Sedem vynálezov, ktoré by mohli zmeniť svet

Vždy, keď nemáte čo robiť, alebo si myslíte, že všetky objavy už boli vykonané, premýšľajte o nasledujúcich veciach. V našom svete existuje zoznam úloh, ktorý prinesie potenciálnym miliónom priekopníkom. Nie je náhoda, že na nich bijú najlepšie mysle ľudstva. Áno, výrazne sa odlišujú od veľkolepých záväzkov, ktoré sľubujú, že budú vyvinuté v nasledujúcich desiatich alebo viacerých rokoch, ale mali by ste vedieť: týchto sedem vynálezov by mohlo zmeniť náš svet nad rámec uznania.

Elektrické lietadlá

Tesla. Prius. Volt. General Motors. Automobilový priemysel sa vyvíja radikálnym zachovaním životného prostredia. Slovo „zelená technológia“ už dávno prestáva byť tabu. Pokiaľ ide o lietadlá, po desaťročia nazhromaždili schopnosť spotrebovať palivo. Čo bude ďalej? Do roku 2031 bude letecká doprava najmenej dvojnásobná v porovnaní s krajinami tretieho sveta. Toto zvýšenie môže negovať akékoľvek pokusy o zníženie úrovne emisií znečisťujúcich látok do životného prostredia, napríklad v automobilovom priemysle..

Existuje niekoľko spôsobov, ako tento problém vyriešiť. NASA sa snaží prerobiť dizajn lietadla tak, aby sa znížila spotreba paliva o približne 50%. Na tento účel sa nachádzajú špeciálne tiché motory v koncepcii série MIT D. Inteligentný navigačný systém umožní lietadlám lietať najkratším a najziskovejším spôsobom. Zjednoduší dýchacie cesty. A lietadlá lietajúce pre nevýznamné vzdialenosti sa môžu dobre stať elektrickými. Slovinská spoločnosť Pipistrel vyvinula elektrické lietadlo pre štyroch cestujúcich, ktorých letový dosah je dvakrát vyšší.

„Všetky tieto technológie sú možné vďaka vývoju, o ktorom sme ani pred desiatimi rokmi nemohli ani snívať,“ povedal David Hinton, zástupca riaditeľa leteckého výskumu NASA. Obmedzenie - obloha.

Elektrické lietadlá už sľubujú tlačiť konvenčné výcvikové lietadlá na výcvik. Aero Electric Aircraft Corporation plánuje do leta pripraviť dvojmiestne plne elektrické lietadlo Sun Flyer. Solárne panely na krídlach dodajú lietadlu dodatočnú elektrinu, a ak ho necháte na pár dní na slnku, bude plne nabitá.

nanostrojov

Harry Gray vie, aké elektróny sú. V roku 1982 chemik v Caltech zistil, že elektróny vytvárajú "tunel" - prechádzajú dlhým reťazcom molekúl - prostredníctvom proteínov. Táto technika je podobná animovanému dychu života. Takto živá hmota premieňa energiu na niečo, čo sa dá použiť, počnúc rastlinami, ktoré uzatvárajú energiu slnečných lúčov v ich bunkách a končia každodennými formami života, ktoré spaľujú glukózu v organizmoch, aby žili. To je možné s molekulou nazývanou metaloproteín, ktorá kombinuje flexibilné proteíny so schopnosťou kovov katalyzovať chemické reakcie..

Keď to Gray zistil, už študoval poriadok slnečnej energie. Uvedomil si, že ak chcete vyvinúť generátor energie s neustále aktualizovanými zdrojmi, ktorý funguje takmer nekonečne, budete musieť vziať systém postavený na metaloproteínoch, ako napríklad fotosyntéza. Ale nebude to fungovať. Bioinžinierstvo je príliš krehké a neefektívne a každý systém musí byť po niekoľkých minútach práce znovu vytvorený..

Ak chcete molekulárny stroj, ktorý je efektívny a spoľahlivý, hovorí Grey, musíte to urobiť sami. Vedci spolu so svojimi kolegami veria, že mikroskopické batérie s oxidmi kovov na jednom konci a silikón na druhej strane budú fungovať ako metaloproteínové štruktúry v rastlinných membránach. Oxidy kovov absorbujú svetlo s modrou vlnovou dĺžkou a využívajú energiu na spracovanie morskej vody na kyslík a protóny a kremík absorbuje svetlo s červenou vlnovou dĺžkou a kombinuje protóny s elektrónmi. Protón a elektrón sú vodík. Môže sa používať ako palivo. Jednoducho povedané, je to voľný vodík zo slnečného svetla.

"Celá podstata našej práce spočíva v tom, že molekuly budú vytvorené z veľmi odolných materiálov a na rozdiel od rastlinných buniek budú fungovať dlhú dobu.".

A viete, funguje to dobre. Takéto odlučovače vody pracujú desaťkrát účinnejšie ako prirodzená fotosyntéza, hoci musia ísť ešte o niekoľko desaťročí skôr, ako nájdu účinnejší spôsob výroby kyslíka (exotické kovy, ktoré sa v nich používajú, sú drahé a toxické). Šedá zostáva optimistická:

„Príroda musela urobiť niečo, čo by mohlo žiť. Pravdepodobne zachráň planétu.

Nanotechnológia sľubuje, že bude všeliek na všetky choroby. Majú však množstvo problémov, ktoré ešte neboli vyriešené: vrátane nedostatku účinných mikromotorov.

Všadeprítomný internet

Všetci máme nedosiahnuteľný sen, v ktorom budeme mať všetci prístup k sieti odkiaľkoľvek na svete pri akejkoľvek rýchlosti. Počet smartfónov a tabliet sa zvyšuje, ale kvalita komunikácie nie je. A teraz hovoríme o krajinách, v ktorých pôsobí 4G. Obmedzenie prístupu nie je len podráždenie, je to smrtiaca hrozba pre inovácie. Bezdrôtová technológia má do roku 2020 hodnotu 4,5 bilióna dolárov. Ich rast však závisí od našej schopnosti expandovať.

Tento problém môže vyriešiť ľahko dostupné Wi-Fi. Poskytovatelia a telefónne spoločnosti už začali lokalizovať malé hotspoty Wi-Fi v husto obývaných miestach. Tieto spoločnosti však nemajú žiadne stimuly na vybudovanie rozsiahlej infraštruktúry, ktorá by mohla pokryť celý svet..

Bola tam jedna spoločnosť, ktorá ponúkla neuveriteľne odvážne riešenie - Wi-Fi anténu vo forme aerosólového prachu. Spoločnosť Chamtech Enterprises vyvinula kvapalinu s miliónom nanokapacitorov, ktoré budú pri striekaní na povrch schopné zachytiť signál lepšie ako bežná kovová tyč. S využitím tejto technológie je možné vytvoriť lacnú sieť širokopásmových prístupových bodov Wi-Fi. Antény môžu byť natreté na ľubovoľnom povrchu..

Projekty ako Project Loon mohli poskytnúť celému svetu alebo aspoň rozvojovým krajinám sieť Wi-Fi, ale podľa všetkých údajov inžinieri spoločnosti Google túto myšlienku opustili - balóny nežijú vo výške veľmi dlho. SpaceX, Virgin Galactic a OneWeb tiež plánujú rozmiestniť vesmír Internet: umiestniť satelity na obežnú dráhu na nízkej úrovni Zeme, čo skutočne poskytne ľuďom vysokorýchlostný internet Wi-Fi.

Púšte - generátory energie

V slove Sahara si okamžite predstavujeme suchú a mŕtvu púšť. Myslite na to ako na takmer nevyčerpateľný zdroj čistej energie. V šiestich slnečných dňoch táto púšť absorbuje viac energie ako ľudstvo spotrebuje za rok. Niet divu, že politici, vedci a ekonómovia majú plány na Saharu. Takzvaný Desertec bude zahŕňať stovky štvorcových kilometrov veterných a solárnych elektrární vo všetkých púšťach sveta. V prvom rade chcú prenášať slnečnú energiu zo severnej Afriky do Európy. Približne tisíc kilometrov štvorcových v Severnej Afrike pokryje do roku 2050 20% energetických potrieb Európanov. Všetko, čo potrebujete pochopiť, je, že koncept Desertec je pripravený. A rovnako ako v prípade akéhokoľvek veľkého infraštruktúrneho zariadenia, jediným problémom je politika. Severoafrickí lídri považujú Desertec za zamestnávateľa, ale SAE udržiava investorov na pochybách, pretože nevedia, ako stabilný je región z dlhodobého hľadiska..

90% svetovej populácie sa absolútne nezaujíma o púštne krajiny. Čínske mestá by mohli získať energiu z Gobi. Južná Amerika - od Atacama. Tam, kde je svetlo, je nádej. Konstantin E. Tsiolkovsky tiež písal o možnom použití púšte na celoročné pestovanie obilnín. Verí sa, že čas uplynie a tieto myšlienky sa určite ocitnú v realite..

Digitálne objektívy

Smartphones nám poskytli stály kontakt s informáciami o svete. V skutočnosti však tento kontakt vyžaduje, aby sme sa pozerali dolu na displej zariadenia, nehľadali sme sa ani nepozerali. Ako by sme mohli dostať tieto informácie bez toho, aby sme riskovali naše životy pri prekročení cesty a pri strate priateľov? Okuliare Rozšírená realita Google Glass vyzerá bláznivo a nie je jasné, na čo sú určené. Súpravy Oculus Rift, Samsung Gear VR, slúchadlá virtuálnej reality Project Morpheus sú príliš ťažké a vytvárajú ďalšie nepríjemnosti. Ideálnym riešením by boli šošovky, výhodne permanentné.

Spoluzakladatelia spoločnosti Google začali v roku 2002 hovoriť o priamom kontakte s mozgom. Odvtedy sa nám podarilo vidieť a pochovať prototyp okuliarov Google Glass, ktoré odrážajú informácie o displejoch viditeľných iba majiteľovi. Ale Babak Parviz, zakladateľ Project Glass a profesor na čiastočný úväzok na Washingtonskej univerzite, sa snaží o krok ďalej. Navrhol dlhodobý plán, podľa ktorého sa celý svet informačnej sféry sústredí nielen na objemné okuliare, ale aj na kontaktné šošovky. S použitím antén nie viac ako ľudské vlasy, šošovky budú schopné doplniť realitu a znížia potrebu displejov smartfónov, počítačov a televízorov..

„Jediné, čo sa bude zobrazovať, je premietnuť vzory na sietnici,“ povedal Parviz. "Takže ak máte tieto šošovky, už nikdy nebudete potrebovať žiadne displeje." Okrem toho môžu byť objektívy permanentným monitorom zdravia, ktorý analyzuje bunky v oku..

Od tohto vyhlásenia spoločnosti Parviz uplynulo veľa času, ale myšlienka sa neuskutočnila a okuliare Google Glass sa položili na poličku. Preto, ak chcete zachrániť ľudstvo pred nepríjemnými formovými faktormi, budete mať čo robiť..

Zachyťte a zničte asteroid

Film "Armageddon" otvoril naše oči dvom veciam. Po prvé, sme úplne nepripravení na vzhľad asteroidu, ktorý hrozí naraziť do našej modrej gule. Po druhé, pre túto prácu nemáme správny nástroj..

"Bruce Willis významne prispel k obrane planét," hovorí Bong Wee, riaditeľ výskumného centra Iowa Asteroid Deflection Research Center..

"Armageddon" prispel k popularizácii teórie podzemných výbuchov. A Wu má raketu Hyper-Velocity Asteroid Intercept Vehicle - ktorá pomôže, ak áno. Vonku je kinetická raketa. Z vnútra - jadrový výbuch. Kinetická časť zahryzne do skaly a bomba nesie všetko do pekla na malé kúsky. NASA sa tejto rakete páčilo natoľko, že agentúra pridelila grant na rozvoj vo výške 100 000 USD. HAIV vloží do asteroidu bombu, ktorá dvadsaťkrát zvyšuje silu výbuchu. Plánuje sa otestovať systém v roku 2020.

"Bude to stáť 500 miliónov dolárov, ale toto je cent v porovnaní so smrťou civilizácie, ak nás asteroid stavia do prachu".

Nuž, o 50 miliónov lacnejšie ako zhromaždené "Armageddon" vo svete.

Ničenie asteroidu je však jedna vec, ale jeho zachytenie na účely spracovania, výskumu alebo na použitie ako kotva pre vesmírny výťah je úplne odlišné. Lámanie nie je stavba. Jeden malý asteroid by mohol dať Zemi tony minerálov, možno aj zlato a kovy vzácnych zemín, ktoré nám veľmi chýbajú.

Diamantové mrakodrapy

Diamant je jedným z najodolnejších materiálov vo vesmíre. Je veľmi transparentný, chemicky inertný a dokonale odvádza teplo. A vyrobené z najbežnejšieho prvku - uhlíka. Diamant je len uhlíkový kryštál. A je to veľmi užitočné v mnohých oblastiach, od mikroelektroniky až po zásobovanie vodou. Veľké diamanty sú však veľmi zriedkavé. Ale len si predstavte, aké by to bolo, keby sa stali tak rozšírenými ako sklo..

Stephen Bates verí, že je to možné. 64-ročný vedec pracoval v Princetone a NASA, strávil niekoľko rokov v General Motors, kde vytvoril transparentný piestový motor s použitím zafíru, ktorý umožnil vidieť prúd plameňa a plynov doslova za sklom. Tento zafírový motor robil Bates premýšľať o diamantoch.

"Všetko, čo môžete vyrobiť zo zafíru, bude oveľa lepšie, ak ho môžete vyrobiť z diamantu".

Po ponorení do výskumu syntézy kryštálov v tenkých vrstvách pomocou procesu nazývaného depozícia pary, Bates patentoval metódu reprodukcie diamantov rovnakým spôsobom. Koncepcia je jednoduchá: zasadiť diamantové zrno, relatívne lacný priemyselný produkt, vo forme C60 fullerénových výparov - predstavte si futbalový loptu s fazetami tvorenými 60 atómami uhlíka. Potom ho vyfúknite laserovým lúčom. Fullerén sa rozkladá a uhlík kondenzuje medzi diamantovými časticami a účinne ich taví do relatívne pevnej hmoty..

Aj keď je spôsob technicky a ekonomicky uskutočniteľný, materiál bude porézny. Nikto nevie, aké vlastnosti majú porézne diamanty. Prvým krokom pre Bates bude kúpiť laser za 100 000 dolárov. Ale čo keď to funguje? Predstavte si diamantovú základňu pre váš domov, diamantové kosti v zlomených nohách, detaily diamantov pre lietadlá a kozmické lode. Len si nemyslím, že bývanie v diamantovom dome bude pekné - toto miesto bude dosť v pohode, pretože steny budú viesť teplo s ranou.

Ak vás aspoň jedna z týchto myšlienok inšpirovala k práci - choďte na to. Kvalitná implementácia aspoň jedného z pridelených úloh vás určite urobí milionárom, a to je minimálne.