Технологии

Топ-10 новых технологий 2016 года

Далее

Совет по новейшим технологиям Всемирного экономического форума составил список самых современных тенденций развития высоких технологий, от аккумуляторов, обеспечивающих энергией целые деревни, до микрочипов, заменяющих органы в медицинских исследованиях.

Наносенсоры и интернет нановещей

Ученые приступили к сокращению размеров сенсоров от миллиметров и микронов до нанометров. Теперь они могут без труда проникать в кровеносную систему или примешиваться к строительным материалам. Это важный первый шаг к интернету нановещей, который выведет медицину, энергетику и многие другие отрасли на совершенно новый уровень.

Некоторые из наиболее передовых сенсоров создаются с помощью синтетической биологии, меняющей одноклеточные организмы, такие как бактерии. Ученые строят простые биокомпьютеры, использующие ДНК и белки для опознавания химических целей и хранения информации.

Другой вид наносенсоров — углеродные нанотрубки и другие не-биологические материалы, из которых делают беспроводные наноантенны. Они способны собирать информацию с миллиона различных точек. Внешние устройства могут реагировать на мельчайшие изменения света, вибрации, напряжения, магнитного поля и химической концентрации.

Интернет нановещей позволит получить гораздо более подробную картину наших городов, домов, фабрик и нас самих.

Аккумуляторы нового поколения

За последние несколько лет появились новые разновидности аккумуляторов с достаточно высокой мощностью, чтобы обеспечивать целые фабрики, города и даже мини-электросети. Эти аккумуляторы работают на цинке, соде и алюминии. В них нет тяжелых металлов и едких веществ. Они более доступные и безопасные, чем литиевые. И лучше подходят для солнечных и ветряных станций.

Для людей, живущих за чертой бедности, у которых нет ни света по ночам, ни интернета, чтобы учиться, аккумуляторы могут стать «лекарством от нищеты». Кроме того, они способны полностью избавить мир от выбросов углекислого газа за несколько десятков лет.

Блокчейн

Как интернет, блокчейн — это открытая, глобальная инфраструктура, на основании которой могут быть построены другие технологии. И, как интернет, она позволяет людям обходить традиционные границы, снижая стоимость транзакций.

Используя блокчейн, люди могут пересылать деньги или покупать страховку без банковских счетов даже находясь в разных странах. Продавать и покупать недвижимость, билеты, акции, заключать контракты с юристами.

Важнее всего, что блокчейн побуждает людей работать честно. Мошенничество не полностью исключено, но сложнее с этой технологией, способной улучшить общество, гарантируя конфиденциальность, безопасность и свободу передачи данных.

Банки начали проводить международные платежи через блокчейн

Двухмерные материалы

Революция двухмерных материалов началась в 2004 году, когда был изобретен графен, материал прочнее стали, тверже алмаза, легче многих материалов, прозрачный, гибкий и сверхбыстрый проводник электричества.

Сначала он был дороже золота, но потом значительно упал в цене благодаря улучшенным технологиям производства. Сейчас ученые активно смешивают все виды двухмерных материалов, каждый из которых обладает уникальными механическими и электрическими свойствами. По сравнению с ними сталь и силикон выглядят устаревшими.

Автономный транспорт

Сложно предугадать, каким будет воздействие автономного транспорта на наше будущее, но переоценить его сложно. Одно точно, если эта технология станет повсеместно распространенной, — наша жизнь изменится. И даже если она угрожает оставить без работы множество водителей грузовиков и такси, тенденция вряд ли замедлит свое развитие.

В США ежегодно в авариях гибнет более 300 000 человек, а травмы получают 2,3 млн. В автономных системах есть еще недоработки, но они не подвержены тысячам отвлекающих факторов и не склонны рисковать на дорогах, что является основными факторами ДТП. В ближайшее время полуавтономные системы безопасности будут помогать только избегать столкновений, но затем необходимость в водителе может отпасть и вовсе.

Органы на микрочипах

Для медицинских экспериментов требуются органы, но использовать для этих целей человеческие — слишком дорого и расточительно. Новая технология позволяет выращивать функциональные части органов в миниатюре, на микрочипе.

Каждый такой орган размером примерно с USB-флэшку и сделан из гибкого прозрачного полимера. Микрофлюидальные трубки меньше миллиметра диаметром перекачивают питательные вещества, кровь и экспериментальные лекарства, а клетки имитируют некоторые основные функции живого органа.

Есть надежда, что миниатюрные органы на чипах смогут существенно сократить потребность фармакологических компаний в подопытных животных. Оставив в стороне этические соображения, следует помнить, что реакция клеток животных редко полностью совпадает с человеческой.

Перовскитовые солнечные ячейки

Перовскиты — класс материалов, в которых органические молекулы, состоящие в основном из углерода и водорода, связаны с металлом, например, свинцом, и галогеном (хлором) в трехмерную кристаллическую решетку. В производстве они дешевле, и менее вредны для окружающей среды, чем кремниевые элементы.

Кроме того, важным фактором является их эффективность. За 7 лет с момента открытия перовскиты достигли уровня конверсии солнечного света в 20%, и это далеко не предел. Сейчас они могут соперничать с кремниевыми элементами, верхний потолок конверсии которых уже достигнут.

Если объединить их с новейшими технологиями аккумуляторов, то перовскитовые солнечные ячейки могли бы помочь изменить жизнь 1,2 млрд человек, живущих сейчас почти без электричества.

Достигнута конверсия перовскитов свыше 20%

Открытая экосистема ИИ

В последние несколько лет отдельные элементы искусственного интеллекта объединились в открытую экосистему, которая связывает не только мобильные устройства и компьютеры, но и термостаты в спальне, весы в ванной, браслеты на запястье и машины в гараже.

Связь интернета с интернетом вещей и личными персональными данными, доступными отовсюду через устное общение с ИИ может обеспечить рост продуктивности и благосостояния миллионов людей в ближайшие пару лет.

Секретный ингредиент этой технологии, которого раньше не было, — это контекст. Виртуальный помощник знает, когда вы расстроены, устали, голодны или больны. Знает, что для вас важно, и чего вы не любите. Разумеется, цифровые ассистенты смогут быть полезны только до той степени, до какой мы доверяем им свои тайны.

Оптогенетика

В 2005 году нейрогенетики продемонстрировали способ управления нейронами с помощью света различного спектра. Впоследствии они разработали различные версии белков, которые реагируют на цвета, от темно-красного до желтого и синего. Поместив гены в разные клетки, они активировали нейроны по-отдельности или группами с помощью импульсов света.

Оптогенетика открывает путь к лечению неврологических заболеваний, включая болезнь Паркинсона, хронические боли, нарушения зрения и депрессию. При этом этот неинвазивный способ световой терапии предоставляет новую альтернативу опиоидам.

Управление метаболическими системами

Для климата и общей экономики было бы лучше, если бы мы научились изготавливать промышленные товары из живых организмов, а не из нефти, газа и угля. Большим потенциалом в производстве недорогих материалов обладают микробы. Вместо того, чтобы добывать ископаемые из земли, мы могли бы «варить» все необходимое в биореакторах.

Успехи в области управления метаболизмом позволяют менять биохимию микробов таким образом, чтобы они направляли больше энергии и ресурсов на синтез химических веществ. Иногда это означает изменение генетического состава организмов, а иногда — более сложные модификации метаболизма и условий развития.

В отличие от ископаемого топлива, вещества, полученные из микробов, бесконечно возобновляемые и выделяют относительно мало углекислого газа. Некоторые из них могут даже обращать этот процесс вспять, поглощая СО2 или метан из атмосферы и превращая его в твердые материалы, которые потом можно будет захоронить как твердые отходы.

Загрузка...