Dirbtinės akys

Bioninės akys dešimtmečius buvo mokslinės fantastikos viena iš dažniausiai naudojamų klišių, tačiau dabar realaus pasaulio tyrimai pradeda pasivyti toliaregius pasakotojus. Į rinką ateina daugybė technologijų, kurios sugrąžina regėjimą žmonėms, turintiems įvairių regėjimo sutrikimų.

2021 m. sausį Izraelio chirurgai visiškai aklam 78 metų vyrui implantavo pirmąją pasaulyje dirbtinę rageną. Nuėmus tvarsčius, pacientas iškart galėjo skaityti ir atpažinti šeimos narius. Implantas taip pat natūraliai susilieja su žmogaus audiniais, recipiento organizmui jo neatmetant.

Be to, 2020 m. Belgijos mokslininkai sukūrė dirbtinę rainelę, pritvirtintą prie išmaniųjų kontaktinių lęšių, koreguojančių daugybę regėjimo sutrikimų. Ir mokslininkai netgi dirba su belaidžiais smegenų implantais, kurie visiškai apeina akis.

Australijos Montašo universiteto mokslininkai bando sukurti sistemą, pagal kurią vartotojai nešiotų akinius susietus su kamera. Taip kameros fiksuojami duomenys siunčiami tiesiai į implantą, kuris yra ant smegenų paviršiaus ir suteikia vartotojui elementarų regėjimo pojūtį.

Oro uostai dronams ir skraidantiems taksi

Mūsų sausakimšiems miestams labai reikia atsikvėpti, o palengvėjimą gali suteikti oras, o ne keliai. Planai dėl kitokio transporto mazgo – pristatymo dronų ir elektrinių oro taksi – tampa realybe, o pirmasis Urban Air Port gavo finansavimą iš JK vyriausybės.

Jis statomas Koventryje. Tokio uosto centras bus bandomasis ir, tikėkimės, šios koncepcijos įrodymas. Tokių transporto priemonių naudojami vandenilio generatoriai spręs iškart kelias problemas: kamščius miestų gatvėse, užterštumo klausimus, susisiekimo patogumą, greitį ir kt. Tokių orlaivių dizainas jau kuriamas Hyundai, Airbus ir kitų kompanijų.

Infrastruktūra bus svarbi. Tokios organizacijos kaip Civilinės aviacijos administracija svarsto galimybę sukurti oro koridorius, kurie galėtų sujungti miesto centrą su vietiniu oro uostu ar paskirstymo centru.

Energiją kaupiančios plytos

Mokslininkai rado būdą, kaip sukaupti energiją raudonose plytose, kurios naudojamos statant namus.

Mokslininkai, vadovaujami Vašingtono universiteto Sent Luise (Misūrio valstijoje, JAV), sukūrė metodą, kuris pigias ir plačiai prieinamas statybines medžiagas gali paversti „išmaniosiomis plytomis“, kurios gali kaupti energiją, visai kaip baterija.

Nors tyrimai dar tik koncepcijos įrodinėjimo stadijoje, mokslininkai teigia, kad iš šių plytų sumūrytos sienos „gali sukaupti daug energijos“ ir „per valandą gali būti įkraunamos šimtus tūkstančių kartų“.

Iš esmės JAV tyrėjai kalba apie superkondensatorių.

Tyrimai apėmė laidžios dangos, vadinamos Pedot, uždėjimą ant plytų mėginių, kurie vėliau prasiskverbė per akytą degtų plytų struktūrą ir pavertė juos „energiją kaupiančiais elektrodais“.

Geležies oksidas, kuris yra raudonas plytų pigmentas, padėjo procesui, sako mokslininkai.

Prakaitu maitinami išmanieji laikrodžiai

Glazgo universiteto inžinieriai sukūrė naujo tipo lankstų superkondensatorių, kuris kaupia energiją, pakeičiant įprastose baterijose esančius elektrolitus prakaitu.

Jį galima visiškai įkrauti dėka vos 20 mikrolitrų skysčiu ir yra pakankamai tvirtas, kad atlaikytų 4 000 ciklų.

Prietaisas veikia padengdamas poliesterio celiuliozės audinį plonu polimero sluoksniu, kuris atlieka superkondensatoriaus elektrodo vaidmenį.

Kai audinys sugeria dėvėtojo prakaitą, prakaite esantys teigiami ir neigiami jonai sąveikauja su polimero paviršiumi, sukurdami elektrocheminę reakciją, kuri generuoja energiją.

„Įprastos baterijos yra pigios ir taip gausiai gaminamos, kaip niekad anksčiau, tačiau jos dažnai gaminamos naudojant netvarias medžiagas, kurios kenkia aplinkai“, – sako profesorius Ravinderis Dahiya, Bendable Electronics and Sensing Technologies (Best) grupės vadovas iš Glazgo universiteto Jameso Watto inžinerijos mokyklos.

„Dėl to yra sudėtinga saugiai naudoti įprastas baterijas mūsų koncepcijoje, kadangi sugedęs akumuliatorius gali išlieti toksiškų skysčių ant odos. Tai, ką mums pavyko padaryti pirmą kartą, yra parodyti, kad žmogaus prakaitas suteikia realią galimybę visiškai atsikratyti tų toksiškų medžiagų ir pasižymi puikiomis įkrovimo ir iškrovimo savybėmis.“

Save gydantis „gyvas betonas“

Naudodami smėlį, gelį ir bakterijas, mokslininkai sukūrė tai, ką jie vadina gyvuoju betonu.

Tyrėjai teigia, kad ši statybinė medžiaga gali savaime išgyti  ir yra ekologiškesnė už betoną, kuris yra antra daugiausiai sunaudojama medžiaga Žemėje, nusileidžia tik vandeniui.

Kolorado Boulderio universiteto komanda mano, kad jų darbas atveria kelią būsimoms pastatų konstrukcijoms, kurios gali „išgydyti savo įtrūkimus, išsiurbti pavojingus toksinus iš oro ar net švytėti pagal komandą“.

Gyvi robotai

Mažyčiai hibridiniai robotai, pagaminti naudojant varlių embrionų kamienines ląsteles, vieną dieną galėtų būti naudojami plaukioti po žmonių kūnus į konkrečias vietas, kur reikia vaistų, arba rinkti mikroplastiką vandenynuose.

„Tai naujos gyvos mašinos“, – sakė Vermonto universiteto kompiuterių mokslininkas ir robotikos ekspertas Joshua Bongardas, kartu sukūręs milimetro pločio robotus, žinomus kaip ksenobotai.

„Jie nėra nei tradicinis robotas, nei žinoma gyvūnų rūšis. Tai nauja artefaktų klasė: gyvas, programuojamas organizmas.

Internetas visiems

Atrodo, kad negalime gyventi be interneto (kaip kitaip skaitytumėte šį straipsnį?), bet vis tiek tik maždaug pusė pasaulio gyventojų yra prisijungę. 

Tam yra daug priežasčių, įskaitant ekonomines ir socialines priežastis, tačiau kai kuriems žmonėms internetas tiesiog nepasiekiamas, nes nėra ryšio.

„Google“ pamažu bando išspręsti problemą naudodama helio balionus, kad nukreiptų internetą į nepasiekiamas vietas, o „Facebook“ atsisakė planų tą patį daryti naudojant dronus, o tai reiškia, kad tokios įmonės kaip „Hiber“ žengia į ganėtinai laisvą rinką. 

Jie ėmėsi kitokio požiūrio – į žemąją Žemės orbitą paleido savo batų dėžės dydžio mikropalydovų tinklą, kuris pažadina modemą, prijungtą prie jūsų kompiuterio ar įrenginio, kai šis praskrieja ir pateikia jūsų duomenis.

Jų palydovai aplink Žemę apskrieja 16 kartų per dieną ir jau naudojami tokiose organizacijose kaip The British Antarktic Survey, kad suteiktų interneto prieigą labai kraštutiniuose mūsų planetos kampeliuose.

Kavos galia

Londono kavos pramonė kasmet sukuria daugiau nei 200 000 tonų atliekų, tad ką su jomis daryti? 

Didžioji verslininko Arthuro Kay idėja yra panaudoti savo įmonę „Bio-bean“ taip, kad 85 procentus kavos atliekų būtų paverstos biokuru pastatams šildyti ir transportui. 

Ji jau dabar yra didžiausia pasaulyje kavos atliekų perdirbėja. Bendrovė surenka kavos tirščius iš didelių tinklų ir restoranų bei mažesnių kavinių ir veža juos į perdirbimo gamyklą Kembridžšyre.

Ten tirščiai išdžiovinami ir apdorojami prieš juos naudojant gaminant biokurą, bioplastiką ar kvapiąsias medžiagas, granules ir kt.

Garsu gesinami miškų gaisrai

Miškų gaisrus vieną dieną galėtų gesinti bepiločiai orlaiviai, kurie nukreiptų garsą į žemiau esančius medžius. 

Kadangi garsą sudaro slėgio bangos, jis gali būti naudojamas ugnį supančiam orui sutrikdyti, iš esmės nutraukiant deguonies tiekimą. 

Tinkamu dažniu gaisras tiesiog užgęsta, kaip pademonstravo Džordžo Meisono universiteto Virdžinijoje mokslininkai su savo garsiniu gesintuvu. Matyt, geriausiai veikia žemųjų dažnių dažniai.

DI mokslininkas

Nupjaukite plokščiajam kirminui galvą ir jis užsiaugins naują. Perpjaukite jį per pusę ir turėsite du naujus kirminus. Paleiskite į jį šiek tiek spinduliuotės ir jis pasitaisys pats. Mokslininkai jau kurį laiką norėjo išsiaiškinti susijusius mechanizmus, tačiau paslaptis jiems liko nepastebėta. 

Tačiau viskas pasikeitė panaudojus JAV mokslininkų sukurtu DI algoritmu. Išanalizavęs ir imituodamas daugybę scenarijų, kompiuteris sugebėjo įminti plokščiųjų kirmėlių atsinaujinimo paslaptį vos per 42 valandas. Galų gale jis sukūrė išsamų modelį, kaip plokščiųjų kirmėlių genai leidžia jai atsinaujinti.

Nors žmonėms vis dar reikia maitinti dirbtinį intelektą informacija, šio eksperimento mašina sugebėjo savarankiškai sukurti naują, abstrakčią teoriją – tai didžiulis žingsnis sąmoningo kompiuterio kūrimo link ir galbūt svarbus žingsnis link to, kaip ateityje būsimi tyrimai bus atliekami apskritai.

Automobilių akumuliatoriai, įkraunami per 10 minučių

Greitas elektromobilių įkrovimas laikomas esminiu jų įsisavinimo veiksniu. Vairuotojams sustojus pertraukėlei – nueiti iki tualeto, išgerti kavos – elektromobilio baterija jau turi būti įkrauta. Ilgesnis įkrovimo laikas daugeliui yra nepriimtinas. Ir tai visiškai suprantama.

Tačiau greitas ličio jonų akumuliatorių įkrovimas gali sugadinti baterijas, teigia JAV Penn State universiteto mokslininkai. Taip yra todėl, kad ličio dalelių, vadinamų jonais, srautas iš vieno elektrodo į kitą, siekiant įkrauti įrenginį ir išlaikyti paruoštą naudoti energiją, nevyksta sklandžiai greitai įkraunant žemesnėje temperatūroje.

Tačiau dabar jie išsiaiškino, kad jei baterijos galėtų įkaisti iki 60°C tik 10 minučių, o paskui vėl greitai atvėstų iki aplinkos temperatūros, ličio šuoliai nesusidarytų ir būtų išvengta karščio žalos.

Jų sukurtas akumuliatoriaus dizainas yra savaime įkaistantis, naudojant ploną nikelio foliją, kuri sukuria elektros grandinę, kuri įkaista per mažiau nei 30 sekundžių, kad sušiltų akumuliatoriaus vidus. Greitas aušinimas, kurio prireiktų po akumuliatoriaus įkrovimo, būtų atliekamas naudojant automobilyje suprojektuotą aušinimo sistemą.

Jų tyrimas, paskelbtas žurnale Joule, parodė, kad jie gali visiškai įkrauti elektrinę transporto priemonę per 10 minučių.

Dirbtiniai neuronai ant silicio lustų

Mokslininkai rado būdą, kaip prie silicio lustų pritvirtinti dirbtinius neuronus, imituojant mūsų nervų sistemos neuronus ir nukopijavus jų elektrines savybes.

„Iki šiol neuronai buvo kaip juodosios dėžės, bet mums pavyko atidaryti juodąją dėžę ir pažvelgti į vidų“, – sakė projektui vadovavęs profesorius Alainas Nogaretas iš Bahto universiteto.

„Mūsų darbas keičia paradigmą, nes tai yra patikimas metodas, leidžiantis iki smulkmenų atkurti tikrų neuronų elektrines savybes. Tačiau ji dar platesnė, nes mūsų neuronams tereikia 140 nanovatų galios. Tai yra viena milijardo dalis mikroprocesoriaus galios poreikio, palyginus su tuo, ką naudojo kiti bandymai, siekiant sukurti sintetinius neuronus.“

Tyrėjai tikisi, kad jų darbas galėtų būti panaudotas medicininiuose implantuose gydant tokias ligas kaip širdies nepakankamumas ir Alzheimerio liga, nes tam reikia tiek mažai energijos.

Plaukiojantys ūkiai

JT prognozuoja, kad iki 2050 m. pasaulyje bus dviem milijardais daugiau žmonių, todėl maisto poreikis bus 70 procentų didesnis. Iki to laiko 80 procentų mūsų gyvens miestuose, o didžioji dalis maisto, kurį valgome miestuose, yra atvežama. Taigi ūkiai, prisišvartavę šalia miestų esančių jūrų ar ežerų, tikrai sumažintų maisto kelionę.

Bet kaip jie veiktų? Architekto Javiero Ponce'o iš „Forward Thinking Architecture“ projekte pavaizduota 24 m aukščio trijų pakopų konstrukcija su saulės baterijomis viršuje, kad būtų tiekiama energija. Vidurinėje pakopoje 51 000 m² plote auginamos įvairios daržovės, naudojant ne dirvą, o skystyje esančias maistines medžiagas. Tuo pačiu maistinės ir augalinės medžiagos nukristų į apatinį sluoksnį, kad galėtų šerti žuvis, kurios būtų auginamos uždaroje erdvėje.

Apskaičiuota, kad vienas išmanusis plaukiojantis ūkis, kurio matmenys 350 x 200 m, per metus užaugintų 8,1 tonos daržovių ir 1,7 tonos žuvies. Įrenginiai suprojektuoti taip, kad juos būtų galima sujungti, o tai patogu, nes mums jų reikės daug: pavyzdžiui, Dubajus kasdien importuoja 11 000 tonų vaisių ir daržovių.

Pleistoceno parkas

Rusijos mokslininkas Sergejus Zimovas laukinės gamtos parke tikisi atkurti 12 000 metų senumo aplinką žolėdžiams, tokiems kaip laukiniai arkliai ir bizonai, o išnykusią megafauną, pavyzdžiui, mamutus, pakeis šiuolaikiniai hibridai. Zimovas tirs gyvūnų poveikį aplinkai ir klimatui.

Tad ateitis nusimato labai įdomi ir tik laiko klausimas, kurios šiame tekste paminėtos ir vystomos idėjos taps kasdienybe. Kokių dar naujų stulbinamų pasiekimų mums pasiūlys mokslininkai ir didžiausi pasaulio protai. Sužinosime jau greitai.

Komentarai ()