Ученые мира ежегодно представляют новейшие образцы научных разработок, среди которых есть вполне утилитарные и очень полезные для каждого человека вещи. Тест-полоски для определения дефицита железа в организме или устройство, которое точно покажет, есть ли опасный аллерген в пище, которую вы заказали в ресторане. О фантастических открытиях и разработках ученых со всего мира.
Тест-полоска для определения дефицита железа и витамина А (время определения - 15 минут)
Несмотря на то, что и железо, и витамин А легко восполняются пищей, их дефицит - обычное явление для жителей Земли. Так, недостаток железа встречается примерно у 2-х миллиардов людей на планете, от недостатка витамина А страдают, как правило, жители развивающихся стран.
Эта тест-полоска работает на принципе количественного определения биомаркеров. Для железа им является ферритин, связывающий железо белок, для витамина А - РСБ, или ретинол-связывающий белок. Разработчики из Корнеллского университета под руководством Дэвида Эриксона (David Erickson) также учли, что концентрация этих биомаркеров может изменяться при наличии воспалительного процесса в организме, поэтому тест также оснащен С-реактивным белком, который является маркером воспаления.
Тест-полоска устроена по типу "сэндвича" - ровно как и другие тесты, к примеру, те, что определяют беременность по наличию в моче определенного гормона. Зона инкубации содержит антитела против белков (ферритина, РСБ, С-реактивного белка), которые соединены с флуоресцентным красителем. Отдельные зоны полоски прошиты антителами уже без красителей. Капля крови, попадая на зону инкубации, смешивается с антителами и поднимается по полоске благодаря капиллярному эффекту. В каждой последующей зоне нужный компонент связывается со "своим" антителом". При этом зоны имеют разную окраску: та, в которой есть антитела ферритина, - оранжевым, зона воспаления - красным, а зона ретинол-связывающего белка - зеленым. Если контрольное значение зоны воспаления превышено, стоит сначала обратиться к враче по поводу инфекции, а уж после определять уровень железа и ретинола. Результаты теста можно интерпретировать с помощью отдельной опции - насадки на смартфон или ридера.
Точность такого исследования достаточно высока. Разработчики проверили результаты стандартным методом ELISA (специфичность для ферритина - 97% и для витамина А - 100%).
Тест на аллергию (время определения 5-20 минут)
Это устройство, разработанное швейцарской компанией Abionic, уже применяется в Европе, и в 2018 году поступит в продажу в США. АbioSCOPE - аппарат позволяет быстро и безболезненно в лабораторных условиях определить аллергены, опасные для здоровья конкретного человека. В отличие от стандартных способов (кожная реакция или клинический анализ крови), этот тест предназначен для быстрого анализа (5 - 20 минут).
Прибор работает довольно просто: образец крови, взятый из пальца пациента, смешивается с реагентом и наносится на специальную полоску на устройстве диска, который вставляется в устройство abioSCOPE. Доктор вводит информацию о демографических данных пациента, а также определяет необходимые аллергические пробы. Готовая информация появляется на экране устройства. В зависимости от количества необходимых исследований, работа abioSCOPE займет от 5 до 20 минут. Это максимально быстрый тест в данном направлении.
Портативный брелок-детектор для определения аллергенов в пище
Небольшое устройство под названием iEAT определяет 5 распространенных аллергенов, которые содержатся в арахисе, молоке, яйцах, фундуке. Этот агрегат, больше похожий на брелок для ключей, разработан инженерами Гарвардской медицинской школы. Они утверждают, что буквально за несколько минут устройство выявит наличие даже минимальных концентраций аллергенов.
Несмотря на требования о необходимости состава на этикетах, производители зачастую лукавят и преподносят потенциально опасные для аллергиков продукты как, к примеру, не содержащие глютена. Тогда как реальный состав не соответствует заявленному.
Основная часть устройства представлена микроконтроллером, батареей и дисплеем. К этой части подсоединяется дополнительный модуль в виде полоски-индикатора, на которую помещаются образцы пищи. Вещества, реагирующие с заявленными аллергенами, имеют электрические характеристики, по которым и определяется содержание аллергенов в образце.
По предварительным подсчетам себестоимость компонентов этого тестера составляет всего 40 долларов. С экспериментальным образцом инженеры протестировали блюда, подаваемые в нескольких кафе. Они обнаружили небольшое количество глютена даже там, где его быть не должно - в примеру в блюдах из специального безглютенового меню.
"Умный" клей для ран глазного яблока
Специальный клей-гель для глазного яблока способен обратимо "заклеить" рану на его поверхности. Это особенно важно в условиях, где невозможна быстрая помощь: в лесу, в поле или любом другом, удаленном от больнице месте.
Ученые из лаборатории Джона Вэйлена (университет Южной Калифорнии) разработали состав на основе N-изопропилакриламида. При добавлении в раствор полимера бутилакрилата в качестве сшивающего агента удалось получить гель, который при температуре до 33 градусов Цельсия находится в жидком состоянии. После инъекции в рану гель застывает, образуя пробку. Чтобы ее удалить, достаточно охладить раневую поверхность и гель снова перейдет в жидкое состояние.
В ходе эксперимента подобная пробка продержалась в глазу кролика в течение месяца и была удалена без каких-либо последствий для зрения и глаза в целом. Такой быстрый способ заклеивания раны способен минимизировать падение глазного давления, ведущее к отслоению сетчатки и слепоте.
Подобный герметик выдерживает давление, которое в 5 раз превышает физиологическое внутриглазное давление. Он не вызывает воспаления, не приводит к отслоению сетчатки, не содержит токсических веществ. И хотя этот гель разрабатывался специально для офтальмологии, его авторы показали также перспективность его использования для склеивания ран других типов.
Чернила с живыми бактериями для 3Д-принтера
Современные 3д-принтеры в качестве исходного материала для печати могут использовать что угодно- от металла до шоколада. Однако составы с живыми бактериями еще не распространены. Швейцарские ученые из высшей технической школы Цюриха под руководством Андрэ Штударта (Andre Studart) создали новый материал для 3Д-печати. В качестве основы используется гидрогель, в состав которого входит гиалуроновая кислота, пирогенный диоксид кремния, каррагинан. Ученые экспериментировали с соотношением веществ, и, в конце концов, получили подходящий материал, который отличается умеренной вязкостью. Он способен проходить через печатающие сопла и, вместе с тем, не растекаться. Кроме этого, в состав включены питательные вещества для бактерий. В ходе эксперимента работали с 2-мя видами бактерий: Pseudomonas putida (перерабатывает фенол) и Acetobacter xylinum (вырабатывает целлюлозу).
Кроме этого, подобные разработки других ученых - американских - включали чернила, которые содержали бактерии, перерабатывающие метан в метиловый спирт, а британцы создали состав, с помощью которого напечатали панели, в которых свет преобразуется в электрический ток за счет действия фототрофных бактерий.
Бактерии для поиска мин
Поиск неразорвавшихся мин до сих пор остается рискованным занятием. Как правило, их отыскивают с помощью миноискателей, правда, в последнее время также есть дистанционно управляемые устройства. Однако они не способны обнаружить опасный предмет не в металлическом, а в пластиковом корпусе.
Ученые-разработчики из Еврейского университета в Иерусалиме создали бактерию, которая способна распознавать тринитротолуол и при его обнаружении испускать флуоресцентное свечение, которое можно уловить с помощью специальной оптоэлектронной системы. Для этих целей использовали культуру кишечной палочки E.coli со специально модифицированной ДНК. Если она попадала в воду с содержанием тринитротолуола или продуктов его распада, в ней запускался синтез белка, испускающего флуоресцентное свечение. Его улавливает система, считывающая,в том числе, его интенсивность. Что важно, этот метод работает, даже если корпус снаряда пластиковый.
Конечно, как и в любой другой метод, этот имеет свои сложности. Так, при проведенном эксперименте установлено, что бактерии хорошо работают только на сравнительно "старых" минах в земле. Свежие, которые закопали за 3-5 дней до начала эксперимента, бактерии не уловили.
В будущем специалисты Израиля планируют провести еще более масштабные испытания, на которых будут учтены разные типы почв, разные глубины расположения мин.
Препарат Дисульфирам от алкоголизма оказался действенным для лечения раковых опухолей
Неоднократно было замечено, что противораковый эффект обнаруживается у препаратов, предназначенных для лечения других заболеваний. Дисульфирам (DSF) - лекарство, которое назначают для лечения алкоголизма. Между тем, ученые нескольких стран сообщают о подавлении раковой опухоли при использовании этого препарата.
Чтобы понять закономерность действия дисульфирама, ученые провели эпидемиологический анализ, используя базу демографических и медицинских реестров Дании. В результате выяснилось, что среди пациентов наименьший летальный исход имели те онкобольные, кто страдал алкоголизмом и принимал препарат до постановки онкодиагноза и продолжал его прием во время лечения от рака. Эта тенденция сохранялась для разных случаев заболеваний (рак прямой кишки, предстательной или молочной железы), а также для пациентов с метастазами.
Механизм подавления роста клеток рака еще не до конца изучен, однако уже есть некоторые результаты: замечено, что препарат более эффективен в комбинации с приемом препаратов меди. Эта информация была подтверждена в исследованиях на мышах. Результаты эксперимента показали наибольшую эффективность подавления роста опухоли у группы грызунов, которые получали вдобавок к корму глюконат меди (CuGlu) и дисульфирам.
Роботы перестали воспринимать вмешательство человека как помеху
При автономной работе роботы воспринимали физический контакт с человеком как помеху, после которой алгоритм пытался кратчайшим путем вернуться к выполнению поставленной задачи. при этом напрочь отвергался самый простой и естественный способ "научения" - показать как надо.
Дилан Лоузи (Dylan P. Losey) и Марсиа О’Мэлли (Marcia K. O’Malley) из Университета Райса разработали алгоритм, который перестал воспринимать вмешательство человека как помеху. При этом вместо возврата к заранее запрограммированному пути, робот учитывает поправку человека и рассчитывает новую траекторию. Более того, он запоминает эти изменения и в будущем сможет их использовать уже в скорректированном варианте. Это открытие особенно важно для систем прямого обучения.
А ученые Технологического института Джоржии создали алгоритм, который отучил роботов "толкаться", работая в группе. Это важно особенно при организации работы большой группы механизмов. Сталкиваясь, попадая в зону комфорта другого устройства, они прекращали функционировать и были не способны выполнять задание.
По мнению разработчиков, эти новые алгоритмы безопасности пригодятся в работе беспилотных автомобилей или перспективных пассажирских самолетов.
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 , они станут единственным методом доставки посылок к вашему дому.
19. Компьютер стоимостью 1000 $ будет обладать вычислительной мощностью человеческого мозга
Фото: Zephyris/ en.wikipedia.org
Дни, когда человек считался самым умным созданием на Земле, подходят к концу. Многие футуристы и ученые предрекают изобретение компьютера стоимостью 1000 $, вычислительная мощность которого будет сопоставима с мощностью человеческого мозга. Кажется, что произойдет это совсем не скоро, однако ученые прогнозируют такое изобретение к 2025 году.
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 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
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 све р хчеловеческого 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.
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.
Эти изобретения достойны не просто нашего внимания, но и успеха на мировой арене. Ведь эти технологии могут круто изменить наш образ жизни. Хорошая новость – их не придется ждать долгие годы, потому что они уже здесь и готовы к использованию!
15. Светящиеся растения
На протяжении долгого времени ученые искали более дешевые и эффективные методы искусственного освещения. Наконец, они добились успеха. Им удалось создать несколько видов растений, которые излучают свет в темноте. Такие растения можно использовать в городской среде, чтобы сократить расходы на электричество. Не говоря уже о том, что каменным джунглям немного растений не помешает.14. Вертикальные фермы
Чтобы убедиться, что человечество всегда будет обеспечено здоровой и свежей пищей, ученые и фермеры объединились и создали инновационный метод ведения сельского хозяйства. От традиционного он отличается тем, что растения выращиваются в закрытом помещении, при этом уклон делается на экономию пространства. Благодаря этому методу люди в городах смогут выращивать еду сами или покупать свежие продукты в магазинах в любое время года.
13. Интернет с воздушного шара
Около четырех миллиардов людей в мире все еще не обладают доступом в интернет. Крупные интернет-компании регулярно придумывают новые способы, как сделать интернет доступным во всех уголках Земли. Так появилась идея запустить в атмосферу воздушные шары, которые будут «доставлять» интернет в труднодоступные районы. Такой проект поможет жителям развивающихся стран лучше ознакомиться с окружающим миром и найти более высокооплачиваемые рабочие места.
12. Биотехнология
Биотехнология – это отрасль науки, которая ищет возможности объединения технологий и живых организмов для использования в полезных целях. Полезные продукты варьируются от пищи, включая сыр, йогурт и кефир, до лекарств и биологических сенсоров. Биотехнология продолжает совершенствоваться и предлагать новые решения. На данный момент в биотехнологии популярна идея зерновых культур, устойчивых к засухам и содержащих больше витаминов.
11. Виртуальная реальность
В виду популярности видеоигр, игровые компании постоянно разрабатывают все более изощренные способы подарить игроку незабываемый опыт. Их главная цель – заставить нас почувствовать, что мы живем в игре, а не сидим дома перед монитором. Чтобы добиться этого эффекта, различные компании выпускают самые разные продукты для погружения в виртуальную реальность. Один из самых интересных вариантов – маска, которая во время игры позволяет даже почувствовать ароматы дикой местности.
10. Мясо из пробирки
Многие люди прекращают есть мясо, потому что не хотят навредить животным. Им на радость ученые придумали метод, который позволяет создавать мясо в лаборатории. Мало того, что это урезает ресурсы и энергию, которые тратятся на выращивание животного, это мясо более полезное и на вкус ничем не отличается от настоящего. Не говоря уже о том, сколько на планете освободится места, когда исчезнут животноводческие фермы.
9. Экзоскелеты
Конечно, нам еще далеко до костюма Железного Человека, но первые шаги уже сделаны – экзоскелеты больше не предмет фантазии, а самая настоящая реальность. Они возвращают людям с травмами позвоночника возможность ходить и наслаждаться жизнью в полной мере. Со временем эти примитивные экзоскелеты станут только лучше – проще в использовании, удобнее и дешевле.
8. Устройства, управляемые силой мысли
Если вы постоянно забываете, куда положили смартфон – эта новость придется вам по душе. Ученые разработали метод, который позволяет управлять приборами силой мысли. Эта технология впервые была испробована на людях, которые утратили подвижность. Она оказалась настолько успешной, что уже в 2004 люди играли в пинг-понг силой мысли. Такая технология определенно упростит нам жизнь, не говоря уже о том, какие возможности она открывает для видеоигр будущего.
7. Сверхскоростной транспорт
Мир не устает расширяться, и все чаще мы испытываем необходимость оказаться в двух местах одновременно. Поэтому человечество постоянно ищет способы более быстрого передвижения. Один из лучших примеров новых технологий в этой области – гиперпетля Илона Маска. Она обещает быть настолько быстрой, что шестичасовой путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско будет преодолеваться за тридцать минут. И это не единственный подобный проект, находящийся в разработке.
6. Изменение генома
Из-за того, что рождается все больше людей с генами, которые усложняют им жизнь и повышают риск смертности, генетики создали технологии, которые позволяют «вырезать» вредные гены, добавлять новые и «включать и выключать» уже имеющиеся. И это не просто способ сделать ллюдей здоровыми – эта технология может помочь людям, которые, например, всегда мечтали быть спортсменами, но лишены необходимых генов. Конечно, такая процедура не гарантирует результат на 100%, и людям все еще придется много работать, чтобы овладеть желаемыми навыками.
5. Современное опреснение
Хотя люди уже давно научились добывать питьевую воду при помощи опреснения, старые методы слишком трудоемкие и недостаточно эффективные. Теперь у человечества сложилось более глубокое понимание физики и химии, и ученые создали более эффективные способы опреснения воды. Теперь это можно делать не только быстрее и дешевле, но и с дополнительными преимуществами. Среди них – бесплатные полезные ископаемые. Да, в воде их полно, и опресненная вода может стать дешевым источником полезных ископаемых, необходимых для производства. Плюс, миллиарды тонн опресненной воды могут напоить всю планету.
4. Настоящий трикодер
Если вы фанат научной фантастики, то наверняка знакомы с этим устройством из «Стартрека». Именно его персонажи сериала использовали для измерения медицинских показателей. Реальная версия этого прибора умеет измерять кровяное давление, насыщение крови кислородом, пульс, температуру, дыхание, а также диагностировать 12 заболеваний, включая ветрянку и ВИЧ.
3. Дроны в сельском хозяйстве
Все больше и больше фермеров просят помощи у современных технологий. Одним из таких помощников стали дроны. Хотя внешне они напоминают тех, которые используются в армии и кинопроизводстве, функционал у них сильно отличается. Их главная задача – делать инфракрасные снимки, которые позволяют фермерам определить, где семена прорастают успешно, а где начинаются проблемы. Некоторые компании создают сельскохозяйственных дронов, которые смогут уничтожать вредных насекомых, плесень и прочие неприятные для урожая вещи.
2. Супер материалы
С более глубоким пониманием химии мы научились создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании… да чего угодно. Графен сделает бронетехнику, одежду, компьютеры и многие другие вещи намного лучше и куда более долговечными.
1. 4D принтеры
Вы наверняка слышали о 3D принтерах. Но вряд ли вы знаете о существовании 4D принтеров. Оба выполняют одну задачу – печатают материалы или специальные предметы – но 4D создает объекты, которые способны изменяться под внешним воздействием. Дело в том, что условия жизни постоянно меняются, и то, что нам было нужно вчера, может уже не понадобиться через год. Чтобы избежать создания вещей, которые прослужат лишь короткий срок, исследователи создали принтеры и материалы, которые удивительным образом адаптируются ко всем типам перемен в окружающей среде, повреждениям и другим потенциальным опасностям.
Научные достижения сегодняшнего дня – основа для изменения привычного нам мира завтра. Что-то изменит мир в ближайшее время, что-то – в далекой перспективе. Мы рассмотрели современные тренды и представили, как они изменят мир в будущем. Если, конечно, изменят. Заодно попробовали оценить вероятность того, что рассмотренные тренды станут массовыми и изменят мир еще при нашей жизни. ()
Энергия из воздуха
Вероятность: 85%
Скоро наши дома «поумнеют». А чтобы это случилось, они должны быть наполнены многочисленными устройствами, которые и сделают нашу жизнь легче. Датчики движения, температуры, загрязнения воздуха, различные фото- и видеокамеры и многое другое. Всем им требуется питание. Но вести к ним провода или менять постоянно батарейки накладно. Сразу несколько групп исследователей работают над тем, чтобы различные гаджеты могли получать энергию, что называется, из воздуха.
Окружающее нас пространство заполнено радиоволнами, например радиосигналами диапазона Wi-Fi. Ученые из Вашингтонского университета взяли стандартный Wi-Fi роутер, внесли в него небольшие изменения, и теперь его можно использовать в качестве источника энергии для удаленных устройств. При этом он по-прежнему может выполнять свою основную функцию, на качестве связи переделка не отразилась. Ученым удалось запитать электроэнергией небольшую фотокамеру и термодатчик. Причем ни одно из этих устройств не имело своей аккумуляторной батареи, вместо нее для хранения заряда применяется суперконденсатор. Такая технология получила название Power over Wi-Fi. Причем эту технологию можно использовать как для устройств «умного дома», так и маломощных гаджетов, например фитнес-браслетов.
А вот технология Freevolt, разработанная компанией Drayson Technologies, позволяет использовать энергию радиоволн различных диапазонов. Созданное компанией устройство выбирает энергию из радиоволн сразу нескольких радиочастот. В основе устройства – многополосная антенна и выпрямитель, который предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. Продемонстрировали технологию в компании, применив ее в переносном датчике загрязнения воздуха CleanSpace. Устройство оценивает экологическую обстановку вокруг пользователя и отсылает информацию на его смартфон.
По мере снижения энергопотребления различных устройств, когда им для выполнения своих задач будет требоваться минимальное количество электроэнергии, будет расти и популярность беспроводной передачи энергии. Технология приблизит нас к массовому распространению интернета вещей и «умных» домов. Даже если вы и не будете жить в по-настоящему «умном» доме, пару гаджетов, заряжающихся по воздуху, вы будете иметь через пару лет точно. Если, конечно, в вашем доме имеются необходимые источники радиоволн, например Wi-Fi роутер. Остановить развитие технологии, а вернее, сделать ее непопулярной среди пользователей, может, пожалуй, только радиофобия.
Нейросети повсюду
Вероятность: 95%
То, что раньше было не под силу обычным компьютерам, станет возможно благодаря искусственным нейронным сетям. Их, в отличие от компьютеров архитектуры фон Неймана, можно обучать. Да и сами они способны к самообучению. Компьютеры на основе нейросетевых технологий можно применять там, где сложно описать языком программирования то, что требуется от машины. Поэтому они вытеснят привычные нам машины и людей из многих сфер деятельности. Заодно благодаря ним у нас появятся возможности, которых не было ранее.
©Carsten Koall/AFP/Getty Images
Везде, где мы будем общаться с «умной» машиной, будут присутствовать нейросети. Голосовые помощники и умный поиск. Роботы-помощники в магазинах, интерактивные сервисы и самоуправляемые автомобили. За каждой «умной» железякой будет стоять именно технология искусственных нейронных сетей.
CRISPR/Cas9 меняет генную инженерию. Мы побеждаем рак и ВИЧ
Вероятность: 95%
Генная инженерия должна изменить мир вокруг нас и нас самих. Это очевидно и вряд ли кто-то будет спорить. Вопрос только в том, когда это случится. Технологии изменения генома всегда были сложны и дороги. Но новый метод точного редактирования генов CRISPR/Cas9, кажется, вскоре изменит ситуацию.
В Великобритании в этом году было выдано первое разрешение на применение этой технологии для редактирование генома эмбрионов человека. Пока что только в исследовательских целях. Эмбрионы после эксперимента должны быть уничтожены. Опыты по генетической модификации эмбрионов человека с помощью технологии CRISPR/Cas9 недавно прошли в Китае. И это только начало.
©defeatshyness.com
Что же случилось? Все просто. Молекулярные биологи нашли созданный природой механизм редактирования генома и учатся его применять. Механизм прост и эффективен. Природа наделила им бактерий и архей, которые борются с его помощью с атакующими их вирусами. Ученые же хотят применить его и для редактирования генома животных, растений и, конечно же, человека. CRISPR – подобие архива, иммунологическая память, где хранятся фрагменты ДНК вируса, когда-либо атаковавшего бактерию или ее предков. Cas9 – инструмент, своего рода природная машина для обнаружения в бактериальной ДНК фрагментов вируса, копия которого есть в архиве. Найдя нужный фрагмент, он разрезает его, тем самым защищая клетку от заражения. После чего система репарации клетки заменяет разрушенные участки.
А теперь представим, что этой системе можно предложить любой фрагмент ДНК для поиска и уничтожения, например фрагмент ДНК вируса иммунодефицита человека. Ученые из Темпльского университета уже провели такой эксперимент на крысах и мышах. В результате целевой фрагмент ВИЧ был вырезан из ДНК в каждой ткани живого организма. А в Китае исследователям удалось подавить рост и запустить программу самоуничтожения раковых клеток. Эксперимент также был проведен на мышах. Но опыты на людях уже не за горами. В июле китайскими молекулярными биологами уже получено разрешение на проведение опытов с добровольцами.
В отличие от других технологий, CRISPR/Cas9 позволяет редактировать геном как эмбрионов, так и живых взрослых организмов.
Можно вылечить больного человека, а можно предотвратить передачу негативной наследственной информации потомкам. Чем лучше мы изучим человеческий геном, тем больше у нас будет возможностей его исправлять и улучшать. А это уже путь к проектированию детей. Так называемые «дизайнерские дети» будут не только лишены наследственных заболеваний, но и получат заложенные от рождения и необходимые в жизни «бонусы» в виде интеллектуальных и атлетических способностей, красоты и здоровья.
Квантовая связь и безопасное будущее
Вероятность: 95%
Квантовая связь и квантовые компьютеры, пожалуй, две технологии, объединенные словом «квант» и находящиеся в центре внимания. Но если до повсеместного применения квантовых компьютеров еще далеко, то квантовые коммуникации – дело совсем близкого будущего. Китай только запустил свой первый экспериментальный спутник квантовой связи, а эксперты уже пророчат, что объем рынка квантовой связи в ближайшие 5 лет может достигнуть 7,5 млрд долларов США. Что эта технология значит для нас? Китайский спутник способен передавать неподдающиеся перехвату ключи с орбиты на Землю. Вывод на орбиту большего количества таких спутников позволит создать глобальную сеть квантовой связи к 2030 году, заявляет главный научный сотрудник проекта QUESS Цзянь-Вэй Пань.
Широкое внедрение квантовых линий связи означает, что будущее будет хотя бы отчасти таким, каким мы его ожидаем. По дорогам будут ездить беспилотные автомобили, в небе парить дроны, а, к примеру, деньги на наших банковских счетах будут оставаться в полной безопасности. Разве что-то может этому помешать? Да, уязвимости в каналах передачи информации. Благодаря технологиям квантовой связи, а точнее, квантовой криптографии как ее части, можно безопасно передавать информацию. А это значит, что ни хакер, жаждущий реализовать свои способности, ни террорист не смогут воспользоваться уязвимостью информационных каналов. Сейчас и самоуправляемый автомобиль, движущийся на скорости 120 км/ч, и беспилотник, зависший над головой, и банковский сервер можно взломать. И последствия этого будут печальными. Только представьте себя в беспилотном автомобиле, управление которым захватил хакер. Квантовая физика позволяет создать защищенные линии связи и защититься от атак злоумышленников. А значит, сделать будущее более безопасным.
Повсеместное применение технологии блокчейн
Вероятность: 65%
Глава Сбербанка Герман Греф считает, что в ближайшем будущем эта технология «перевернет все индустрии без исключения, от сельского хозяйства, заканчивая банками, и, к несчастью, государственные органы тоже». Сбербанк и платежная система Qiwi продвигают блокчейн в нашей стране. За рубежом консорциум R3, разрабатывающий технологию блокчейн, объединил ведущие банки и финансовые компании. Его цель – разработка технологии блокчейн с открытым кодом для банковских структур.
Простому читателю технология, возможно, знакома в связи с популярной криптовалютой Bitcoin и одноименной пиринговой платежной системой. Многочисленные майнеры по всему миру добывают биткоины и сатоши с помощью своих компьютеров. Но на самом деле майнинг криптовалют есть не что иное, как проверка транзакций, то есть совершение необходимых для поддержания системы вычислительных операций. За это майнеры и получают свою «добытую» криптовалюту. Да и после биткоина появилось множество других криптовалют.
© trenchreynolds.com
Сегодня технологией заинтересовались госструктуры и ведущие финансовые учреждения. И под блокчейном подразумеваются не только криптовалюты. Эксперты предлагают разделить сферы применения технологии на три группы: непосредственно цифровые валюты, использование в рамках электронного правительства и в области «умных» контрактов и открытых активов.
Сама технология блокчейн (от англ. «blok» – цепочка и «chain» – цепь) представляет собой распределенную базу данных, которая состоит из блоков информации. Каждый такой блок содержит в себе записи о транзакциях, совершенных участниками системы. Сами блоки хранятся на компьютерах участников системы. Это делает взлом и изменение базы данных чрезвычайно трудной задачей.
Банкам блокчейн позволит избавиться от множества расходов, сопровождающих транзакции денежных средств и повысить их скорость. Кроме того, это альтернатива системе межбанковских переводов SWIFT.
В то же время блокчейн позволяет отказаться от регулятора, которым, как правило, выступает государство. Особенно категорически настроены против технологии именно силовые ведомства. Ведь криптовалюта, неподконтрольная государственным финансовым регуляторам, может использоваться преступными и террористическими организациями для совершения теневых сделок. Примеры тому уже есть. Именно поэтому и появилось предложение разделить сферы применения технологии и выделить из нее отдельно криптовалюты. Но блокчейн можно использовать не только для хранения информации о сделках с цифровыми валютами, но и, например, для учета сделок с недвижимостью. Готово ли общество к тому, чтобы информация об их собственности хранилась не в централизованном государственном реестре, а в распределенной базе на компьютерах множества пользователей?
Применение молекулярных машин
Вероятность: 85%
Нобелевская премия по химии этого года вручена за проектирование и синтез молекулярных машин. Ее получили ученые Жан-Пьер Соваж, сэр Фрэзер Стоддарт и Бернард Феринга. И это неудивительно, ведь перед нами открываются фантастические перспективы. Как и во многих других случаях, идею молекулярных машин ученые подсмотрели у природы. Окружающий мир наполнен ими. Практически все функционально активные белки – это молекулярные машины, говорит В. А. Аветисов доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории теории сложных систем Института химической физики им. Н. Н. Семенова. В каждой живой клетке насчитывается по несколько тысяч таких машин.
Размеры молекулярных машин составляют всего лишь несколько нанометров. Это значит, в оптический микроскоп их увидеть уже невозможно, ведь они меньше длины волны видимого света. В невидимом нашему глазу мире они с легкостью манипулируют молекулами и одиночными атомами. Перетаскивают их с одного места на другое. Сближают атомы так, чтобы между ними образовалась химическая связь или, наоборот, растаскивают их, рвут молекулы на части и разрывают химические связи, их скрепляющие.
Теперь и мы можем научиться делать такие машины. Где же их можно применять? Для начала это может быть адресная доставка лекарств к больному органу. Большинство лекарств имеют побочные эффекты именно потому, что наряду с больным органом они действуют и на здоровые. Лекарственные препараты практически не умеют выбирать. Попадая в общую кровеносную систему они могут действовать и на другие органы. Молекулярные машины позволят организовать систему доставки лекарственного препарата именно к конкретному органу или ткани.
Молекулярные машины могут выступать сборщиками сложных молекулярных структур, и мы получим материалы с заданными свойствами. Или, наоборот, разбирать их по атому. Хороший способ утилизации, например полимеров.
Сами размеры таких наномашин говорят о том, что они идеально подходят для работы в очень маленьких объектах. Например, в клетках. Там уже работают тысячи своих природных машин. Теперь туда можно будет отправить и искусственные. Зачем? Например, подправить геном. Ведь уже упомянутый белок Cas9 в комбинации с направляющей РНК и есть программируемая молекулярная машина для разрезания ДНК.
Массовое внедрение беспилотного транспорта
Вероятность: 95%
Десятки компаний по всему миру уже занимаются разработкой беспилотных транспортных средств. Причем как автомобильные, такие как Volvo, General Motors, Volkswagen, Toyota, Audi, BMW и, конечно, Tesla, так и те, которые автомобили никогда не выпускали, – Google, Baidu, Uber и других.
Даже отечественный «КамАЗ» участвует. В прошлом году на заводе был создан прототип первого в нашей стране беспилотного автомобиля на базе серийного грузовика. Автомобилями, как грузовыми, так и легковыми, дело не ограничивается. Беспилотное летающее такси представлено было китайской компанией Ehang.
Считается, что беспилотный автомобиль будет безопаснее непредсказуемого и несовершенного человека, склонного к тому же пренебрегать правилами дорожного движения. Оснащенные всевозможными датчиками и сенсорами (радарами, камерами, навигационными системами, а также мощными компьютерами для принятия решений), они будут куда более совершеннее человека. Как было подсчитано, повсеместное распространение самоуправляемых автомобилей сократит количество дорожных аварий на 90%, что спасет жизни множества людей.
Если убрать из автомобиля водителя, то можно существенно сэкономить и на зарплате, чему, безусловно, будут рады транспортные компании. А еще беспилотную машину можно будет гонять по маршруту сутки напролет с минимальными техническими перерывами. Все это сулит большие прибыли перевозчикам.
В один прекрасный день беспилотных автомобилей станет больше, чем управляемых водителем. А через какое-то время вождение автомобиля будет чем-то вроде конных прогулок по выходным. Уже совсем скоро ежедневные поездки на работу и домой мы будем доверять автопилоту. В какой-то момент человек за рулем на скоростном хайвэе в потоке беспилотных автомобилей, несущихся на большой скорости, станет существенным фактором опасности, и многие дороги просто закроют для автомобилей, управляемых живым водителем.
Сам автомобиль через какое-то время уже не будет являться самостоятельной транспортной единицей. Автомобили в будущем будут информационно связаны между собой. Они будут обмениваться полезной информацией друг с другом и с объектами дорожной инфраструктуры.
В будущем не только автомобили будут «умными» но и города, им будет, что «рассказать» друг другу.
Для того чтобы не создать аварийную ситуацию, беспилотники будут постоянно сверять параметры своего движения с соседними автомобилями. Вовремя сообщать о снижении скорости и повороте. Выбирать маршрут в зависимости от плотности движения и погодных условий. На дороге беспилотные автомобили будут больше похожи на косяк рыб, синхронно плывущих в одном на правлении. Пользуясь автомобилем, человек будет пользоваться не столько отдельным автомобилем, сколько целой транспортной системой, в которой беспилотный автомобиль всего лишь только один из ее элементов.
В тоже время это все-таки дело будущего. И в целом, прогноз Илона Маска , сделанный этим летом, о том, что через три года большинство автомобилей будут передвигаться без водителя, кажется слишком оптимистичным.
Добыча ресурсов на астероидах
Вероятность: 85%
Небольшой по размерам Люксембург, затерявшийся между Францией, Германией и Бельгией, неспроста называют Железным Герцогством. Долгое время ведущими отраслями промышленности этой страны были добыча железной руды и производство стали. Сегодня залежи железной руды уже истощились. Но, видимо, маленькому герцогству не дает покоя его прошлое. В этом году было заявлено о желании сделать Люксембург хабом для компаний, занимающихся исследованиями и добычей космических ресурсов. Юристы страны уже готовят необходимую законодательную базу. Это значит, что частные компании, зарегистрированные в Люксембурге, получат юридическую защиту своего права собственности на все ресурсы, которые извлекут из астероидов.
А если вопрос переходит из научной сферы в сферу юридическую, то здесь уже пахнет деньгами и перспективами. Впрочем, как и с CRISPR/Cas9. За право считаться первооткрывателями этой технологии уже начались патентные войны. О своем желании заняться добычей сырья на астероидах уже заявили частные американские компании Planetary Resources и Deep Space Industries, которые высказали свою заинтересованность в инициативе Люксембурга.
Как считается, практически все применяемые в промышленности металлы, которые мы добываем из верхних слоев Земли, имеют астероидное происхождение. Современные месторождения образовались в результате ранней метеоритной бомбардировки нашей планеты. Значит, рано или поздно нам придется подняться в космос и взять ресурсы из космической кладовой.
Космическая деятельность, связанная с добычей ресурсов за пределами планеты, станет таким же естественным явлением, как связь, навигация и космическое зондирование Земли, без которых мы уже не представляем свою жизнь. Наряду с космическим туризмом добыча полезных ископаемых в космосе станет новым видом космического предпринимательства.
Впрочем, надо понимать, что космическая добыча полезных ископаемых еще долго не вытеснит земную. И дело здесь не только в том, что пока добыча ресурсов на космических объектах стоит нереально дорого. Сейчас нас, например, интересуют в космосе редкие металлы. Они так и называются редкоземельными, потому что редко встречаются на нашей планете. Благодаря своим исключительным свойствам они применяются в радиоэлектронике, приборостроении, машиностроении, химической промышленности, металлургии и других отраслях. Именно с них, вероятно, и стоит начинать промышленное освоение астероидов. Спрос на редкоземельные металлы не упадет. Наоборот, широкая доступность позволит найти им большее применение. А это может привести к революционным изменениям во всех отраслях, где они используются. В частности, это приведет к появлению новых материалов с уникальными свойствами.
А вот другие металлы могут уже пригодиться в космосе. Там, куда доставлять их с Земли экономически нецелесообразно. Строительство объектов в космосе будет вестись из материалов, имеющих космическое происхождение. Таким образом, в космическом пространстве будет сосредоточена не только добыча, но и металлургия, и переработка. Орбитальные туристические отели, производства, научные станции будут собраны из элементов, произведенных в космическом пространстве. Кроме того, космическая металлургия имеет множество преимуществ перед земной. В частности, она позволяет получать сплавы высокой однородности и чистоты. А если говорить о колонизации космоса, и в том числе Марса, то без освоения ресурсов астероидов мы обойтись точно не сможем.
Колонизация Марса
Вероятность: 85%
Главный идеолог всего, что связано с Марсом, – Илон Маск. Во всяком случае, сейчас.
Конечно, к тому, что говорит и делает Маск, можно относиться критично. Но освоение Красной планеты как запасного дома для нашей цивилизации – задача необходимая. Наша цивилизация прошла долгий путь, и было бы весьма печально, если бы какая-либо катастрофа или внутренний конфликт уничтожили человечество. Если планы главного мечтателя так и останутся нереализованными, то идею освоения Марса подхватят другие.
В сентябре Маск уже представил широкой общественности свой проект системы межпланетного транспорта – Interplanetary Transport System. По замыслу Маска, ITS предназначена для доставки на Красную планету первых колонистов. А в итоге численность населения марсианской колонии в следующем веке должна составить миллион человек. Вероятно, техническая составляющая проекта к этому моменту все-таки изменится. Мы не обладаем еще множеством технологий, которые позволят землянам создать автономную, максимально самостоятельную колонию на Марсе. Будущим марсианам придется самим добывать себе полезные ресурсы, необходимые для строительства колонии, вырабатывать энергию, вести сельское хозяйство. Только самое высокотехнологичное оборудование и материалы будут доставляться с Земли.
При этом не стоит путать колонизацию с терраформированием. На создание на Красной планете условий, хоть сколько-нибудь напоминающих те, что мы имеем на Земле, могут потребоваться долгие годы. Даже по оценкам Маска, на это уйдет несколько сотен лет. Но и это в лучшем случае
Обнаружение внеземных цивилизаций
Вероятность: 10%
Пожалуй, ни одно научное открытие не способно будет перевернуть наше сознание так, как обнаружение достоверных признаков существования внеземных цивилизаций. В нашей культуре, да и в некотором роде науке, инопланетяне давно существуют. Мы их ждем, боимся, смотрим о них фильмы и читаем книги. Британский физик Стивен Хокинг предупреждает, что инопланетяне могут быть опасны для Земли. Но мы все же надеемся, что это не так и направляем сигналы в космос. Разработанные Карлом Саганом послания внеземным цивилизациям мы разместили в «Вояджерах» и «Пионерах». Проект SETI, направленный на поиск внеземных цивилизаций, действует с 1959 года.
Известное уравнение Дрейка призвано помочь определить число внеземных цивилизаций в нашей Галактике (именно Галактике, а не всей Вселенной), с которыми мы можем установить контакт. Вот только большинство параметров в этом уравнении нам неизвестно и определяется учеными на основе своих предположений. Фрэнк Дрейк на основе своих предположений и используя созданную им формулу, тоже подсчитал количество таких цивилизаций. В итоге оказалось, что таких цивилизаций на всю нашу галактику Млечный Путь диаметром около 30 тысяч парсек всего десять. Но с 1961 года прошло уже много времени. И шансов найти следы внеземных цивилизаций не прибавляется.
©conservativerevival.com
Кроме того, возможно, мы еще недостаточно знаем обо всех необходимых условиях для возникновения разумных форм жизни. Например, если окажется верна гипотеза о том, что жизнь и разумные цивилизации могут возникать только в коротационных торах – узких кольцах в «теле» галактики, – то наши шансы найти братьев по разуму снижаются многократно. Солнечная система как раз и находится в таком галактическом «поясе жизни». Здесь межзвездный газ вращается синхронно с рукавами галактик, то есть его относительного движения практически нет, а значит, не образуется ударных волн. Это одно из самых спокойных мест нашей Галактики. Радиус этого узкого кольца – тора в «теле» Млечного Пути – всего 250 парсек.
