Забытые технологии из прошлого. Apparat — Журнал о новом обществе Удивительные технологии мира

Россия – одна из крупнейших мировых стран, способная вести передовые разработки в самых разных отраслях техники и производства. В последние годы появилось немало успешных проектов с использованием новейших российских технологий.

Компанией «Вокорд» придумана инновационная система по распознаванию лиц. Она подходит для смартфонов и прочих гаджетов. Их конкурентами являются крупные рыночные компании Самсунг и Эппл. Но у последних пока есть серьезные трудности и недоработки. Например, самсунговский смартфон можно легко разблокировать, поднеся к нему снимок владельца, скачанный из социальных сетей. Поэтому российская разработка вызывает к себе большой интерес. «Вокород» пророчит, что у их новинки есть большие перспективы.

Российской компанией был успешно разработан облачный сервис беспилотников. Он называется Le Talo Robotics. В нем есть вся статистика по работе дрона. Используя его, можно легко оценивать состояние устройства и выявлять появляющиеся неполадки. Также учеными уже придумана зарядная станция для беспилотников, вызвавшая любопытство у многих инвесторов.

Отечественный принтер печатает изделия при помощи электронно-лучевых технологий. Оборудование создала томская компания «ТЭТА», а разработки проекта велись в Томском политехническом университете и Институте физики прочности и материаловедения.

У принтера есть возможность брать в работу сплавы, меняющие свои свойства при контакте с воздухом. Что касается размеров, то они могут быть самыми разными.

Разработчики планируют активно использовать инновацию также в судостроении и машиностроении

Экзоскелет

С помощью новых технологий российские ученые придумали «носимого человеком робота», который носит название ExoAtlet. Его предназначение – реабилитация пациентов со следующими проблемами:

• неудачные операции;
• травмы;
• постинсультные состояния.

Такой робот помогает больному в самостоятельном передвижении, ускоряет процессы восстановления.

Это транспортное средство, работающее исключительно на солнечной энергии. Автомобиль получает ее за счет солнечных панелей, общая площадь которых составляет 4 кв. м. Корпус выполнен из композитного материала, используемого также в космическом производстве и ракетостроении.

Созданием солнцемобиля занимаются специалисты в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого. Проект активно поддерживается российским Министерством промышленности и торговли, а также «Лабораторией Касперского».

Московским техническим институтом представлено уникальное новое изобретение – шлем виртуальной реальности, оснащенный встроенным интеллектом. Он подходит для использования в самых разных отраслях. Среди них:

• развлекательная индустрия;
• образование;
• медицина;
• искусство;
• оборона.

Создатели утверждают, что шлем превзошел зарубежные аналоги по всем техническим характеристикам.

Крупнейшие корпорации из силиконовой долины заняты созданием транспортных средств, умеющих летать. Наша страна тоже не отстает и готовится выпустить похожие аппараты. Компания Hoversurf изобрела летающий мотоцикл «Скорпион-3», развивающий скорость 320 км/ч. Он обладает способностью сохранять подзарядку до 450 км. Новая российская технология будущего уже вызвала интерес со стороны зарубежья.

Научные сотрудники Томского политехнического университета разрабатывают уникальные технологии, обеспечивающие беспроводную передачу энергии посредством мобильной связи на внушительные расстояния. При этом планируется использовать связи пятого поколения. Согласно придуманному алгоритму, передача энергии будет происходить от одного устройства к другому вместе с радиосигналом. Сейчас эту инновацию проверяют на эффективность.

Среди новейших российских технологий и разработок ─конструктор BiTronics. Его предназначение – изучать человеческие биосигналы. К примеру, возможно создание человеко-машинных интерфейсов управления.

Дополнительные отрасли использования:

• изучение роботехники, физико-математических наук у школьников;
• улучшение спортивных сенсоров, пульсометров и других устройств.

В дальнейшем возможно выведение продукта на международный уровень.

В компании «Моторика» создаются высокоэффективные методики для протезирования конечностей с уникальным дизайном. Ими создана инновация, позволяющая человеку с травмой вернуть верхней конечности функцию хвата. Она называется активный тяговый протез. В него можно встраивать устройства, чтобы обеспечить беспроводной доступ в интернет. Выведение данных происходит на дисплей, который располагается на предплечье.

Цена такого изделия на порядок ниже, чем у иностранных разработок. В отдельных случаях государство предоставляет компенсацию, и получить протез можно абсолютно бесплатно.

Современные самолеты преодолевают большие расстояния, но на них затрачивается немало времени. Российский авиационный научный центр занялся работами по созданию сверхзвуковых авиалайнеров. Для этого активно привлекаются сторонние специалисты, так как спектр задач очень широк. По предварительным оценкам, новые самолеты будут издавать шумы, сравнимые с шумами обычных гражданских самолетов.

Перед учеными стоят следующие задачи:

• разработка предварительной конструктивно-силовой схемы планера;
• выбор основных конструкционных материалов;
• оценка характеристик двигателей;
• выстраивание необходимой тепловой защиты аппарата;
• выработка требований к измерительным средствам.

Сверхзвуковые самолеты будут способны совершать трансатлантические перелет всего за пару часов.

Робот-вездеход

Полезным отечественным стартапом стало устройство Anywalker.Оно представляет собой небольшого робота, способного самостоятельно передвигаться. Также Anywalker нажимает на кнопки и открывает двери, перемещается по лестницам.

Разработан план по масштабированию производства подобных устройств до одной тысячи экземпляров ежегодно.

Это устройство, которое обеспечивает прямой квантовый канал обмена информации между двумя абонентами. Данное изобретение разрабатывается учеными физического факультета в Московском государственном университете. Разговоры по такому устройству будут полностью защищенными от «подслушиваний». Для этого нужно, чтобы телефоны были соединены оптоволокном. Именно по нему идет передача квантовых состояний света.

«Умная» сельхозтехника

Данный проект активно развивается и поддерживается финансовыми вливаниями со стороны государства. Компания Cognitive Technologies разработала систему компьютерного зрения, которая позволяет сельскохозяйственной технике видеть на полях опасные объекты в виде столбов, камней и др. Эта информация используется для того, чтобы обеспечить безопасность механизмов при сборе урожая.

Первый трактор, оснащенный этой системой, уже успешно протестирован на российских полях. Повсеместное использование «умной» сельхозтехники позволит значительно экономить средства (до десятков миллионов рублей ежегодно в масштабах одного хозяйства).

В Томском государственном университете изобрели особый лазер, который предназначен для резки биологических тканей и костей. Установка разработана на парах стронция и может функционировать на разной длине волны. Она компактна и помещается на обычном столе. Под воздействием лазерного луча на тканях остается разрез и тонкая пленочка.

Ученые планируют тестировать изобретение и хотят использовать его в нейрохирургии, имплантологии и прочих медицинских сферах.

В основе всей современной техники лежат микросхемы. Чем меньше их размер, тем более компактным будет устройство. Московские ученые придумали тончайшую микросхему в мире, ее толщина – всего лишь одна молекула.

Когда новая российская технология будет внедрена в производство, появятся миниатюрные гаджеты, кардиостимуляторы и прочие приборы. Это изобретение, по мнению экспертов, способно «перевернуть мир». Оно уменьшит потребление энергии, вес и габариты гаджетов, а производительность поднимется на новый уровень.

Студенты из Перми задумали сделать робота, способного не только к самостоятельному передвижению, но и к общению с людьми. Они создали Promobot, который определяет возраст и половую принадлежность человека, распознает лица. Он владеет огромным словарным запасом, подключен к интернету и может дать ответы на многие вопросы. Такой робот подходит для выполнения функций продавца, официанта или администратора. Promobot используют некоторые пермские торгово-развлекательные центры и банки. Стоимость его составляет десять тысяч долларов, что намного дешевле корейских аналогов.

В ближайшем году в планах Томского политехнического университета заняться созданием нового рентгеновского томографа. Он будет отличаться тем, что сможет работать с фазой электромагнитной волны. В то время как обычные аппараты работают лишь с ее амплитудой. Это позволит устройству получить гораздо большее количество информации о структуре объектов исследования.

Помимо применения в медицинской сфере, изобретение подойдет для того, чтобы проводить диагностику композитных изделий.

Проект активно финансируется со стороны государства и промышленных партнеров.

Беспилотники разрабатывают не только в Америке, но и в нашей стране. На Урбанистическом форуме компанией «Волгабас» из города Волжский разработан и презентован первый беспилотный автобус. Он изготовлен полностью из запчастей отечественного производства. Такой автобус подходит для того, чтобы перевозить пассажиров по закрытым территориям. Планируется, что в 2018 году первые экземпляры уже появятся в столице.

Корпорацией Ростех представлена новейшая уникальная камера. Ее главная особенность в том, что она имеет коротковолновый ИК-диапазон. В нем достигаются высокие уровни природных контрастов и лучшая ночная освещенность.

«Всевидящие» камеры могут найти применение в разных областях. Среди них:

• мониторинг сельскохозяйственных угодий;
• навигация судов;
• проверка подлинности денежных купюр.

В России много талантливых людей, которые способные привнести еще много интересных идей и изобретений. В ближайшие годы появится еще немало новых технологий, которые кардинально изменят мир.

Платежные системы с распознаванием лиц: широко применяются уже сейчас

Системы распознавания лиц используются во многих странах для розыска преступников, контроля доступа к режимным объектам, а в некоторых странах - для подтверждения платежей в онлайн-банкинге. С 2014 года китайская компания Alibaba Group тестирует алгоритмы распознавания лиц, разработанные компанией Face++. Их собираются использовать для идентификации личности и подтверждения заказов в платежной системе Alipay. Точность алгоритма уже достигла 80%.

Еще одна компания, которая постепенно внедряет распознавание лиц, - . Она использует функцию Selfie Pay, которая позволяет подтверждать онлайн-платежи с помощью селфи. Чтобы приложение сделало снимок, нужно кивнуть или моргнуть - таким образом алгоритм убедится, что перед ним живой клиент, а не его фотография. Систему уже тестируют в Нидерландах, США, Канаде и странах Евросоюза. В этом году MasterCard обещает расширить перечень стран.

Панорамное селфи: уже сейчас

Первая любительская камера Panono Explorer Edition, позволяющая делать фото с обзором в 360 градусов, появилась на рынке в 2015 году и открыла новую эру в области фотографии. После этого на рынке появилось множество панорамных камер стоимостью до $500 производства Kodak, Samsung, Sony и других компаний. Журналисты из ведущих мировых изданий используют такие камеры, чтобы снимать репортажи из горячих точек. Например, журналисты из The New York Times на камеру Samsung Gear 360 сняли видео из лагеря беженцев в Нигере.

Формат 360-градусных фото и видео дает возможность показать происходящее наиболее достоверно, и в будущем, возможно, станет стандартом для новостных материалов.

Панорамные видеоролики уже используют для создания виртуальной реальности. Например, британский производитель алкоголя Diageo снял VR-ролик «Decisions», предупреждающий об опасности вождения в состоянии алкогольного опьянения.

Генная терапия 2.0: уже сейчас

Фото: Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Генная терапия - совокупность биотехнологических и медицинских методов, направленных на лечение заболеваний, вызванных мутациями в структуре ДНК или поражением ДНК вирусами, с помощью редактирования генетического аппарата. Изначально генную терапию рассматривали как средство излечения наследственных генетических заболеваний, однако сейчас исследователи надеются применить ее для борьбы с широким спектром заболеваний: болезнью Альцгеймера, диабетом, сердечной недостаточностью и раком. В мае Евросоюз одобрил использование генной терапии при тяжелом комбинированном иммунодефиците у детей.

Одной из самых перспективных технологий генной терапии является редактирование генома CRISPR/Cas9. Эту технологию открыли в 2013 году как механизм бактериального иммунитета вирусной ДНК. Ученые называют ее «молекулярными ножницами», так как она позволяет с высокой точностью вырезать и изменять участки ДНК любых организмов прямо в живых клетках. В октябре китайские ученые провели первый в мире эксперимент по взрослого человека с помощью технологии CRISPR/Cas9. Сотрудники Сычуаньского университета ввели модифицированные Т-лимфоциты пациенту, больному раком легких. Предполагается, что это запустит процесс уничтожения раковых клеток в его организме.

Ботнет вещей: уже сейчас

В начале 2000-х годов хакеры научились взламывать подключенные к интернету компьютеры и организовывать их в сеть для массированных атак на определенный сервер. С распространением «интернета вещей» - недорогих подключаемых камер, принтеров и сканеров - хакеры все чаще стали выбирать своей мишенью уязвимые смарт-устройства. Через них киберпреступники получают контроль над оборудованием локальных сетей, модемами, сетевыми хранилищами, системами видеонаблюдения и даже промышленными управляющими системами.

В сентябре сайт хостинговой компании OVH подвергся рекордным с помощью ботнета. Суммарная мощность атак достигла 1 Тб/с, наибольшая мощность одной из них - 799 Гб/с.

Обучение с подкреплением: распространится через 1–2 года

Искусственный интеллект AlphaGo, основанный на обучении с подкреплением, обыграл в го мирового чемпиона Ли Седоля

Обучение с подкреплением - один из способов машинного обучения, в ходе которого система обучается, взаимодействуя со средой. Самые перспективные исследования в этой области ведет лаборатория DeepMind, подразделение Alphabet. В 2016 году ее программа AlphaGo обыграла мирового чемпиона Ли Седоля со счетом 4:1 в го - древнекитайскую настольную игру, которая долгое время считалась недоступной искусственному интеллекту.

Сотрудники DeepMind предполагают, что перспективы обучения с подкреплением гораздо шире игрового искусственного интеллекта. Например, оно позволит роботам учиться ходить и манипулировать незнакомыми предметами без предварительных исчерпывающих инструкций, а беспилотным автомобилям - извлекать опыт из каждой поездки.

Практический квантовый компьютер: через 4–5 лет

Квантовый компьютер D-Wave Systems.

Квантовый компьютер - это вычислительное устройство, которое для передачи и обработки данных использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности. Основной единицей вычисления в нем является квантовый бит, который, в отличие от бита, может означать 1 и 0 одновременно. Это позволяет квантовому компьютеру производить вычисления в 100 млн раз быстрее, чем стандартный компьютер.

В мае прошлого года IBM через облачную платформу IBM Quantum Experience открыл доступ к своему квантовому компьютеру, который находится в лаборатории в Йорктаун-Хайтс. На данный момент около 40 тысяч пользователей провели более 275 тысяч экспериментов с использованием IBM Quantum Experience. Процессор компьютера состоит из пяти кубитов, а в будущем IBM надеется увеличить мощность до 50 кубитов. 6 марта компания объявила о создании нового подразделения IBM Q, которое будет заниматься разработкой модели квантового компьютера.

Кроме IBM, в этом году сразу несколько компаний - Google, Inte, Microsoft, - а также Научно-исследовательский институт Нидерландов и Технический институт Делфта обещают представить практические наработки в области квантовых вычислений.

Нейрочипы для парализованных: через 10–15 лет

Парализованный пациент играет в Guitar Hero с помощью нейрочипа. Фото: Battelle Memorial Institute

В последние годы ученые делают большие успехи в разработке нейроинтерфейсов, восстанавливающих двигательные функции у пациентов с травмами спинного мозга. Если в 2015 году речь шла в основном об опытах на животных - крысах и приматах, - то сейчас лаборатории в разных странах тестируют новые технологии на добровольцах-людях.

В апреле 2016 года сотрудникам Университета штата Огайо и Мемориального института Баттеля удалось достичь серьезного прогресса при лечении пациента с квадриплегией - параличом всех конечностей. Благодаря имплантированному в двигательную область коры головного мозга микрочипу, передающему декодированные сигналы в мускулы руки с помощью электростимуляторов, он смог заново научиться шевелить пальцами руки и даже в Guitar Hero.

В будущем ученые также надеются создать беспроводные нейрочипы, способные восстанавливать нейронные связи у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Беспилотные грузовики: через 5–10 лет

Беспилотный грузовик Otto совершил первый коммерческий рейс 20 октября 2016 года. Фото: Anheuser-Busch, Otto

Согласно прогнозам, появление на дорогах автономных грузовиков окажет более сильное и противоречивое влияние на общество, чем появление легковых автомобилей. В долгосрочной перспективе беспилотные технологии сделают грузоперевозки дешевле, но в краткосрочной приведут к всплеску безработицы. Согласно докладу Белого дома, только в США работу около 1,7 миллиона водителей грузовиков.

Разработчики предполагают, что внедрение автономных грузовиков поможет сократить количество аварий, так как более 90% из них происходят вследствие ошибок водителя.

Первая коммерческая доставка беспилотным грузовиком состоялась 20 декабря. Ее совершила принадлежащая Uber компания Otto, которая занимается разработкой автономных систем управления для грузового транспорта. Грузовик без водителя преодолел 200 километров города Форт-Коллинс до Колорадо Спрингс со скоростью 88 километров в час и доставил 45 тысяч банок пива Budweiser для пивоваренной корпорации Anheuser-Busch.

Клеточный атлас: через 5 лет

Иллюстрация: Genome Research Limited

Международный консорциум ученых из США, Великобритании, Швеции, Израиля, Нидерландов и Японии собирается создать подробную трехмерную карту человеческих клеток, которая впервые визуализирует то, из чего состоит тело человека. Для этого придется каталогизировать 37,2 триллиона микроскопических изображений клеток человеческого организма, определив молекулярную подпись каждой клетки и присвоив ей «географические координаты» расположения в человеческом организме. «Клеточный атлас» - приоритетный проект в списке медицинских исследований, в которые Марк Цукерберг и его жена Присцилла Чан собираются инвестировать $3 миллиарда. Ученые ожидают, что этот проект окажет значительное влияние на биологию и медицину на ближайшие несколько десятилетий, поможет понять причины развития онкологических и аутоиммунных заболеваний, а также разработать эффективные препараты для их лечения.

Солнечные термофотоэлектрические батареи: через 10–15 лет

Нанофотонный солнечный термофотоэлектрический элемент. Фото: MIT

Стандартные кремниевые солнечные элементы захватывают только видимое излучение в диапазоне от фиолетового (380 нанометров) до красного (780 нанометров) и могут преобразовать в электричество ограниченное количество света. В настоящее время большинство солнечных батарей работают с коэффициентом полезного действия 20%, и, по подсчетам ученых, даже в теории он не сможет превысить 32%. Ученые Массачусетского технологического института (MIT) работают над созданием термофотоэлектрического преобразователя (STPV), который позволит получать энергию не только из света, но и из преобразованного тепла.

Элемент состоит из нескольких слоев углеродных нанотрубок, которые поглощают тепловое излучение, и фотонного кристалла-излучателя, который преобразует его в световое излучение видимого спектра и перенаправляет на солнечную ячейку, которая преобразует энергию в электричество. Такая установка как минимум в два раза эффективнее обычных солнечных элементов.

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.

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.

Ежегодно в мире совершается множество научных открытий, способных качественно изменить жизнь людей на планете. Сегодня технологии несут социальную ответственность - батареи, способные обеспечивать энергией целые деревни, искусственный интеллект, интернет вещей.

Все эти идеи уже были известны, но только в 2017 году достигли того уровня зрелости, на котором их воздействие на нашу жизнь становится заметным.

Ультраемкие батареи

Мир давно уже готов отказаться от нефтепродуктов в пользу электроэнергии. Последним рубежом этой технологической войне остаются надежные и емкие батареи, способные хранить достаточное количество заряда. Последние исследования в этой сфере позволяют надеяться на то, что уже через несколько лет батареи с использованием натрия, алюминия и цинка смогут обеспечивать людей дешевой и доступной энергией. Это коснется не только электромобилей - чем дешевле будет технология аккумулирования электричества, тем выше будет уровень жизни стран третьего мира. А это означает доступное образование, удешевление продуктов питания и много других вещей, о которых гуманисты могут только мечтать.

Наносенсоры и интернет нановещей

Интернет вещей - глобальная сеть приборов, оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Технология способна в корне изменить представление о роли человека в мире, благодаря его исключению из части действий и операций. Ускорить процесс проникновения интернета вещей помогут наносенсоры и медицинские нанотехнологии, которые окажут огромное влияние на будущее медицины, архитектуры, сельского хозяйства и производство лекарств.

Блокчейн

Система блокчейн представляет собой электронную цепочку с несколькими участниками, которую невозможно сломать или подделать извне. Это означает абсолютную безопасность денежных переводов и не только - блокчейн может послужить хорошую службу во всех сферах жизни, в которых требуется точность и защищенность. Это может быть голосование, защита данных и любые финансовые операции. Экономический и социальный потенциал технологии блокчейн способен коренным образом изменить мировые рынки и отказаться от привычной валюты.

Двухмерные материалы

GRAPHENE

Двухмерные материалы (2D-материалы), толщина которых составляет всего один атом, активно изучаются в последние годы. Наиболее известным и изученным представителем является графен. Но кроме него существуют и другие двумерные материалы, такие как: силицен, германен и другие. Они могут быть использованы во множестве технологий: от фильтрации воды и воздуха до новых поколений аккумуляторных батарей.

Беспилотные автомобили

Беспилотные автомобили пока еще не получили легального статуса в большинстве стран мира, но их потенциал в деле снижения уровня загрязнения окружающей среды, повышения экономики, а также улучшения качества жизни пожилых людей и других слоев общества просто огромен. Поэтому крупнейшие автопроизводители мира сейчас ведут активную работу над автономными технологиями, позволяющими превратить водителя в пассажира.

Медицинские чипы

Интернет вещей несет перемены и в медицину. Миниатюрные сенсоры, устанавливаемые на жизненно важные органы человека, позволяют вести дистанционную диагностику здоровья, составлять статистику и забыть об очередях в больнице.

Solar Cells

Этот новый фотоэлектрический материал предлагает три улучшения по сравнению с классическими кремниевыми солнечными батареями: его легче сделать, его можно использовать практически в любом месте и он позволяет генерировать энергию более эффективно.

Открытая экосистема искусственного интеллекта

Цифровые помощники, нейросети и чатботы скоро возьмут на себя большой спектр задач, прежде принадлежащих человеку. Уже сейчас искусственный интеллект, при должной настройке способен поддерживать вполне осмысленный диалог с человеком. Через 10-20 лет искусственный разум станет гораздо ближе среднестатистическому жителю Земли - он будет отслеживать финансы, консультировать по вопросам медицины и будет работать диспетчером на производстве.

Оптогенетика

Использование света и цвета для записи активности нейронов в головном мозге известно уже несколько лет, но в этом году ученым удалось сделать прорыв. Это значит, что оптогенетика скоро станет еще одним методом борьбы с расстройствами и заболеваниями мозга.

Системы метаболической инженерии

Достижения в области синтетической биологии, системной биологии и эволюционной инженерии постепенно стирают границы между живым и неживым миром. Создание прочных материалов, топлива и восстанавливаемых источников энергии является целью этой отрасли науки, призванной удешевить технологии благодаря природным ресурсам.