4D-принтер, прозрачный бетон и другие технологии, о существовании которых не знают большинство людей
Появление четвертой промышленной революции поменяло наше восприятие мира и радикально изменило то, как мы живем. Размытые грани между механическими, электронными, цифровыми и биологическими аспектами нашей жизни создали начало новой эры, которую могли себе представить только заядлые фантасты. В нашу жизнь ворвались новые технологии, которые начали делать ее проще, интереснее, но все более напоминающей сюжет фильма "Терминатор". Чтобы шагать в ногу с прогрессом, мы расскажем о 8 таких футуристических технологиях, о которых вы, вероятно, не знали.
1. Атомная батарея
Эта технология, также известная как ядерная батарея или генератор радиоизотопов, была впервые продемонстрирована Генри Мозли в 1913 году. В течение 1950-х и 1960-х годов были проведены масштабные исследования в области создания долговечных батарей для космических полетов. С тех пор было найдено несколько методов получения электроэнергии из ядерных источников, а современные нано-технологии позволили создать новые устройства и улучшить свойства материала, которые ранее были недоступны.
Как и ядерные реакторы, атомные батареи вырабатывают электричество из атомной энергии, но без цепной реакции. Нельзя сказать, что изобретатели возлагают серьезные надежды на это изобретение. В последние десятилетия целесообразность исследований была жестко раскритиковано современным обществом, во многом из-за стереотипов прилагательного "атомный".
2. Силовой экзоскелет
Самые ранние версии костюмов подобного экзоскелета были разработаны Николасом Ягном в 1890 году. Первая мобильная интегрированная машина под названием Hardiman была разработана совместно General Electric и Вооруженными силами США в 1960-х годах. С его помощью подъем 110 килограммов веса ощущался как подъем 4,5 килограмма.
В 1986 году Рейнджер армии США Монти Рид, который сломал спину в авиакатастрофе с парашютом, разработал прототип экзоскелета под названием LIFESUIT, который может пройти 1,6 километра и поднять 92 килограмма.
Если вы не представляете, как действует это изобретение, объясним простым языком. Вспомните героев фантастических фильмов, которые с помощью роботизированных рук и ног могут совершать действия, неподвластные обычному человеку. Экзоскелет, по сути, наделяет вас сверхсилами, будто вы сидите за рулем погрузчика.
3. Управляемая мозгом роботизированная конечность
Исследователи из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса, финансируемой агентством оборонных перспективных исследовательских проектов (DARPA), разработали передовую, управляемую разумом роботизированную руку. Первым ее обладателем стал Джонни Матени из Флориды, который потерял руку из-за рака в 2005 году.
Шуити Нисио и Кристиан Пеналоза из Института передовых телекоммуникационных исследований в Киото разработали еще одну роботизированную руку, которая может управляться вашим мышлением. Они создали алгоритм, который считывает электрическую активность, записанную неинвазивными электродами, размещенными на коже головы, и различать модели, связанные с движением руки. Просто придумайте задачу (взять стакан воды или погладить кошку). После прочтения этого конкретного шаблона алгоритм поручает роботизированной руке двигаться соответственно.
4. Прозрачный бетон
Впервые упомянутые в канадском патенте 1935 года, полупрозрачные бетонные изделия были разработаны в 1990-х годах. Оптические волокна идут через весь бетонный блок создавая некоторую светлую картину на другой стороне. Несмотря на не слишком обнадеживающее название, прозрачный бетон обладает теми же свойствами и прочностью, что и обычный.
Сегодня прозрачный бетон используется в архитектурно-дизайнерских целях для фасадов и внутренних стен. До нашей страны процесс непосредственного производства пока еще не дошел. Тем не менее купить его можно: есть компании, которые занимаются поставками со складов официальных представителей.
5. Микро-вертолет
В 2008 году в нидерландском университете был разработан орнитоптер под названием Delfly Micro, размером всего 10 см и весом 3 грамма. Он снабжен камерой для навигации и отлично подходит для использования внутри помещения. По сути, это уменьшенный аналог квадрокоптера, который уже никто не воспринимает как чудо технологического прогресса.
Более того, в 2013 году более крохотный орнитоптер (3 сантиметра) был разработан Робертом Вудом в Гарвардском университете. Модель, однако, не является автономной и требует питания через провод.
В 2007 году американская компания Honeywell разработала микро-воздушный автомобиль под названием T-Hawk (tarantula hawk), который использовался армией США и подразделением ВМС США для поиска бомб и других потенциально опасных целей. Он также использовался на АЭС "Фукусима-Дайити" в Японии после цунами 2011 года для съемки видео и получения радиоактивных показаний. Британская армия развернула 16-граммовый беспилотный летательный аппарат Hornet Nano для поддержки пехотных операций в Афганистане.
Исследователи также черпают вдохновение и идеи у насекомых и птиц, чтобы достичь лучших летных возможностей для новых моделей.
6. 4D-печать
3D-принтер знают все. Но что такое 4D-печать?
Существуют различные подходы к тому, как печатаются материалы в 4D. Один из способов предполагает, чтобы они реагировали на передачу кинетической энергии из одной среды в другую. Когда объект печатается с гидрофильным материалом с одной стороны и гидрофобным материалом с другой стороны, одна сторона набухает, а другая сжимается при контакте с водой, в результате чего предмет меняет свою форму.
Другой способ заключается в программировании физических и биологических материалов для изменения их формы или свойств. Этот метод связан с нанотехнологиями и молекулярным производством. Еще один подход - использование "релаксации стресса". Предполагается сборка материала из-за напряжения, которое хранится в материале, что приводит к изменению формы.
7. Аэрогель
В 1931 году Сэмюэль Стивен Кистлер впервые создал Аэрогель вместе со своим другом, который мог заменить жидкость газом. Аэрогели изготавливаются путем очень медленной сушки геля, чтобы его матрица не разрушалась из-за капиллярного действия, как это обычно бывает при обычном испарении. Первые аэрогели производились из кремнезема, а затем из глинозема, хромии и диоксида олова. Углеродные аэрогели были впервые появились в 1980-х годах.
Точка плавления 1200 °C. Несмотря на свою низкую плотность и тот факт, что он склонен к разрушению, аэрогель чрезвычайно силен и имеет огромную несущую способность из-за дендритной микроструктуры. Его используют для термоизоляции, фильтруя космическую пыль на корабле, а также может быть использован для поглощения тяжелых металлов в воде.
8. Li-Fi
Термин Li-Fi был придуман Харальдом Хаасом, профессором мобильной связи Эдинбургского университета, на конференции TED 2011 года. Технология подобна Wi-Fi, но использует средство для высокоскоростного сообщения и работает путем переключения света на очень высоком темпе, который незаметен человеческому глазу. Поскольку спектр Li-Fi в 10 000 раз больше, чем полный спектр радиоволн, считается, что он не имеет ограничений по мощности, в отличие от Wi-Fi, который в настоящее время почти достиг своего предела.
Поскольку свет не может проникать в стены, Li-Fi считается более безопасным от взлома, и технология, как ожидается, будет дешевле, чем Wi-Fi. На сегодняшний день исследователи достигли скорости 224 гигабит в секунду. Технология может стать лучшей альтернативой для использования в больницах, так как она не влияет на медицинские инструменты или человеческие тела.