Digit world - в мире технологий

Digit World - В Мире Технологий
28 января 2021

Самые значимые технологии 2020 года

Несмотря на карантин и пандемию COVID-19, в 2020 году появился ряд перспективных технологий, которые в будущем могут осуществить революцию в транспорте, медицине, энергетике и компьютерной отрасли.

Микроиглы для безболезненных инъекций и тестов

Тонкие, словно бумага, миниатюрные иглы могут открыть эру безболезненных инъекций и взятия проб крови для тестов. Такие иглы будут проникать под кожу, не задевая расположенных глубже чувствительных нервных окончаний, и покрывать поверхность пластыря-«репейника». С помощью такого пластыря пациент сможет сам себе вводить инъекции или брать кровь для анализа. Поскольку их использование не требует высокой степени подготовки, ожидают, что это изобретение сможет сделать медицину более доступной, особенно там, где есть нехватка медицинских работников или оборудования.

Энергия Солнца для химических реакций

Для многих промышленных химических реакций требуется энергия от ископаемых видов топлива. Вместо этого исследователи предлагают использовать солнечную энергию для превращения избыточного углекислого газа в полезные химические вещества. В этом году ученые сделали значительные шаги вперед в этой области, создав катализаторы химических реакций, которые активируются под воздействием солнечного света. Вещества, полученные из отработанного CO2 с помощью таких катализаторов, можно превращать во что угодно – от лекарств до компонентов химических удобрений и текстиля.

Виртуальные пациенты

Если идея поменять живых людей на их виртуальные копии во время медицинских обследований может казаться простым, наука, что лежит в ее реализации, чрезвычайно сложная. Чтобы достичь этого, нужно ввести данные, полученные из изображений человеческих органов, в компьютерную программу, которая имитирует их жизнедеятельность. Далее сложный алгоритм решает уравнение с основными параметрами реального органа и создает его виртуальную модель, которая ведет себя, как живая. С этой технологией врачи смогут обследовать пациентов удаленно. Кроме того, людей можно будет заменить этими виртуальными копиями на начальных стадиях клинических испытаний, что позволит сделать тестирование лекарств и медицинских процедур более быстрым, безопасным и менее затратным.

Пространственные вычисления

После виртуальной и дополненной реальности пространственные вычисления могут стать следующим шагом в сочетании реального и цифрового миров. Как и VR и AR, эта технология оцифровывает физические объекты, объединяет их с помощью облачного сервера и, таким образом, создает цифровую репрезентацию реального мира. Но пространственные вычисления идут еще дальше, позволяя манипулировать цифровыми аналогами реальных объектов в виртуальной среде. Это может иметь широкую область применения в медицине, производстве, логистике и индустрии развлечений.

Цифровая медицина

Цифровые устройства не заменят врачей в будущем, но их использование в медицине значительно увеличится, от чего больше всего выиграют пациенты с ограниченным доступом к медицинским услугам. Немало «умных часов» уже сейчас могут определить, имеется ли у их носителя нерегулярное сердцебиение. В будущем появятся детекторы, способные распознавать проблемы с дыханием и даже депрессию и болезнь Альцгеймера, а также таблетки, которые будут проводить мониторинг организма человека изнутри, в частности выявлять внутренние кровотечения и раковые ДНК.

Авиация на электричестве

Использование электроэнергии в авиации позволит уменьшить выбросы CO2, снизить затраты на топливо и решить проблему шума около аэропортов. Ряд компаний, в частности Airbus и NASA, активно инвестируют в разработку электродвигателей для самолетов. И хотя дальние перелеты мы, вероятнее всего, еще не скоро увидим, эта технология имеет значительную перспективу для ближнемагистральных авиалиний и небольшого частного транспорта, хотя Airbus заявляет, что электосамолеты на сто пассажиров появятся уже в 2030 году.

Низкоуглеродистый цемент

Ежегодно в мире производят почти 4 млрд тонн цемента – ключевого компонента бетона. Процесс его производства требует сжигания ископаемых источников энергии, что приводит почти 8% всех глобальных выбросов СО2. С нынешними темпами урбанизации эта цифра вскоре увеличится до 5 млрд тонн, поэтому исследователи активно работают над низкоуглеродистыми подходами к изготовлению цемента, технологиями захвата CO2 из атмосферы, а также производства бетона вообще без цемента.

Квантовые сенсоры

Представьте себе самоуправляемые автомобили, способные замечать помехи за углом, или переносные сканеры для мониторинга активности мозга. Это далеко не все технологии, выполненные на основе квантовых сенсоров – ультраточных детекторов на основе квантовых свойств материи, использующих, в частности, разницу между различными энергетическими состояниями электронов. Пока такие системы сложные и дорогие, но вскоре должны появиться и более доступные образцы.

«Зеленый» водород

Когда сгорает водород, единственным продуктом реакции является обычная вода. А если водород получить с помощью электролиза из возобновляемых источников энергии, то он становится полностью экологически чистым. Согласно нынешним прогнозам, объем рынка «зеленого» водорода к 2050 году может достичь 12 трлн долларов. Именно водород может стать альтернативой для тех секторов экономики, которые трудно электризовать из-за потребности в высокоэнергетическом топливе, в частности логистики и промышленного производства.

Синтез целого генома

Достижения в технологии, которая позволяет создавать генетические последовательности и внедрять их в микроорганизмы, позволяет масштабнее изменять генетический материал. Это потенциально может пролить свет на особенности распространения вирусов и облегчить разработку вакцин и других лекарственных препаратов. Кроме того, эта технология позволит превращать органические отходы в полезные химические вещества, топливо и строительные материалы, а также благодаря ней, возможно, удастся создать устойчивые к патогенам растительные культуры.