9 фантастических технологий, которые мы, возможно, увидим в этом столетии

Интерфейс мозг-робот

В фильмах можно увидеть, как оператор экзоскелета или робота манипулирует его движениями с помощью мысли. Уже сегодня данная технология имеет прототипы, которые весьма успешно работают. В будущем это поможет парализованным людям свободно передвигаться не только по городу, но и в любом другом месте, будучи в экзоскелете, управляемом разумом. Кроме того, это существенно облегчит многие тяжелые работы, где требуется подъем грузов.

Печатаемые на 3D-принтере кости

В статьях о фантастических технологиях мы нередко рассказываем об очень перспективной технологии, позволяющей печатать органы всего из нескольких клеток, взятых у человека, который нуждается в пересадке. Технология печати костей не менее интересна.

Так, например, компания Ossiform, специализирующаяся на медицинской 3D-печати, уже сейчас создает индивидуальные заменители различных костей из трикальцийфосфата. Этот материал по свойствам схож с человеческими костями, и риск его отторжения намного ниже, чем у металлов. Кроме того, благодаря используемому материалу организм вскоре после пересадки преобразует имплант в васкуляризированную кость, то есть в ту, что полностью жизнеспособна. Возможно, в будущем таким образом можно будет печатать полностью новые тела и пересаживать в них мозг, что существенно продлит жизнь людей и улучшит ее качество.

Медицинские капсулы

В фантастике нередко описываются устройства, позволяющие просканировать тело, а после исправить дефекты. До второй функции еще далеко, а вот первая уже вполне реальна, и она может стать массовой уже в этом веке.

Один из примеров — сканер от компании Q Bio, который примерно за час работы изучает сотни биомаркеров, от уровня гормонов до воспалений и риска возникновения рака. По этим данным строится 3D-аватар тела человека, по которому врач может определить первоочередные цели для лечения. Кроме того, аватар обновляется при каждом сканировании, что позволяет отслеживать динамику.

Это поможет не только повысить точность диагностики, но и разгрузить врачей, которые вынуждены тратить много времени на обследование пациентов и выявление проблем.

Аэротакси

Несмотря на то, что идея летающих автомобилей вполне обоснованно считается не совсем перспективной, по крайней мере, в плане потребления топлива, ее развивают многие компании. Уже сейчас строятся экспериментальные хабы, цель которых — тестирование различных моделей летающих такси.

За это десятилетие подход к аэротакси изменился, и он уже не похож на копирование концепций, к примеру, из «Назад в будущее-2». Теперь это что-то вроде дронов, управляемых искусственным интеллектом. В этом случае пропадает человеческий фактор, и не нужно беспокоиться о том, как прокладывать воздушные трассы, чтобы избежать аварий. ИИ может самостоятельно выбирать оптимальные маршруты, что существенно разгрузит города.

Аккумулирующие энергию строительные материалы

Главная проблема зеленой энергетики сегодня — это низкий КПД. Да, удалось добиться существенного улучшения эффективности тех же солнечных панелей, но она далека от идеала. Между тем, исследования в этой области продолжаются и предлагаются новые, куда более интересные концепции.

Например, исследователи из Вашингтонского университета США разработали метод, который может превратить простые кирпичи в «умные», накапливающие энергию, подобно аккумуляторам. Нанеся проводящее покрытие Pedot, ученые превратили структуру пористых кирпичей во что-то вроде сети проводов, где и накапливается энергия. Это позволит существенно снизить энергозатраты как на обогрев, так и на охлаждение здания, и приблизить человечество к созданию действительно автономных структур, не требующих подключения центральных магистралей.

Самовосстанавливающий «живой бетон»

В наше время завершенные постройки постепенно начинают деградировать и терять свои свойства. Исследования в этой области ведутся, и одно из них вызывает большой интерес в научной сфере.

Команда из Университета Колорадо в США разработала материал, который имеет рабочее название «живой бетон». Это смесь песка и биогеля, которую цианобактерии преобразуют в новую структуру, схожую с бетоном. Важно то, что этот материал способен к самовосстановлению, а также экологичен и достаточно дешевый, по сравнению с альтернативными разработками. Ученые считают, что такой материал сможет самостоятельно заделывать мелкие повреждения.

На данный момент ученым удалось добиться жизнеспособности цианобактерий в течение 30 дней, после которых самовосстановление невозможно. В будущем, вполне возможно, мы увидим здания, которые смогут самовосстанавливаться в течение куда большего количества времени.

Звуковое тушение пожаров

Одна из главных проблем лесных пожаров в том, что многие из них невозможно потушить ввиду отсутствия инфраструктуры в районах возгорания. Если горят сибирская тайга или амазонские джунгли, единственный способ потушить леса — это сбрасывать огромное количество воды с самолетов и вертолетов, а также прореживать посадки на огромной территории, чтобы создать полосу между огнем и целыми деревьями.

Сегодня разрабатывается технология, которая позволит тушить пожары с помощью звука, так как он при определенных частотах благодаря волнам давления лишает огонь подачи кислорода. В чем-то это небезопасный метод по причине того, что он может оказывать негативное воздействие на животных. Однако в случае масштабных лесных пожаров все живые существа в районах, где горит лес, и так сбегают.

Одно из главных достоинств этой технологии — отсутствие необходимости установки тяжелых баков для воды, а также способность работать на любом расстоянии. Тушением пожаров будут заниматься дроны, а операторы могут сидеть за сотни километров от опасной местности и быстро локализовать пожары, не давая им разгореться до катастрофических масштабов.

Ученый искусственный интеллект

Человечество, несмотря на все, чего мы добились в науке, весьма ограничено в своих ресурсах. У искусственного интеллекта таких ограничений нет, и поэтому, создав мощный ИИ, мы сможем проводить научные исследования на куда более высоком уровне.

Так, например, созданный в Университете Тафтса искусственный интеллект, анализируя и моделируя несколько сценариев, смог найти механизм регенерации плоского червя всего за 42 часа, показав модель, по которой действуют гены для восстановления.

Уже в недалеком будущем пропадет необходимость в мозговых штурмах. Достаточно будет «скормить» ИИ нужную информацию, и он сможет путем сложных вычислений и одновременных проверок тысяч теорий найти ответ.

Искусственные нейроны

Сегодня это кажется недостижимой фантастикой, но ведь когда-то и киберпротез, управляемый силой мысли, являлся лишь сказкой. Ведутся разработки в области искусственных нейронов, например, в Университете Бата в Великобритании, где разрабатывают кремниевые чипы, способные дополнить недостающие связи, имитируя реальные цепочки человеческой нервной системы. При этом, они потребляют всего 140 нановатт энергии, что в миллионы раз меньше, чем предыдущие версии подобной технологии.

Исследователи предполагают, что подобные искусственные нейроны помогут лечить болезнь Альцгеймера и другие заболевания головного мозга, а также нервной системы.