Како научници чине наш живот светлијим, дужим и погоднијим: 10 корисних научних открића и проналазака 21. века
мисцеланеа / / September 09, 2021
Напредне технологије, о којима се пише у угледним научним часописима, налазе примену у свакодневном животу - одмах или након деценија. Говоримо о достигнућима науке у 21. веку, која су донедавно деловала као научна фантастика.
1. Технологије 3Д штампања
Појавили су се први 3Д штампачиИнфографија: Историја 3Д штампе још осамдесетих година прошлог века, али тек у 21. веку почели су да се користе свуда. Уређаји су појефтинили, а сада се као потрошни материјал за њих не користе само пластика, већ и метали, бетон, храна, па чак и живе ћелије.
Највећа 3Д штампана зграда је општина Дубаи (УАЕ) са површином од 641 квадратних метара. м. Настала је двоспратна футуристичка зграда висока 9,5 м Општина Дубаи постаће највећа светска зграда са 3Д штампањем од материјала на бази гипса. А у Амстердаму су уз помоћ 3Д штампача подигли У Амстердаму се коначно отвара мост од нерђајућег челика штампаног 3Д штампаном Јориса Лаармана Пешачки мост од нерђајућег челика дужине 12 метара.
Израелски научници су користили
Истраживачи 3Д штампају срце са људским ткивом и крвним судовима 3Д штампач за штампање вештачког срца. Експериментални орган, величине трешње, састојао се од хидрогела заснованог на живим ћелијама које су формирале коморе и крвне судове. И створила је француска компанија Поиетис Француски старт-уп развија јединствену технологију за 4Д ласерско биоштампање живог ткива вештачка кожа четвородимензионалне структуре, која ће помоћи пацијентима након опекотина и тешких повреда, а развила је технологије за штампање других ткива људског тела.У свакодневном животу постоји место и за 3Д штампање. На пример, можете наручити конвенционални 3Д штампач за израду пластичних фигурица и делова или купити уређај за штампање хране, од пице до десерта до гурманског декора. У глобалној перспективи, 3Д штампање хране требало би да се смањи 3Д штампање хране смањује расипање хране количину отпада хране на планети и направити Водич за 3Д штампану храну - револуција у кухињи? чак и дијетални оброци су прилично укусни.
2. Проширена стварност
Често се меша са виртуелном реалношћу, али то су потпуно различите технологије. Виртуелна стварност је потпуно дигитални свет који можете видети кроз посебне наочаре или кацигу са екранима за свако око. Уз помоћ технологије проширене стварности, дигитални објекти се додају слици стварног света на који смо навикли.
Корени проширене стварности леже у 20. веку, али пре само неколико година рачунарска моћ омогућило је да се технологија уведе готово свуда - од школа и вртића до монтажних трака за аутомобиле фабрике. А за ово вам нису потребни сложени скупи уређаји - довољан је обичан паметни телефон.
Ради сасвим једноставно. Камера паметног телефона или другог гаџета снима све око себе, а жироскоп или акцелерометар прати промену положаја уређаја у свемиру. Затим се на слику са камере постављају потребни објекти - наговештаји, натписи или смешни виртуелни ликови. Крећу се заједно са сликом са камере, а када погледате екран, видите две стварности одједном - нашу објективну и дигиталну.
Проширена стварност олакшава учење Проширена стварност у настави и учењу језика? нови језици: на пример, паметни телефон може да препозна објекте око себе и да их потпише. Технологија помаже хирурзима Проширена стварност: будућност медицине за извођење операција, а инжењери за прикупљање Упскилл и Боеинг помоћу кровног прозора поново проналазе склоп жичаних каблова сложени уређаји, који дају трагове у процесу. Возачи могу уживати у навигацији проширене стварности када је приказана мапа руте Како проширена стварност данас утиче на аутомобилску индустрију? преко пута, дизајнери - показују Успон проширене стварности у дизајну ентеријера и развоју некретнинаклијентима нови ентеријер у стану пре реновирања. У ресторану, посетилац може размислити пре него што послужи јело Како проширена стварност (АР) преобликује индустрију прехрамбених услуга са свих страна, сасвим мирно, што је и даље физички празно.
3. Потпуно вештачко срце
Радни прототипови људских органа већ дуго постоје, али чешће су то били сложени стационарни системи са којима тешко да би било могуће напустити болницу. Године 2021. научници и лекари су први пут успели да развију и имплантирају потпуно вештачко срце.
Наступао је тим хирурга у Универзитетској болници Дуке предвођен Јацобом Сцхроедером и Цармелом Миланом Вештачко срце нове генерације имплантирано код пацијента код Дукеа - прво у САД успешна замена органа 39-годишњем Маттхев Моореу, који је патио од срчане инсуфицијенције. Са имплантом ће моћи да води скоро познату жену
живот-живот окружен рођацима, подизање двогодишњег сина, одлазак у продавницу и на посао, путовање.
Једина непријатност је то што се вештачко срце напаја спољашњом батеријом, која траје око 4 сата. Контролер за управљање уређајем такође је постављен изван људског тела. Због тога ће пацијент морати носити торбу тешку око 4 килограма и редовно се повезивати са рачунаром у болници ради праћења статуса уређаја.
4. Ракете за вишекратну употребу
СпацеКс је развио ракете које се могу пронаћи и поново користити. Ова ефикасна и јефтина алтернатива ракетама за једнократну употребу има потенцијал да смањи трошкове испоруке терета у орбиту.
Прво поновно лансирање ракете догодило се 30. марта 2017. године. СпацеКс је послат Фалцон 9: ракета прве орбиталне класе способна за поновни лет у свемир Фалцон 9 је модел са девет течних Мерлинових мотора који раде на керозину РП-1 и течном кисеонику. Касније покренут Фалцон Хеави: најмоћнија ракета на свету Фалцон Хеави са три модификоване прве фазе Фалцон 9: једна је коришћена као централна јединица, две као бочни појачивачи.
Не може се цела ракета назвати за вишекратну употребу, већ само њена прва од две фазе. Има системе за повратно и вертикално слетање на одмориште или платформу која плута у океану. Корак издржи СпацеКс -ова најлетећа ракета Фалцон 9 је гађани ветеран након 10 лансирања и слетања (фотографије) до десет стартова.
Касније је лансиран Блуе Оригин, који је основао извршни директор Амазона Јефф Безос Нови пастир своју једностепену ракету за вишекратну употребу Нев Схепард. Ради на водонику и кисеонику и дизајниран је за суборбиталне летове. Нови Схепард је погодан за свемирски туризам, али за разлику од Фалцона, неће моћи ставити у орбиту вјештачке земаљске сателите.
5. Батерије велике густине
Новим самосталним уређајима је потребно много енергије да би што дуже остали без утичнице. Истовремено, батерије морају бити компактне и сигурне - на примјер, не смију експлодирати при загријавању или механичким оштећењима.
Тим Пеннсилваниа Тецхнологи Центер фор Тецхнологи анд Стораге Тецхнологи Центер (БЕСТ) је креиран Ли-Ион батерија велике енергије сигурнија је за електрична возила сигурна и моћна литијум-јонска батерија која ће омогућити електричном возилу да пређе до 1,6 милиона километара. Током испитивања, ексери су буквално забијени у њега да изазову кратки спој. Али температура оштећене ћелије порасла је за само 100 степени Целзијуса - а у нормалној батерији разлика би била 1.000 степени Целзијуса.
Истраживачи компаније Самсунг такође су направили напредак: развили су се Самсунг је открио нову чврсту литијум -металну батерију чврстоће 900Вх / Л Солид-стате литијум-метална батерија од 900 Вх / Л. Он је 50% компактнији од постојећих батерија и дизајниран је без употребе течног електролита. Временом се батерија не разграђује - количина напуњености коју може акумулирати остаје иста.
6. Бионичка рука
Бионичке протезе у 21. веку могу скоро у потпуности заменити природне удове. Научници су пружили не само способност да их померају као да су својим рукама, већ су им чак вратили и способност осећања - импулси сензације преносе се директно у мозак.
Истраживачи са Универзитета Јохнс Хопкинс у Сједињеним Државама су створили Модуларни протетски уд МПЛ (модуларни протетски уд), који може извести готово све покрете за које је способна људска рука. Има више од 100 сензора, као и посебне моторе који пружају уобичајену снагу и окретност.
Протеза је опремљена тактилним сензорима и омогућава вам да одредите локацију, температуру и текстуру предмета. А неуронски интерфејс пружа интуитивну и природну контролу над вештачком руком - само размислите о радњи за њено извођење.
7. Грапхене
Постојање првог познатог заиста дводимензионалног кристала (са кристалном решетком дебљине једног атома) у Године 2004. научници Андреи Геим и Константин Новоселов први пут су експериментално потврђени, а 2010. примили су Нобелова награда за физику 2010Нобелова награда за физику.
У основи, графен је једноатомски филм графита (кристализовани угљеник). Због нестабилности се дуго није могло добити. Игра и Новоселов коришћени Ефекат електричног поља у атомски танким угљеничним филмовима оксидована силицијумска подлога за стабилизацију 2Д филма.
Графен је врло издржљив, али изузетно флексибилан. Проводи струју, а у њој се крећу електрони Физичари показују да електрони могу путовати 100 пута брже у графену него у силицијуму брже него у свим познатим материјалима. Конкретно, 100 пута је бржи од силицијума, од којег се праве савремени процесори.
Коришћењем графена могуће је створити ултрафине филтере, екране осетљиве на додир, сензоре, високо ефикасне каталитичке ћелије, наноканале за рад са ДНК и компоненте за високо прецизну електронику. Графенски чипови ће побољшати перформансе рачунара и убрзати пренос података, учинити уређаје моћнијим и компактнијим.
8. Возила без посаде
Напредак у вештачкој интелигенцији, велика рачунарска снага, велике брзине бежичног преноса подаци и тачни сензори - све је то послужило као основа за стварање аутомобила који могу и без возач. Они скенирају стање у саобраћају у реалном времену, препознају пешаке и путоказе и могу донети одлуку у тешкој ситуацији у делићу секунде.
Године 2021. Тесла Модел 3 са ФСД (Фулл Селф-Дривинг) системом се самостално возио Тесла Аутопилот ФСД Сан Францисцо до Лос Ангелеса са нула интервенција од Сан Франциска до Лос Анђелеса и назад је око 2.400 километара. Аутомобил се успешно изборио са задатком чак и на прометним градским улицама и направио је два заустављања како би напунио батерију.
Али аутопилот се не развија само за личне аутомобиле. На пример, у САД -у је покретање Ваимо покренуто 2020 Ваимо отвара своју потпуну услугу без возача широј јавности у Пхоенику такси служба без посаде. Нема много аутомобила, али путовања су доступна свима.
У Русији ће се појавити таксији без посаде Иандек је рекао где ће се у Москви појавити први таксији без посаде ове јесени - међутим, до сада у експерименталном режиму. Учесници теста које је одабрала компанија моћи ће да се возе колима без возача у области Иасенево у Москви.
Друга примена беспилотних возила је превоз терета. НВИДИА Дриве Платформ већ помаже Камиони без посаде камионџије на путу, а ускоро ће их моћи замијенити на стандардним рутама. Тесла и друге компаније такође раде у овом правцу.
9. Уређивање гена
Године 2012., Јеннифер Доудна из САД и Еммануелле Цхарпентиер из Француске развиле су молекуларни алат ЦРИСПР-Цас9, који се назива „генетске маказе“. За овај научни пробој 2020. године добили су Еммануелле Цхарпентиер и Јеннифер Доудна добитници су Нобелове награде за хемију за 2020 Нобелова награда за хемију.
ЦРИСПР - Цас9 вам омогућава уређивање гена биљака и животиња. Ово отвара нове путеве за узгој и има потенцијал да заустави ширење болести - на пример, ако се гени комараца промене, они не могу толерисати маларију и лајмску болест.
ЦРИСПР - Цас9 је већ допринео лечењу рака. У току су истраживања која би у будућности могла да уштеде Шта су уређивање генома и ЦРИСПР - Цас9? од наследних болести и генетских мутација.
Али погрешно је мислити да ће ЦРИСПР-Цас9 отворити пут ГМО-има. Прво, генетски модификовани организми су примљени по први пут Херберт В. Боиер и Станлеи Н. Цохен давне 1972. ЦРИСПР - Цас9 може само побољшати тачност ДНК модификације и ослободити се негативних нуспојава.
Иначе, мапа људског генома је такође достигнуће 21. века. Главни део посла на Пројекту хуманог генома је завршен Пројекат људског генома 2003. године.
10. Хуманоидни роботи
Робот Атлас Атлас: најдинамичнији хуманоидни робот из Бостон Динамицс - миљеница Интернета: зна да ради салто, да остане на ногама након снажних удараца, у стању је да савлада препреке, па чак и да плеше. Програмери то зову истраживачка платформа дизајнирана да помери границе мобилности целог тела и најдинамичнијег хуманоидног робота.
Заправо, Атлас и други Бостон Динамицс модели - попут роботског пса Спот и роботског утоваривача Стретцх - имају дубоке практичне импликације. Они су у стању да замене људе у тешким или опасним условима: да траже жртве под рушевинама зграда или унутра пожара, истражујте удаљена подручја, достављајте робу и довршавајте досадне рутине нон -стоп операције.
Постоје и друге апликације за хуманоидне роботе. На пример, развијају се саветници за моделе, сапутници и конобари, помоћници за особе са инвалидитетом.
А руски робот Федор је чак посетио Твиттер федор37516789 у свемиру 2019. Зна да вози аутомобил и АТВ, отвара врата, пење се уз степенице, пролази кроз лавиринт, пуца и ради са бушилицом.
Научна открића могу радикално променити наше животе: дати дуговечност, помоћи у истраживању свемира, преузети свакодневне послове, па чак и изградити кућу за неколико дана. Сазнајте више о њима на ажурираном веб страница друштва "Знање". У оквиру Сверуског образовног маратона „Нова знања“, овде ће бити објављено 18 мини предавања о научним достигнућима КСКСИ века.
Маратону новог знања придружили су се Јуриј Башмет, Константин Хабенски, Едвард Сноуден, Михаил Мишустин, Евгениј Касперски, Татиана Голикова, Аркади Волозх, Герман Греф, Алекандер Овецхкин и други популарни говорници. На сајту ће се појавити више од 150 сати образовних садржаја - ово су инспиративне приче, жучне расправе о савременим проблемима човечанства и фасцинантни интервјуи са познатим личностима.
Добијте нова знања бесплатно