Современные технологии: сферы применения, использования, внедрения, развития

Сфера развлечений

Технология, описанная писателями еще задолго до ее появления, – виртуальная реальность. Конечно, до капсул, в которых тело будет отдыхать, а мозг видеть реальные сны, достаточно далеко. Но уже сейчас можно видеть своими глазами то, чего нет, и при этом не попасть на прием к врачу. Дополненная и виртуальная реальность станет видима для любого, кто приобретет специальные очки и установит нужное приложение на смартфон.

В чем разница этих технологий:

• AR-технология — дополненная реальность. Подразумевает под названием восприятие человеческим мозгом искусственных элементов с помощью специальных устройств как неотъемлемую часть мира.
• VR-технология. Создает новую реальность, отличную от настоящей, с которой владелец технологических новинок может контактировать и взаимодействовать с помощью органов чувств. Воспринимается новый мир визуально. Слышны звуки, благодаря чему человек, использующий технологию, практически полностью погружается в виртуальную среду, ощущает все, как настоящую реальность.

Космический корабль SpaceShipOne

Управляемый суборбитальный космический корабль, который может перевозить до 3-х пассажиров – такая характеристика дается аппарату SpaceShipOne. Под суборбитальной понимается высота более 100 км, а это уже космос. Сегодня космический корабль не используется, т.к. свои основные задачи он выполнил – принёс победу в конкурсе своим создателям (да был такой конкурс, где нужно было такой аппарат сварганить), и доказал, что космический туризм доступен уже сегодня. Всего SpaceShipOne совершил 17 полётов.

Сейчас активно дорабатывается SpaceShipTwo, который может перевозить 6 пассажиров и 2 пилотов. Тестируется он уже с 2010 года, и в ближайшее время компания-разработчик обещает совершить первый космический пассажирский перелёт. Правда стоить такое удовольствие будет немало.

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.

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.

Автономное искусственное сердце

Речь пойдёт об искусственном сердце AbioCor, изобретение которого дало основу для будущих разработок в этом направлении. AbioCor может продлить жизнь пациенту, имеющему тяжёлую сердечную недостаточность. К сожалению, на момент появления технологии такое сердце могло вживляться только людям с определёнными антропометрическими данными. Заряда батареи хватало только на час. Однако искусственное сердце работало, люди продолжали жить.

Сегодня благодаря опыту AbioCor внедряются новые технологии, которые в перспективе могут спасти не один миллион жизней, т.к. по статистике болезни сердца являются самыми распространёнными причинами смертей в мире. Именно поэтому данное изобретение стоит на втором месте нашего ТОПа.

Стволовые клетки из клеток взрослого организма

Стволовые клетки используют для выращивания органов и тканей человека. Это актуально для лечения целого ряда болезней. Поэтому к величайшим открытиям 21 века можно отнести тот факт, что люди научились выращивать нужные для пересадки органы, а не надеяться на то, что появится подходящий донор.

Раньше стволовые клетки получали только из эмбриона. Это было не только неэтично, но и опасно, так как клетки брали с помощью шприца, которым прокалывали плаценту. А это порой приводило к выкидышу. Ко всему прочему, полученные клетки приходилось долго хранить в заморозке. Позволить себе это могли только очень богатые родители.

Использование стволовых клеток взрослого человека решает проблему полностью. И хотя эта технология пока еще новая и дорогая, в будущем замена вышедшего из строя органа выращенным из пробирки станет обычным делом.

Робот-сиделка

Уход за тяжелыми больными – трудная и изматывающая работа. Неудивительно, что изобретатели разных стран предлагают свои технические решения для её облегчения. В будущем подобные роботы, возможно, покажут себя как одно из важнейших изобретений человечества. Японцы создали робота, способного перекладывать человека с кровати на кресло и обратно, перемещаясь на большие расстояния. А студенты Массачусетского университета представили андроида, способного подавать различные предметы и самообучаться по ходу работы. Сегодня роботы не в состоянии обеспечить нормальный уход за человеком, они лишь могут выполнять несколько действий. Смогут ли они заменить сиделок в полном объеме – покажет будущее.

Противозачаточный пластырь

Изобретение 21 века: противозачаточный пластырь.
Наверняка все слышали об этом маленьком квадратике, который нужно просто приклеить на кожу женщины и который помогает предотвратить беременность. Они уже существуют в течение нескольких лет, а также такие пластыри безопасные с медицинской точки зрения и эффективные. Добро пожаловать в двадцать первый век.

Бионические контактные линзы

Это изобретение – виртуальный дисплей, который может иметь множество сфер применения. Устройство в законченном виде будет иметь вид самой обычной контактной линзы, но с включения бионических технологий. Смотря через такие линзы, можно будет увидеть, что генерируемый дисплей накладывается на реальный мир. С будущих разработках ожидаются встроенные солнечные батареи, беспроводная связь и передача электроэнергии радиочастотами. Изобретение уже тестировалось на кроликах в течение 20 минут, у животных при этом никаких проблем со зрением не наблюдалось.

Блокчейн

Эта технология может изменить практически любую отрасль — финансы, ритейл, грузоперевозки и даже сельское хозяйство. Блокчейн — своеобразная децентрализованая база данных, из которой невозможно удалить или подделать информацию. Это перспективная технология, но пока она не получила широкого распространения. Одна из причин в том, что государственные структуры предпочитают самостоятельно заниматься защитой данных, что несколько ограничивает область применения блокчейна.

Криптовалюты

Строго говоря, криптовалюты — первая и самая известная реализация технологии блокчейн. Но значимость криптовалют позволяет нам выделить их. Криптовалюты должны позволить покупать товары и услуги без посредников и комиссий. Однако их репутации вредят незаконные сделки и слишком большой ажиотаж. Кроме того, криптовалюты рискованны и пока не очень распространены.

Новые производственные технологии

К ним относятся аддитивные технологии, цифровое моделирование и новые материалы. Преимущество аддитивного производства заключается в сложении или наслаивании материала при изготовлении сложных деталей, что в разы экономичнее выпиливания или отрезания.

Пример аддитивной технологии – 3D-печать. Чтобы аддитивные технологии работали, нужно создать электронную модель изделия. При помощи технологий цифрового моделирования и проектирования не только рисуют трехмерный макет изделия, но и рассчитывают, какой потребуется материал для его изготовления, какие нагрузки он выдержит, вплоть до выбора поставщика. В идеале компьютер должен выполнять работу целого конструкторского бюро.

Новые материалы – это материалы на стыке нескольких наукоемких областей, такие как биоинженерные материалы, сверхпроводники, передовые полимеры, нанопорошки и наноуглеродные материалы. Они требуются для того, чтобы оборудование могло выполнять новые функции.

В качестве примера можно привести проект «Фабрики будущего». Он направлен на создание площадок цифрового проектирования и моделирования, а также тестирования продукции нового поколения в области автомобилестроения, судостроения, вертолетостроения и т. д. «Умные» фабрики позволят сократить сроки разработки и производства, а также себестоимость изделий. Проект предполагает запуск двух испытательных полигонов к 2018 году и 30 «Фабрик будущего» к 2035 году. Его будут реализовывать Институт передовых производственных технологий СПбПУ, группа компаний CompMechLab, научно-производственное объединение «Сатурн» (входит в структуру «Ростеха»), Сколковский институт науки и технологий и другие.

Устройства для чтения мыслей

О передаче сложных мыслей напрямую из мозга в различные устройства в ближайшее время можно не мечтать. Но еще в 1998 году в продажу поступил гаджет, позволяющий парализованным людям включать и выключать свет силой мысли. А в 2008 году японские ученые под руководством Джуничи Ушибы позволили парализованному человеку отдавать простейшие команды персонажу в компьютерной социальной игре.

Уже несколько крупных компаний сегодня продают телепатические устройства, позволяющие управлять приложениями или игрушками. Они активно сотрудничают с игровыми производителями, что при хорошем развитии событий даст значимый результат в будущем. Перспективным является использование таких устройств и в медицинских целях. По этой причине устройство для чтения мыслей, в будущем, могло бы стать одним из самых полезных изобретений человечества.

Носимая электроника

Умные очки и часы — это устройства, которые соединяют нас с внешним миром. Но есть и технологии, которые соединяют нас с нашим телом. Их разработкой занимаются крупные научные институты, корпорации и маленькие компании. Речь идёт о наушниках, которые измеряют частоту сердечных сокращений, линзах, отслеживающих уровень сахара в крови, и татуировках с технологией NFC.

Как только разработчики смогут сделать такие гаджеты доступными, рынок заполнят различные имплантаты, которые будут считывать важную информацию в реальном времени и отображать её на тех же умных очках.

Умный дом

Эта технология уже стала реальностью. Холодильники сообщают, какие продукты заканчиваются, а духовку можно контролировать с помощью своего смартфона.

В будущем духовка научится разогревать еду, пока вы едете домой, а холодильник сам закажет продукты. Вы же в это время сможете сосредоточиться на более важных делах.

Технологии беспроводной связи

Сейчас в приоритете технологии 5G. Идея 5G заключается в том, чтобы выделить под нужды широкополосного мобильного доступа миллиметровые частоты свыше 24 ГГц, что позволит достичь скоростей передачи данных свыше 10 Гбит, то есть более чем в 10 раз быстрее соединения по оптико-волоконному кабелю.

В принципе, скорости 4G более чем устраивают потребителей, но 5G позволит отчасти перехватить технологический контроль за интернетом у США, поэтому в него очень активно вкладываются Китай, Южная Корея, Европа.

Россия также предпринимает шаги по усилению своего влияния в области развития 5G. В конце сентября 2015 года она предложила Международному союзу электросвязи стандартизировать для сетей 5G диапазоны частот 4440–4500, 4800–5000 и 5925–6425 МГц, широко используемые у нас в стране. Примерно тогда же было достигнуто соглашение о сотрудничестве стран БРИКС в области стандарта связи пятого поколения, интернета вещей и облачных технологий.

В России системы беспроводной связи разрабатывает компания Ranberry, которую основали сотрудники Института проблем передачи информации РАН.

Развитие и удешевление складных гаджетов с гибкими дисплеями

В 2021 году практически у всех производителей мобильных гаджетов появятся новинки.

LG в первом квартале выпустит рулонный смартфон Rollable с чипом Snapdragon 888. Путем растягивания телефон увеличивается с 6,8 до 7,4 дюйма. Основное преимущество — никаких изгибов экрана. С похожими характеристиками на рынок выйдет двухэкранный «сэндвич» от OPPO.

Еще одна новинка от LG — планшет с полупрозрачным на 36 % ЖК-дисплеем диагональю 13,3 дюйма. Любителей телевидения производитель порадует 4К экраном Signature OLED R, сворачивающимся в рулон, как губы покупателей. Цена девайса $87 000.

Несмотря на заоблачную стоимость некоторых гаджетов, наблюдается общий тренд на удешевление электроники с гибким дисплеем. Вторая версия Nubia Watch подешевела в три раза: альфа-версия в феврале 2019 года продавалась по $760, новая модель стоит $225. Nubia Watch 2 — AMOLED экран 4 дюйма, датчики пульса, компас, GPS, eSIM, NFS, Bluetooth 5.0, Wi-Fi и батарея 420 мА·ч.

Samsung Galaxy Z Fold 2 — раскладушка с 8-дюймовым экраном от корейского производителя получила вспомогательный 4-дюймовый экран на внешней стороне и лишилась привычных фронтальных камер. Все снимки делает многомодульный объектив. Как знать, может быть Samsung задает новый тренд на отказ от двухстороннего расположения камер.

Производитель смартфонов предлагает несколько вариантов дальнейшего развития технологии. В Galaxy Z Fold экран разделен на три секции, центральная область равна двум боковым, в результате телефон становится похож на классическое трюмо. В другой вариации Z-образная конструкция позволяет выворачивать наружу два экрана под 180 градусов.

Xiaomi выпустит телефон с двойным экраном, причем раскладываться будет только один по горизонтали, вытягиваясь из корпуса. Плавным движением руки смартфон превращается в планшет без фронтальной камеры. В Xiaomi Mi Max Alpha будет установлен сворачивающийся Amoled-дисплей от Visionox, радиус скручивания 7 мм, диагональ 10 дюймов.

Intel не отстает от ведущих игроков рынка и предлагает свой 17-дюймовый планшет с гибким экраном под рабочим названием Horseshoe Bend.

Другие тренды: на смену девайсам с большим количеством камер приходят мультиэкранные гаджеты. Стилус  появится сразу у нескольких производителей и с большой вероятностью станет must have для будущих поколений мобильных устройств. Смартфоны будут толще, тяжелее, их придется чаще заряжать — экраны потребляют 6 мВт на квадратный сантиметр, но время пополнения батареи сократится благодаря зарядным устройствам мощностью свыше 30 Вт. Цены снижаются: в 2021 году нет разницы — гибкий или твердый экран, Apple или Nubia — производители предлагают примерно одинаковую цену за свои устройства.

Билборд, который производит чистую воду

Инженерно-технологический университет Перу в сотрудничестве с рекламным агентством Mayo DraftFCB разработал билборд, способный преобразовывать атмосферную влагу в питьевую воду. Недостаток чистой питьевой воды – отдельная проблема для Перу, это изобретение позволит улучшить качество жизни местного населения.

Нанороботы

На сегодняшний день многие ученые стремятся создать нанороботов – машины, которые смогут работать на атомном и молекулярном уровнях. Такое изобретение даст возможность производить молекулярные материалы. Можно будет, например, делать кислород или воду. Также в хозяйственной сфере они смогут создавать продукты питания, топливо и участвовать в других процессах, обеспечивающих жизнедеятельность человека. Такие роботы смогут сами себя создавать.

Нанотехнологии являются символом будущего и одним из векторов развития цивилизации. Их использование возможно практически в любых сферах человеческой жизни.

В медицине появление нанороботов приведет к полному излечению организма человека. Их можно будет запустить в тело. Правильно запрограммированные машины начнут уничтожать вирусы и другие вредные вещества, находящиеся внутри организма. С помощью нанотехнологий можно придать красивый и здоровый вид коже человека.

В экологии электронные машины помогут прекратить загрязнение планеты. С их помощью можно будет проводить очищение воды, воздуха и других жизненно важных источников здоровья человека.

Такие необычные изобретения человечества могут помочь в решении сложных задач, однако на данный момент разработки находятся на научно-исследовательской стадии.

На сегодняшний день созданы некоторые компоненты будущих молекулярных машин, проводятся различные конференции, посвященные вопросу создания нанороботов.

Существуют примитивные прототипы будущих машин. В 2010 году впервые были показаны молекулярные машины на основе ДНК, которые могут перемещаться в пространстве.

Мир нанотехнологий не стоит на месте, и возможно, 21-й век еще будет наименован веком, в котором появятся самые необычные изобретения.

Частица Бозона-Хиггса

Ее существование было предсказано еще в 1960 году, но открыли частицу только в 2006 году в Женеве. Это стало возможным, благодаря строительству большого адронного коллайдера. Частицу Бозона еще называют «частицей Бога», так как именно она является тем основным кирпичиком, из которого появилась Вселенная. Это величайшее открытие в физике 21 века не только поможет в недалеком будущем создавать новые вещества, но и станет базой для дальнейших свершений. Например, выпуска двигателей, работающих по новым принципам и позволяющих преодолевать огромные расстояния за короткое время.

Беспилотные автомобили

Беспилотный «Гуглмобиль»

Идея создать транспортное средство, которое сможет передвигаться по дорогам самостоятельно, без участия водителя, появилась очень давно. Но громадные технические сложности долго не позволяли реализовать эту идею на практике. Ещё в 2004 г. на соревнованиях беспилотных автомобилей в США ни одна машина не смогла пройти весь маршрут и доехать до финиша. Но ситуация менялась, конструкторы оснащали автомобили всё более совершенными датчиками и всё более продвинутым искусственным интеллектом, и после 2010 г. появились модели, способные самостоятельно ездить по улицам городов. В настоящее время в нескольких странах уже работают беспилотные автобусы и такси, а власти многих городов вполне серьёзно рассматривают проекты развития беспилотного транспорта.

Гибридный автомобиль

Изобретение 21 века: гибридный автомобиль.
Для некоторых может показаться странным, что гибридный автомобиль с двумя источниками энергии действительно может быть безопаснее для окружающей среды, чем традиционный автомобиль. Тем не менее, многие эксперты твердят именно это. Только время покажет, является ли это одним из величайших изобретений нашего века или просто очередной сверхраздутой идеей, которая с треском провалилась.

Мультикоптеры

Мультикоптеры (в основном в виде квадрокоптеров), или дроны, также появились совсем недавно. С одной стороны, сама схема подобного летательного аппарата с 4 (или большим числом) винтов не была чем-то новым, да и беспилотных летательных аппаратов в 20 веке было сконструировано достаточно, но в 21 веке в этой области был совершён настоящий прорыв.

Произошло это, с одной стороны, благодаря развитию электроники и появлению небольших микросхем, способных контролировать полёт мультикоптеров, а с другой, благодаря появлению компактных литий-ионных аккумуляторов, способных обеспечить дроны достаточной энергией для полёта.

Первый мультикоптер современного типа появился в 2006 году и был разработан немецкой компанией Mikrokopter.

Стоил он дорого — 1500 евро, но конкуренты быстро переняли идею и вскоре сконструировали огромное количество более доступных моделей. Сегодня квадрокоптеры уже активно используются для съёмок, составления карт, различных исследований и доставки небольших грузов.

Невидимый небоскреб

Башня Бесконечности в Южной Корее вошла в список 25 лучших изобретений по версии журнала Time в 2013 году. Она стала первым небоскребом в мире, который в течение нескольких часов в сутки обеспечивает беспрепятственный обзор неба, находящегося за ним. Ее строительство будет завершено в 2016 году. Архитекторы всего мира расценивают ее как настоящее архитектурное чудо, которое раскроет новые горизонты в мире архитектуры и инженерии.

Как вам статья?