Siedem wynalazków, które mogłyby zmienić świat

Ilekroć nie masz nic do zrobienia lub myślisz, że wszystkie odkrycia zostały już dokonane, pomyśl o następujących rzeczach. W naszym świecie znajduje się lista rzeczy do zrobienia, która przyniesie potencjalnym milionom pionierów. To nie przypadek, że biją na nich najlepsze umysły ludzkości. Tak, różnią się one znacznie od wspaniałych przedsięwzięć, które obiecują być rozwijane w ciągu następnych dziesięciu lub więcej lat, ale powinieneś wiedzieć: te siedem wynalazków może zmienić nasz świat nie do poznania.

Samoloty elektryczne

Tesla. Prius. Volt. General Motors. Przemysł motoryzacyjny rozwija się, radykalnie chroniąc środowisko. Słowo „zielona technologia” już dawno przestało być tematem tabu. Jeśli chodzi o samoloty, przez dziesięciolecia gromadzili zdolność do konsumpcji paliwa. Co dalej? Do 2031 r. Podróże lotnicze będą co najmniej dwa razy większe niż kraje trzeciego świata. Ten wzrost może zaprzeczyć wszelkim próbom zmniejszenia poziomu emisji zanieczyszczeń do środowiska, na przykład w przemyśle samochodowym..

Istnieje kilka sposobów rozwiązania tego problemu. NASA próbuje przerobić projekt samolotu w taki sposób, aby zmniejszyć zużycie paliwa o około 50%. Aby to zrobić, specjalne ciche silniki w koncepcji serii MIT D znajdują się z tyłu urządzenia. Inteligentny system nawigacyjny pozwoli samolotom latać w najkrótszy i najbardziej opłacalny sposób. Usprawni drogi oddechowe. A samoloty lecące na niewielkie odległości mogą stać się elektryczne. Słoweńska firma Pipistrel opracowała samolot elektryczny dla czterech pasażerów, którego zasięg lotu jest dwa razy większy niż zwykle.

„Wszystkie te technologie są możliwe dzięki rozwojowi, o którym nawet nie mogliśmy marzyć dziesięć lat temu” - powiedział David Hinton, zastępca dyrektora ds. Badań lotniczych w NASA. Ograniczenie - niebo.

Samoloty elektryczne już obiecują, że popchną konwencjonalne samoloty szkoleniowe do szkolenia. Aero Electric Aircraft Corporation planuje przygotować dwumiejscowy w pełni elektryczny Sun Flyer do lata. Panele słoneczne na skrzydłach zapewnią samolotowi dodatkową energię elektryczną, a jeśli zostawisz go na kilka dni na słońcu, będzie on w pełni naładowany.

Nanomaszyny

Harry Gray wie, czym są elektrony. W 1982 roku chemik z Caltech odkrył, że elektrony tworzą „tunel” - przechodzący przez długi łańcuch cząsteczek - przez białka. Ta technika jest podobna do animowanego oddechu życia. W ten sposób materia żywa zamienia energię w coś, co można wykorzystać, zaczynając od roślin, które zamykają energię słońca w swoich komórkach, a kończąc na formach życia codziennego, które spalają glukozę w organizmach, aby żyć. Staje się to możliwe dzięki cząsteczce zwanej metaloproteiną, która łączy elastyczne białka ze zdolnością metali do katalizowania reakcji chemicznych..

Kiedy Grey to odkrył, badał już porządek energii słonecznej. Zdał sobie sprawę, że jeśli chcesz opracować generator energii ze stale aktualizowanymi zasobami, który działa prawie nieskończenie, będziesz musiał wziąć system zbudowany na metaloproteinach, takich jak fotosynteza. Ale to nie zadziała. Bioinżynieria jest zbyt krucha i nieefektywna, a każdy system musi zostać odtworzony po kilku minutach pracy..

Jeśli chcesz maszynę molekularną, która jest wydajna i niezawodna, mówi Gray, musisz to zrobić sam. Wraz ze swoimi współpracownikami naukowiec uważa, że ​​mikroskopijne baterie z tlenkami metali na jednym końcu i krzemem na drugim będą działać jako struktury metaloproteinowe w błonach roślinnych. Tlenki metali absorbują światło o niebieskiej długości fali i wykorzystują energię do przetwarzania wody morskiej w tlen i protony, a krzem pochłania światło o czerwonej długości fali i łączy protony z elektronami. Proton i elektron to wodór. Może być używany jako paliwo. Mówiąc prościej, jest to wolny wodór ze światła słonecznego.

„Cała istota naszej pracy polega na tym, że cząsteczki będą tworzone z bardzo odpornych materiałów i, w przeciwieństwie do komórek roślinnych, będą działać przez długi czas”.

I wiesz, to działa dobrze. Takie separatory wody działają dziesięć razy wydajniej niż naturalna fotosynteza, chociaż muszą przejść kolejne dziesięciolecia, zanim znajdą skuteczniejszy sposób wytwarzania tlenu (stosowane w nich egzotyczne metale są drogie i toksyczne). Gray pozostaje optymistą:

„Natura musiała zrobić coś, co mogłoby żyć. Musimy tylko zrobić paliwo”. Prawdopodobnie ocal planetę.

Nanotechnologia zapowiada się na panaceum na wszystkie choroby. Ale mają szereg problemów, które nie zostały jeszcze rozwiązane: w tym brak skutecznych mikrosilników.

Wszechobecny Internet

Wszyscy mamy nieosiągalne marzenie, w którym wszyscy będziemy mieli dostęp do sieci z dowolnego miejsca na świecie z dowolną prędkością. Liczba smartfonów i tabletów rośnie, ale jakość komunikacji nie jest taka. A teraz mówimy o krajach, w których działa 4G. Ograniczenie dostępu to nie tylko irytacja, to śmiertelne zagrożenie dla innowacji. Do 2020 r. Uważa się, że technologia bezprzewodowa ma wartość 4,5 bln USD. Ale ich wzrost zależy od naszej zdolności do rozwoju.

Łatwo dostępny Wi-Fi może rozwiązać ten problem. Dostawcy i firmy telefoniczne zaczęły już lokalizować małe hotspoty Wi-Fi w gęsto zaludnionych miejscach. Ale te firmy nie mają motywacji do budowy ogromnej infrastruktury, która mogłaby objąć cały świat..

Była jedna firma, która oferowała niezwykle śmiałe rozwiązanie - antenę Wi-Fi w postaci pyłu aerozolowego. Chamtech Enterprises opracował płyn z milionem nanokondensatorów, który po rozpyleniu na powierzchni będzie w stanie wychwycić sygnał lepiej niż zwykły metalowy pręt. Dzięki tej technologii możliwe jest stworzenie niedrogiej sieci szerokopasmowych hotspotów Wi-Fi. Anteny można malować na dowolnej powierzchni..

Projekty takie jak Project Loon mogłyby zapewnić całemu światu lub przynajmniej krajom rozwijającym się sieć Wi-Fi, ale sądząc po wszystkich danych, inżynierowie Google porzucili ten pomysł - balony nie żyją zbyt długo na wysokości. SpaceX, Virgin Galactic i OneWeb planują również wdrożenie kosmicznego Internetu: umieszczenie satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej, co w rzeczywistości zapewni ludziom szybki Internet Wi-Fi.

Pustynie - generatory energii

Na słowo Sahara natychmiast wyobrażamy sobie suchą i martwą pustynię. Pomyśl o tym jako prawie niewyczerpanym źródle czystej energii. W sześć słonecznych dni ta pustynia pochłania więcej energii niż ludzkość pochłania w ciągu roku. Nic dziwnego, że politycy, naukowcy i ekonomiści mają plany na Saharę. Tak zwany Desertec obejmie setki kilometrów kwadratowych elektrowni wiatrowych i słonecznych na wszystkich pustyniach świata. Przede wszystkim chcą przekazywać energię słoneczną z Afryki Północnej do Europy. Około tysiąca kilometrów kwadratowych w Afryce Północnej pokryje 20% zapotrzebowania energetycznego Europejczyków do 2050 roku. Musisz tylko zrozumieć, że koncepcja Desertec jest gotowa. I tak jak w przypadku każdego dużego obiektu infrastruktury, jedynym problemem jest polityka. Liderzy z Afryki Północnej postrzegają Desertec jako pracodawcę, ale ZEA utrzymuje inwestorów w wątpliwość, ponieważ nie wiedzą, jak stabilny jest region w dłuższej perspektywie..

90% ludności świata absolutnie nie interesuje się ziemiami pustynnymi. Chińskie miasta mogą uzyskać energię z Gobi. Ameryka Południowa - z Atacamy. Gdziekolwiek jest światło, jest nadzieja. Konstantin E. Ciołkowski pisał również o możliwym wykorzystaniu pustyń do całorocznej uprawy zbóż. Uważa się, że czas minie, a te pomysły z pewnością znajdą się w rzeczywistości..

Obiektywy cyfrowe

Smartfony zapewniły nam stały kontakt ze światowymi informacjami. Ale w rzeczywistości kontakt ten wymaga od nas spojrzenia na wyświetlacz urządzenia, nie patrząc w górę ani nie rozglądając się. Jak moglibyśmy otrzymać te informacje bez narażania naszego życia podczas przekraczania drogi i utraty przyjaciół? Okulary Augmented Reality Google Glass wygląda głupio i nie jest jasne, do czego są przeznaczone. Oculus Rift, Samsung Gear VR, zestawy słuchawkowe wirtualnej rzeczywistości Project Morpheus są zbyt ciężkie i stwarzają dodatkowe niedogodności. Idealnym rozwiązaniem byłyby soczewki, najlepiej stałe.

Współzałożyciele Google zaczęli mówić o bezpośrednim kontakcie z mózgiem w 2002 roku. Od tego czasu udało nam się zobaczyć i zakopać prototyp okularów Google Glass, które odzwierciedlają informacje o wyświetlaczach widocznych tylko dla właściciela. Ale Babak Parviz, założyciel Project Glass i profesor w niepełnym wymiarze godzin na Washington University, stara się pójść o krok dalej. Zaproponował długoterminowy plan, zgodnie z którym cały świat sfery informacyjnej skupi się nie na nieporęcznych okularach, ale na soczewkach kontaktowych. Dzięki zastosowaniu anten nie więcej niż ludzkich włosów, soczewki będą w stanie uzupełnić rzeczywistość i zmniejszą zapotrzebowanie na wyświetlacze smartfonów, komputerów i telewizorów..

„Jedyne, co będzie wyświetlać, to wyświetlać wzory na siatkówce” - powiedział Parviz. „Jeśli więc masz te obiektywy, nigdy więcej nie będziesz potrzebował żadnych wyświetlaczy”. Ponadto soczewki mogą być stałym monitorem zdrowia analizującym komórki w oku..

Od czasu tego oświadczenia Parviz minęło wiele czasu, ale pomysł nie urzeczywistnił się, a okulary Google Glass zostały umieszczone na półce. Dlatego, jeśli chcesz ocalić ludzkość przed niewygodnymi czynnikami kształtu, będziesz musiał coś zrobić..

Złap i zniszcz asteroidę

Film „Armageddon” otworzył nasze oczy na dwie rzeczy. Po pierwsze, jesteśmy całkowicie nieprzygotowani na pojawienie się asteroidy, która grozi uderzeniem w naszą niebieską piłkę. Po drugie, nie mamy odpowiedniego narzędzia do pracy..

„Bruce Willis wniósł znaczący wkład w obronę planetarną”, mówi Bong Wee, dyrektor Centrum Badawczego Deflektorów Asteroid w Iowa..

„Armageddon” przyczynił się do popularyzacji teorii podziemnych eksplozji. A Wu ma rakietę - Hyper-Velocity Asteroid Intercept Vehicle - która pomoże, jeśli tak. Na zewnątrz jest rakieta kinetyczna. Od wewnątrz - wybuch jądrowy. Część kinetyczna gryzie skałę, a bomba przenosi wszystko do piekła na małe kawałki. NASA tak bardzo lubiła tę rakietę, że agencja przeznaczyła 100 000 dolarów na rozwój. HAIV umieszcza bombę w asteroidzie, co zwiększa siłę eksplozji dwadzieścia razy. Planujemy przetestować system w 2020 roku.

„To będzie kosztowało 500 milionów dolarów, ale jest to grosz w porównaniu ze śmiercią cywilizacji, jeśli asteroida wpuści nas w pył”.

Cóż, 50 milionów taniej niż zmontowany „Armageddon” na świecie.

Jednak zniszczenie asteroidy to jedno, ale jej przechwycenie w celu przetworzenia, badania lub wykorzystania jako kotwicy dla kosmicznej windy jest zupełnie inne. Łamanie nie jest budowaniem. Jedna mała asteroida może dać Ziemi tony minerałów, być może nawet złoto i metale ziem rzadkich, których nam bardzo brakuje.

Diamentowe drapacze chmur

Diament jest jednym z najtrwalszych materiałów we wszechświecie. Jest bardzo przezroczysty, chemicznie obojętny i doskonale przewodzi ciepło. I wykonany z najbardziej powszechnego elementu - węgla. Diament to tylko kryształ węgla. Jest to niezwykle przydatne w wielu dziedzinach, od mikroelektroniki po zaopatrzenie w wodę. Niestety duże diamenty są niezwykle rzadkie. Ale wyobraź sobie, jak by to było, gdyby stały się tak rozpowszechnione jak szkło..

Stephen Bates uważa, że ​​jest to możliwe. 64-letni naukowiec pracował w Princeton, aw NASA spędził kilka lat w General Motors, gdzie stworzył przezroczysty silnik tłokowy za pomocą szafiru, co umożliwiło dostrzeżenie przepływu płomienia i gazów dosłownie za szkłem. Ten szafirowy silnik sprawił, że Bates pomyślał o diamentach.

„Wszystko, co możesz zrobić z szafiru, będzie o wiele lepsze, jeśli uda ci się to zrobić z diamentu”.

Po zanurzeniu się w badaniach nad syntezą kryształów w cienkich warstwach przy użyciu procesu zwanego osadzaniem z fazy gazowej, Bates opatentował metodę reprodukcji diamentów w ten sam sposób. Koncepcja jest prosta: posadzić ziarno diamentowe, stosunkowo niedrogi produkt przemysłowy, w postaci oparów fullerenu C60 - wyobraź sobie piłkę nożną z fasetami utworzonymi z 60 atomów węgla. Następnie wysadź to wszystko wiązką laserową. Fulleren rozkłada się, a węgiel kondensuje między cząstkami diamentu, skutecznie łącząc je w stosunkowo stałą masę..

Nawet jeśli metoda jest technicznie i ekonomicznie wykonalna, materiał będzie porowaty. Nikt nie wie, jakie właściwości mają porowate diamenty. Pierwszym krokiem dla Batesa będzie zakup lasera za 100 000 USD. Ale co, jeśli to działa? Wyobraź sobie bazę diamentową dla swojego domu, kości diamentowe w złamanych nogach, szczegóły diamentowe dla samolotów i statków kosmicznych. Po prostu nie myśl, że życie w domu z diamentami będzie miłe - to miejsce będzie wystarczająco fajne, ponieważ ściany będą przewodzić ciepło z hukiem.

Jeśli choć jeden z tych pomysłów zainspirował cię do pracy - idź do niego. Wysokiej jakości wdrożenie przynajmniej jednego z przypisanych zadań z pewnością uczyni cię milionerem, a to przynajmniej.