаря которым ими можно будет управлять и направлять в труднодоступные места, чтобы найти людей, ставших жертвами землетрясений и других стихийных бедствий.
Например, усики тараканов присоединяют к небольшим радиоприемникам, прикрепленным на спине. Насекомые используют усики, как слепые люди используют трость, чтобы нащупать, что находится перед ними.
Исследователи контролируют движения насекомых, отправляя небольшие электрические импульсы к усикам и направляя их.
19. Вы сможете записывать свои сны
Ученым удалось преобразовать видеоролики YouTube, сканируя визуальные центры мозга человека, который их смотрит. В будущем технология будет достаточно продвинутой, чтобы записывать сны.
Мозг трех членов команды, участвовавших в проекте, сканировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии, когда они смотрели видеоклипы на YouTube. Затем исследователи интерпретировали данные с помощью математической модели, которая служила своего рода словарем мозга. Словарь позже воссоздавал то, что видели участники, сканируя случайные клипы и подбирая те, которые соответствовали активизации мозговой активности.
Хотя результат оказался не таким четким, в будущем ученые надеются улучшить технологию.
20. Поиск внеземной жизни в космосе
В Китае завершается строительство самого крупного в мире радиотелескопа «FAST» с рефлектором площадью в 30 футбольных полей, состоящим из 4450 панелей для наблюдения за внеземной жизнью.
Специалисты собирают гигантский телескоп в провинции Гуйчжоу в Китае, который превосходит обсерваторию Аресибо Пуэрто-Рико диаметром 300 метров. У китайского телескопа диаметр — 500 метров и периметр — 1,6 километров, и требуется 40 минут, чтобы обойти его.
Согласно исследователям такой телескоп улучшит наши возможности наблюдения за космосом.
Бонус: Жизнь до 1000 лет
Кембриджский геронтолог Обри де Грей (Aubrey de Grey) считает, что если технологии продолжат развиваться с такой же скоростью, вполне возможно, что уже появился человек, который доживет до 1000 лет.
Исследователь работает над терапией, которая будет убивать клетки, потерявшие способность делиться, позволяя здоровым клеткам размножаться и восстанавливаться. Терапия позволит 60-летним оставаться такими еще 30 лет, пока им не исполнится 90 лет. Процесс будут повторять до 120 или 150 лет и так далее.
Согласно М-ру Грею этот метод может стать жизнеспособным уже в течение 6-8 лет.
Так что вполне возможно, что в будущем человек все-таки найдет эликсир вечной молодости.
Источник.
Оцените статью по:Технологии, которые изменят наш мир в 2023 году и далее: инновации в производстве
Правина Рагхаван — директор Партнерства по расширению производства Hollings.
Вступая в 2023 год, Правина Рагхаван, директор Партнерства по расширению производства NIST, предвидит самые революционные технологии, которые вступят в силу в наступающем году и в дальнейшем в мире производства. От изготовления органов для людей, нуждающихся в трансплантации, до управления цепочками поставок, она видит захватывающие технологические достижения в мире производства.
Недорогие датчики помогут предсказать, когда машинам потребуется обслуживание
Представьте, насколько проще была бы жизнь, если бы вы всегда могли предсказать, когда ваш компьютер выйдет из строя или протекут трубы в вашем доме.
Это общая идея концепции под названием «Прогностика и управление здоровьем» (PHM), которую производители все чаще применяют в своей деятельности.
Оценивая надежность системы, компании могут использовать профилактическое обслуживание, чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу своих систем.
В 2023 году и далее сенсоры, позволяющие осуществлять упреждающее обслуживание систем такого типа, станут менее дорогими и более доступными. Это происходит в основном из-за недавнего увеличения доступности двух вещей, необходимых для развития этой технологии — оптического оборудования, способного обнаруживать мельчайшие детали, которые могут указывать на проблему в системе, и более доступных вычислительных возможностей. Оба фактора снижают затраты на вычисления и физические затраты на датчики и другие компоненты, необходимые для такого рода обслуживания.
PHM будет особенно эффективен в международных химических и нефтеперерабатывающих компаниях, где копейки или доли копейки могут оказать существенное влияние на прибыль компании.
Передача технологии эксплуатации
Инженер-механик NIST Брайан А.
Вайс недавно стал партнером программы под названием FedTech, которая связывает изобретателей из правительства с предпринимателями для потенциальной коммерциализации технологий, разработанных государством. Исследования Брайана сосредоточены на совершенствовании стратегий технического обслуживания производственных операций. Узнайте больше об исследованиях Брайана и его опыте работы над выводом на рынок технологий и возможностей, финансируемых из федерального бюджета.Аддитивное производство может изменить мир
Вы, наверное, слышали о 3D-печати, но 3D-печать — это всего лишь один из видов аддитивного производства. Аддитивное производство позволяет производить изделия сложной формы и геометрии, которые невозможно создать с помощью других технологий. Его можно использовать с различными материалами, включая полимеры, цемент и металлы.
Одной из самых захватывающих возможностей является 3D-печать биологических органов, хотя она все еще находится в разработке. Это открывает огромный потенциал для спасения жизней с помощью замены органов, изготовленных из клеточного материала.
Достижения в области технологий цифрового производства меняют способы и места производства физических товаров, делая реальностью продукты по требованию и гипериндивидуальные продукты. Например, 3D-принтеры теперь могут печатать гораздо более широкий спектр объектов, и количество жизнеспособных филаментных материалов (пластиковых материалов, используемых в 3D-принтере для создания 3D-моделей в соответствии со спецификациями) также растет.
Жилье, изготовленное методом аддитивных технологий, может быть построено за долю стоимости традиционных зданий. В бизнес-среде производители могут поддерживать устаревшее оборудование в рабочем состоянии, печатая новые детали, что позволяет организациям экономить на замене оборудования. Этот тип производства также может быть более устойчивым для планеты.
Испытательный стенд для метрологии аддитивного производства размером с небольшой автомобиль представляет собой изготовленный на заказ 3D-принтер по металлу, который помогает исследователям NIST, таким как инженер-механик Брэндон Лейн, подробно изучать этот процесс послойной печати, чтобы помочь производителям улучшить свои «рецепты» для получения качественных деталей и сборок.
Кредит: © Граф Зубков
Промышленный Интернет вещей будет способствовать связности и прозрачности цепочки поставок
В мире, который становится все более взаимосвязанным, интеллектуальное производство или использование как цифровых, так и физических ресурсов для оптимизации производственного процесса позволяет обеспечить связь между устройствами. Умное производство быстро реагирует на изменения спроса. Он также адаптируется и устойчив к сбоям.
Преимущества «умного» производства включают рационализацию и совершенствование производственного процесса, а также улучшенную прозрачность цепочек поставок и поставок. Хотя в настоящее время в этой технологии есть некоторые уязвимости, в том числе киберугрозы и другие проблемы, решение этих проблем может привести к значительным прорывам в этой области производственных технологий.
Интеллектуальное производство может позволить цифровому потоку пройти через всю цепочку поставок, чтобы обеспечить этичный выбор продуктов.
Поэтому, если вы хотите быть уверены, что продукт, который вы покупаете, был полностью получен благодаря этичному производству (с учетом безопасности работников, здоровья планеты и других подобных соображений), вы сможете проследить каждый этап цепочки поставок.
Некоторые компании уже видят перспективы технологии Интернета вещей в своей деятельности. Pelco, производитель оборудования из Оклахомы, который работает с Партнерством по расширению производства (MEP) Национального института стандартов и технологий, использует компьютеризированную модель для проверки движения оборудования, материалов и людей на заводе. Эта модель позволяет менеджерам тестировать различные производственные сценарии без необходимости перемещать реальное оборудование или комбинировать задачи. Компания даже тестирует новые технологии, не располагая оборудованием на месте, проверяя безопасность и эффективность до того, как оборудование будет развернуто в заводских условиях. Это экономит деньги компании и способствует созданию более безопасных условий для ее сотрудников.
NIST MEP — это государственно-частное партнерство с центрами во всех 50 штатах и Пуэрто-Рико, предназначенное для обслуживания малых и средних производителей.
Талант и технологии жизненно важны для успеха производства
Передовые производственные технологии могут улучшить производственные возможности и эффективность. Эти технологии помогают малым и средним производителям совершенствовать свою деятельность за счет оптимизации процессов, повышения качества и повышения эффективности своего оборудования.
Производители сталкиваются с трудностями при привлечении талантов для замены уходящих на пенсию работников. Укрепление и оптимизация каждого аспекта управления талантами является важной задачей для производственной отрасли. MEP NIST предлагает широкий спектр кадровых услуг для решения всех этапов жизненного цикла сотрудников, включая оценку, планирование, набор, а также обучение и развитие производственных рабочих. Наши ресурсы гарантируют, что у производителей есть как талант, так и технологические инструменты для успешного ведения бизнеса.
Чувак, где моя летающая машина? 11 технологий будущего, которых мы все еще ждем
BBC Focus уже более 25 лет, и за последние три десятилетия мы сообщали о некоторых из величайших достижений в истории человечества, но некоторые технологии так и не стали реальностью. Вот краткое изложение инноваций, которые, как мы надеемся, станут частью нашей жизни в ближайшие 25 лет…
Летающие автомобили
ДО 5 ЛЕТ — Вы ждете летающую машину 50 лет, а потом появляются сразу три.
Прежде всего, это Vahana: проект Airbus по разработке одноместного самолета с батарейным питанием, предназначенного для следования по заранее определенным маршрутам, отклоняясь только во избежание столкновений. Поворотные винты на крыльях позволяют ему взлетать и приземляться без взлетно-посадочной полосы. Прототипы должны полететь к концу 2017 года.
Во-вторых, Дубай недавно объявил о планах протестировать беспилотные аэротакси, чтобы избежать пресловутых пробок в ОАЭ.
Volocopter — электрический мультикоптер с 18 роторами и полностью автономной системой управления. По сути, это увеличенный дрон с двумя сиденьями и до 30 минут полета.
Но если вы хотите что-то более похожее на летающие автомобили из научной фантастики 1950-х (или что-то еще, о чем мы мечтали в старые добрые времена), попробуйте Fancraft от Urban Aeronautics. Израильская компания хочет осуществить мечту о «самолете, который выглядит как классическое видение летающего автомобиля: без крыла, без открытого ротора и может летать точно из точки в точку», — говорит Янина Франкель-Йоэли, вице-президент по маркетингу Urban Aeronautics.
Раньше летающим автомобилям для взлета и посадки требовались взлетно-посадочные полосы, что, как говорит Франкель-Йоэли, было «немного лучше, чем владеть автомобилем и самолетом». Для перемещения из точки в точку требуется вертикальный взлет и посадка, но в течение десятилетий это могли делать только вертолеты или более крупные самолеты. Решение Urban Aeronautics заключается в использовании легких, но мощных двигателей, легких композитных материалов и автоматизированных систем управления полетом.
Их конструкция вентилятора с воздуховодом — пропеллеры, размещенные в аэродинамических трубах, — мощная, но нестабильная, поэтому человеку будет сложно летать на Fancraft без посторонней помощи. Вместо этого технология компьютерного управления берет на себя крошечные корректировки за доли секунды, необходимые для поддержания стабильности автомобиля на скорости 160 км/ч (100 миль в час) и выше.
Но пока не вносите залог. Главное препятствие на пути к небу, полному летающих машин, — регулирование. Мало того, что каждый самолет должен будет пройти строгие тесты на безопасность, потребуется новая система управления воздушным движением, чтобы справиться с трехмерными пробками над ничего не подозревающими пешеходами. НАСА уже работает над этим — тесты показали, что несколько беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) могут общаться друг с другом, чтобы избежать столкновений. Тем временем летающие автомобили будут в основном зарезервированы для экстренных служб и нескольких VIP-персон.
Легендарный летающий автомобиль наконец-то станет реальностью, когда стоимость сверхпроводящих супермагнитов упадет AY — Во многом мы уже киборги: контактные линзы лечат близорукость; кохлеарные импланты восстанавливают слух; протезы конечностей помогают спортсменам соответствовать или даже превосходить своих соперников в естественном теле; а экзоскелеты позволяют пациентам с параличом нижних конечностей снова ходить.
Следующей задачей станет управление искусственными конечностями и чувствами так же инстинктивно, как мы управляем своим телом.
Интерфейсы «мозг-компьютер» — последнее направление деятельности Facebook, Илона Маска и DARPA, финансирующей оборонные исследования США, среди прочих. Другие лабораторные исследования уже позволили пациентам управлять протезами конечностей с помощью имплантированных в мозг электродов. Ученые из Университета Питтсбурга даже соединили сенсорную кору головного мозга парализованного человека с роботизированной рукой, что позволило ему чувствовать то, к чему прикасалась рука. Сочетание прочности, легкости и долговечности современных материалов для протезов с аналогичными методами управления мозгом перенесет нас на сверхчеловеческую, бионическую территорию.
В рамках исследования, проведенного в Университете Питтсбурга, Натану Коупленду, страдающему параличом нижних конечностей, в мозг имплантировали электроды. Они общаются с компьютером, чтобы дать ему осязание через роботизированную руку.
Сенсорная аугментация не отстает. Доктор Роберт Гринберг из американской компании Second Sight разработал имплантаты, возвращающие зрение слепым пациентам. Устройство Orion компании представляет собой протез сетчатки, в котором используются внешние видеокамеры для передачи визуальных сигналов непосредственно в мозг пользователя.
Больше похоже на это
Более 250 пациентов опробовали предшественника Orion, Argus II, который передал изображение с камеры на оптические нервы около глаза. Орион полностью обходит поврежденный глаз, посылая сигналы в зрительную кору в задней части черепа.
«Мы восстанавливаем относительно грубое, но полезное зрение слепым пациентам, а не улучшаем нормальное зрение», — говорит Гринберг. «Сегодняшнее видение Argus II похоже на расплывчатое черно-белое телевидение». Orion должен быть улучшением, но «цвет и более высокое разрешение — в будущем».
Хотя Гринберг реалистично относится к текущим ограничениям, он с оптимизмом смотрит на то, что в конечном итоге мы сможем восстановить зрение до уровня выше обычного.
«Нет физических причин, по которым мы не сможем когда-нибудь создать интерфейс с высоким разрешением, но инженерные задачи огромны», — говорит он.
«Я полагаю, что до сверхчеловеческого зрения нас отделяет не менее 20 лет».
После многих лет научно-фантастических мечтаний человек находится на грани превращения в кибер-существо
BBC Focus, январь 1997 г.Каникулы в космосе
В 2001 году американский предприниматель Деннис Тито стал первым космическим туристом, поймав ракету на Международную космическую станцию – выгодная сделка всего за 20 миллионов долларов! © Александр Неменов/AFP/Getty Images
УЖЕ ЗДЕСЬ, ЕСЛИ ВЫ МИЛЛИАРДЕР — Нет, у нас до сих пор нет отелей на Луне или DisneyPlanet на Марсе, но первые платные пассажиры насладились незабываемыми поездками на Международную космическую станцию. Теперь частные компании стремятся сделать космос более доступным для немиллионеров. Virgin Galactic, SpaceX и даже базирующаяся в Манчестере компания Starchaser Industries тестируют оборудование, которое безопасно доставит нас туда и обратно домой.
Мужские таблетки
В ТЕЧЕНИЕ 10 ЛЕТ — Удивительно, но одним из самых многообещающих средств контрацепции для мужчин являются дополнительные дозы тестостерона, либо сами по себе (удвоение естественного уровня подавляет выработку спермы), либо в сочетании с другими гормонами. В клинических испытаниях некоторые лекарства работали так же хорошо, как женские таблетки. Основными препятствиями являются роды (многие связаны с имплантами или регулярными инъекциями) и побочные эффекты. Мужчины могут столкнуться с перепадами настроения, увеличением веса или прыщами в качестве платы за то, что они не станут отцами. Проглотят ли?
Реактивный ранец
ДО ДНЯ 10 ЛЕТ — Готовы к собственному опционально пилотируемому летательному аппарату? Новозеландская компания Martin Aircraft Company поддержит вас. Хорошо, он размером с небольшой автомобиль и использует вентиляторы, а не реактивные двигатели, но у него есть каркас безопасности, парашют и он может оставаться в воздухе в течение получаса.
Новое поколение самостоятельных летательных аппаратов готово к взлету
BBC Focus, январь 2014 г.Машины для чтения мыслей
МРТ-сканеры измеряют кровоток в мозге, выделяя области повышенной активности. Потенциально их можно будет использовать для чтения наших мыслей в будущем. Но попытки сопоставить активность мозга с конкретными мыслями были грубыми и ограниченными. Но профессор Марсель Джаст, психолог из Университета Карнеги-Меллона, использовал функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для сканирования мозга и выявления идей по мере их формирования. Его работа выходит за рамки того, как слово выглядит или звучит, к строительным блокам значения.
ФМРТ обычно не зависит от времени. Если чей-то мозг сканируется, когда он формирует предложение, последовательные идеи в предложении будут размыты вместе на сканируемом изображении.
В исследовании Джаста участники лежали внутри сканеров фМРТ и читали такие предложения, как «Злой адвокат вышел из офиса», включающие такие общие понятия, как эмоции и смена местоположения. Данные этих сканирований использовались для построения моделей того, как предложения с похожим значением, такие как «Усталые присяжные покинули суд», будут представлены в мозговой деятельности. Эти прогнозы были одинаковыми для разных людей, что позволяет предположить, что наш мозг обрабатывает эти концепции схожим образом.
«Мы все используем один и тот же набор элементов, даже люди, говорящие на разных языках», — говорит Джаст. «Модель, обученная на данных носителей английского языка, может распознавать мысли носителей китайского языка».
Есть ограничения.
Но команда Джаста работает над версией ЭЭГ (электроэнцефалография), для которой потребуется всего лишь простая электродная шапочка для записи электрических сигналов в разных частях мозга. Он с оптимизмом смотрит на то, как скоро будет доступно работающее устройство для чтения мыслей. «Наш грант заканчивается через два года, — говорит он. «Десять лет будут очень медленными и разочаровывающими».
Кажется, что мир в наших головах никогда больше не будет частным
BBC Focus, сентябрь 2008 г.Роботы-дворецкие
ATLAS — робот, созданный Boston Dynamics и предназначенный для поисково-спасательных работ.
Правда, в то время как ИИ уже лучше нас играет в го, шахматы и даже в американской телевизионной викторине Jeopardy!, DeepMind от Google и Watson от IBM применяют свой машинный интеллект для таких полезных задач, как медицинские исследования и безопасность полетов. Но будет ли у нас когда-нибудь ОИИ — Общий Искусственный Интеллект — который сможет соответствовать всем типам мышления людей, используя язык таким же неточным, контекстуальным способом и адаптируясь к непредсказуемости физического мира и эмоциональных людей?
Один человек, который думает, что мы это сделаем, — это профессор Юрген Шмидхубер, глава швейцарской исследовательской лаборатории IDSIA. Его метод машинного обучения Long Short-Term Memory (LSTM) используется в Google Voice, Amazon Alexa и переводе Facebook, а также, возможно, и в вашем собственном смартфоне.
LSTM — это развитие более ранних нейронных сетей (NN). NN — это программы, которые могут находить шаблоны или оптимальные решения проблем без явных правил. «Сетевые нейронные сети во многих отношениях ограничены в вычислительном отношении и недостаточны для ОИИ», — говорит Шмидхубер. Он работал над продвинутыми нейронными сетями с глубоким обучением более 25 лет и разработал подход LSTM, чтобы придать своему ИИ способность обработки, более близкую к человеческой. В отличие от предыдущих версий, он может хранить релевантную информацию до тех пор, пока она не понадобится, и «забывать» менее полезные данные. Другими словами, он может отдавать приоритет полезной информации для «запоминания» и учиться методом проб и ошибок на своих ошибках. Он добился впечатляющих результатов в сортировке изображений, поиске закономерностей и выигрыше в компьютерных играх. «LSTM относится к традиционным нейронным сетям так же, как компьютеры относятся к простым калькуляторам», — говорит Шмидхубер. «Он стал доминирующим алгоритмом глубокого обучения общего назначения и сейчас используется на трех миллиардах смартфонов».
Бывшие ученики Шмидхубера стали соучредителями Google DeepMind и работали во многих других крупных технологических компаниях. Теперь он основал собственную компанию Nnaisense и надеется к 2050 году достичь ОИИ человеческого уровня. C-3PO уже в пути
BBC Focus, сентябрь 2008 г.
«Нет физических причин, по которым мы не сможем когда-нибудь создать интерфейс с высоким разрешением, но инженерные задачи огромны», — говорит он.
К сожалению, до сих пор нет точной даты поступления в продажу, так что у вас есть достаточно времени, чтобы накопить.
«Новинка — это наша способность выделять отдельные понятия предложения», — говорит Джаст. Это означает обучение программного обеспечения распознаванию паттернов активности мозга, связанных с различными элементами предложения.
В то время как общие значения могут быть восстановлены по сканам, похожие понятия, такие как чай/кофе, рыба/утка, могут быть труднее различить. Кроме того, субъект должен полностью сотрудничать, а это означает, что он не будет хорошо работать в качестве метода допроса. А пока для этого требуется громоздкий и дорогой сканер фМРТ.
Но если когда-нибудь произойдет революция роботов, мы поймем, почему… проблемы или полностью уничтожить человечество? В любом случае, ИИ меняет правила игры. Но в настоящее время мы все еще не можем создать робота, способного заварить чашку чая на кухне, а затем принести ее наверх (не из-за отсутствия попыток…).
Квантовый компьютер
ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ ЧЕРЕЗ 20 ЛЕТ — Поскольку законы физики препятствуют гонке за меньшими, более дешевыми и мощными микрочипами, неуловимая сила кубит (квантовый бит) становится все более заманчивым. Ученые Калифорнийского технологического института недавно объявили о прорыве в использовании света для хранения данных для квантовых вычислений, захватывая отдельные фотоны в модулях памяти размером с эритроцит. Это еще один шаг к квантовому чипу, но до квантового компьютера, пригодного для массового рынка, еще далеко.
Машина времени
НИКОГДА. ИЛИ ОНИ ВЕРНУЛИСЬ, ЧТОБЫ НАМ СКАЗАТЬ? — Прорыв! Физик из Университета Британской Колумбии подсчитал, что теоретически возможно путешествовать в прошлое, используя кривизну пространства-времени.
По словам доктора Бена Типпета, воссоздав замедление времени, происходящее вблизи черной дыры, мы могли бы свернуть время в круг. К сожалению, для этого нам понадобится новый материал под названием «экзотическая материя», чтобы искривлять пространство-время, а мы его еще не изобрели. Не то чтобы это единственная проблема с путешествиями во времени.
Плащ-невидимка
ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ 10 ЛЕТ — Невидимость проста: нужно просто перенаправить свет так, чтобы он проходил сквозь объект, который вы не хотите видеть, или вокруг него. В этом году команда из TU Wien добилась этого, облучив объект световым рисунком, адаптированным к его внутренней структуре, что позволило им направлять свет через объект, «как если бы объекта вообще не было». Так что в лаборатории это возможно, но до волшебного плаща-невидимки Гарри Поттера нам еще далеко.
3D-голограммы
Голограммы, как и эта гигантская интерактивная реклама, занимают видное место в фильме «Бегущий по лезвию 2049» этого года © Warner Bros.
Pictures
25 ЛЕТ ДО НАЧАЛА — «Помоги мне, Оби-Ван Кеноби, ты моя единственная надежда». Знаменитая голограмма принцессы Леи из «Звездных войн: Эпизод IV: Новая надежда» выглядит довольно примитивно, но не стоит судить слишком строго. Настоящие работоспособные голограммы, использующие лазеры для захвата 3D-изображений в 2D-плоскостях, сложнее, чем кажутся. Да, вы можете купить наборы и сделать свои собственные голограммы дома, но они фиксированы по времени, ограничены по размеру и должны просматриваться при слабом освещении.
Сегодня лучший способ создания «голографического» изображения — это не настоящая голограмма, а форма VR (виртуальная реальность), AR (дополненная реальность) или MR (смешанная реальность), которую можно просматривать через специальный головной убор.
HoloLens от Microsoft, например, проецирует виртуальные объекты на стеклянный козырек, используя набор датчиков для ориентации изображения в соответствии с вашим реальным положением.
Другие компании работают над аналогичными решениями с целью интеграции 3D-изображения в то, что есть на самом деле. Вы сможете указывать, рисовать и перемещать виртуальные изображения, как Том Круз в «Особом мнении». Вы даже можете спроецировать себя в офис за тысячи миль от вас.
Вы, наверное, думаете: «Хорошо, мне все равно, если это не настоящая голограмма, если она позволяет мне взаимодействовать с отсутствующими друзьями и коллегами, тогда я в деле!»
Но если вы приверженец голограмм, не отчаивайтесь. Создание настоящей голограммы, как и фотографирование, включает в себя запись света, отражающегося от объекта, чтобы можно было восстановить изображение объекта. В голограммах используются лазерные лучи, создающие интерференционные картины для создания трехмерного эффекта, но для этого требуются дорогие и сложные технологии. Это сложно сделать, и все равно результаты не очень хорошие. Но исследователи из Мюнхенского технического университета под руководством доктора Фридеманна Райнхарда нашли способ преодолеть препятствия.
Вместо лазеров команда создала голограммы, используя радиоволны, излучаемые стандартным Wi-Fi-маршрутизатором. Изображения размыты (поэтому не ждите в ближайшее время появления мини-принцессы Леи), но отчетливо показывают форму исходного объекта. И Рейнхард отмечает, что, поскольку сигналы Wi-Fi могут проходить сквозь стены, их технология может позволить нам видеть внутри закрытых помещений, что имеет очевидные последствия для безопасности и конфиденциальности. Может быть, вы, наконец, узнаете, чем занимается ваш подросток (если вы уверены, что хотите это знать).
Подробнее:
- Что такое NFT? Все, что вам нужно знать
- Технологии будущего: самые захватывающие новинки с выставки CES 2022
- 85 крутых гаджетов: наш выбор лучших новых технологий 2022 года
Это выдержка из номера 315 журнала BBC Focus .Еще может наступить день, когда ничто не будет гарантировать надежность на ощупь 9 0074
BBC Focus, январь 1995 г.
