Няколко истински чудеса се случиха през последните седмици на годината. Например в Съединените щати безопасно. Ембрионът е бил съхраняван замразен от 1992 г. и е бил трансплантиран на жена, която не може да има свои деца.
Учени от Университета на Тенеси, които придружиха процедурата, казват, че случилото се е най-добрата демонстрация за това колко добре съвременната медицина е усвоила технологията на ин витро оплождането. Те също така ви напомнят, че много хиляди замразени ембриони лежат бездействащи в света - те се набавят в резерв за IVF процедури и тогава двойките трябва да вземат трудно решение какво да правят с ембриони, които не са необходими - обикновено те просто се изхвърлят , защото за хладилно съхранение трябва да се заплаща. Сега е доказано, че дори и след дълъг период на консервация, ембрионът може да бъде пуснат в действие – даден на семейства, които наистина се нуждаят от него.
Поредното технологично чудо се случи край бреговете на Папуа Нова Гвинея. Там, използвайки най-новия автономен плаващ дрон, успяха да намерят австралийска подводница, която изчезна безследно преди повече от 100 години. Това беше първата голяма загуба на Австралия през Първата световна война и всичките 35 членове на екипажа все още се смятаха за изчезнали. Съдейки по анализа на останките, подводницата е унищожена от експлозията на торпедата на борда. Потомците на загиналите моряци вече са уведомени за находката, чието точно местоположение се планира да се пази в тайна, за да се избегнат грабежи. Не смятат да вдигат лодката, тя ще остане масов гроб.
Като цяло, дроните през 2017 г. много често стават герои на новините. Технологията се използва все по-изобретателно. Коптери вече доставят дарена кръв и лекарства до отдалечени острови; изгаряне на боклук по електрически проводници с огнехвъргачки; да се крият, да се придържат към стени и тавани, дори да транспортират хора. Дрон от руски дизайн. Такъв летящ мотоциклет е способен да ускорява във въздуха до 100 км/ч. Вече приема предварителни поръчки на цена от около 70 хиляди долара за брой.
Много научни новини през изминалата година засягаха космоса. Учените тепърва ще обработят своите собствени и най-новите изображения на Сатурн със спътници, предадени от тях. Вече са открити много интересни неща: например пръстените на Сатурн най-вероятно не са се появили веднага при раждането на планетата, а сравнително наскоро - преди 100-200 милиона години, когато динозаврите вече са обикаляли Земята.
Бъдещето на човешкия живот несъмнено ще бъде свързано с изкуствения интелект. Той вече се използва усилено в бързо развиващите се по-умни гласови асистенти в смартфони и домакински уреди, в безпилотни превозни средства и в индустрията. В много отношения невронните мрежи са по-добри от хората, побеждавайки например тези, изградени на интуиция, а не на просто изброяване на комбинации.
Роботите за 2017 г. станаха още по-съвършени. Най-човекоподобният андроид от Япония е дори страшен, а разработчиците от САЩ показаха най-новия набор от движения, на които техните подопечни са способни. Тук и ходене нагоре по стълбите, и преодоляване на препятствия, и поддържане на равновесие, и дори.
През изминалата година изпитахме нов прилив на интерес – малки, защитени от вода и удар, но даващи зашеметяваща картина благодарение на най-новите микроелектронни елементи. Някои майстори дори правят система от обикновена закачалка за дрехи и въдица, за да получите невъобразимо красиви въртящи се видео селфита, особено впечатляващи в забавен каданс.
Технологиите през 2017 г. също направиха медицински чудеса. Благодарение на методите за невростимулация и микропровеждане на импулси беше възможно да се дадат дори няколко пациенти с парализа, а в Русия извършиха първите две операции за инсталиране на така наречената американска система с камера в очила и директно изпращане на сигнал към ретината. Благодарение на това пациентите, които не са виждали нищо от десетилетия, възстановяват поне минимално зрение. И това, разбира се, е несъмнено чудо на технологиите.
Скенерът за пръстови отпечатъци се превърна в златен стандарт и се използва в почти всички смартфони, дори и бюджетните. Но Apple реши да продължи напред и през 2017 г. представи своя юбилейен смартфон с новата технология Face ID. Сега, за да отключите iPhone, просто го погледнете. Освен това, ако в други смартфони функцията за разпознаване на лица е само опция, тогава Apple просто изостави Touch ID в полза на по-напреднала технология.
Face ID привлича толкова много внимание по причина. За да реализира напълно идеята, Apple трябваше да разработи система от сензори и камери, наречена True Depth. Системата се състои от инфрачервена камера, осветителна система и точков проектор. Заедно те създават 3D отливка на лицето и го записват в паметта на телефона. Следващия път, когато потребителят погледне телефона, True Depth ще направи снимка на лицето му, ще го сравни с впечатлението в паметта и ще отключи смартфона.
Въпреки че технологията има недостатъци, които не могат да бъдат пренебрегнати, Apple определено даде тласък на други компании, които ще разработят своите аналози Face ID. Най-вероятно в бъдеще функцията за разпознаване на лица ще стане новият стандарт на пазара на смартфони.
Блокчейн
Технологията Blockchain е на устните на всички - главно поради шума около биткойн и други криптовалути. Но не всеки разбира за какво е. Без да навлизаме в технически подробности, блокчейнът е бърз и надежден инструмент за прехвърляне на информация. Говорим преди всичко за финансови транзакции, в които участват големи суми пари. Само онзи ден Сбербанк и Алфа-Банк извършиха първия междубанков превод с помощта на блокчейн.
Използването на блокчейн не се ограничава само до финансовата сфера. Медицината, авторското право, енергетиката, Интернет на нещата и много други области, базирани на трансфера на информация, могат да използват блокчейн технологията за рационализиране на процесите.
4K и HDR
Съвсем наскоро 4K телевизорите се смятаха за скъпи играчки, но 2017 г. доказа, че това не е така. Все повече и повече видеоклипове в YouTube се пускат в 4K резолюция. Netflix също постепенно въвежда нов формат на изображения и филмовата индустрия не изостава. С пускането на PS4 Pro и Xbox One X много геймъри мислят за надграждане на оборудването си.
В допълнение към по-високата разделителна способност, много 4K телевизори поддържат технологията HDR (High Dynamic Range) или широк динамичен диапазон. Това е много важен момент, защото HDR подобрява точността на цветовете и качеството на изображението като цяло. И така, на екрана можем да видим повече подробности.
Разбира се, няма спешна нужда да бягате стремглаво до най-близкия магазин за електроника. Мнозина обаче вече проявяват интереса си към популяризирането на нов формат на изображения, който скоро ще изтласка Full HD от пазара.
Смартфони без рамки
Основната тенденция на тази година. Струва си да се спомене, че терминът „безрамков смартфон“ не е съвсем правилен. Има рамка, при някои модели е много забележима. Форматът на дисплея се промени, което е съвсем естествено, тъй като производителите не можеха да увеличават размера на смартфоните безкрайно.
Очевидно широкоекранният дисплей се превърна в стандарт за пазара на смартфони, като се има предвид, че дори бюджетните модели станаха „безрамкови“.
Квантови комуникационни технологии
Алберт Айнщайн има голям принос за развитието на квантовата физика Квантовата комуникация е най-сигурният начин за предаване на информация, но в същото време и най-скъпият. Тук става дума не само за прехвърляне на текстови комуникации, но и за аудио и видео разговори. С навлизането на новите технологии няма да се притеснявате, че ще бъдете подслушвани.
За съжаление, поради технологични ограничения, квантовата комуникация е изключително локален феномен и все още сме далеч от глобалния квантов интернет. Въпреки това учени и инженери в някои страни неуморно работят в тази посока.
Повечето новини идват от Китай, който не само изведе квантов спътник в орбита, но и създаде първата квантова търговска мрежа. В Австрия екип от Виенския университет успя да разработи прототип на квантов рутер, който решава проблемите, които ограничават предаването на информация на дълги разстояния по оптични връзки.
Трудно е да се предвиди кога ще се появи квантовият интернет, но когато се случи, ще имаме най-сигурната информационна мрежа.
Високоскоростна транспортна мрежа
Концепцията за високоскоростен влак на Илон Мъск Илон Мъск е Тони Старк в реалния свят. Милиардерът и филантроп на 21-ви век е пълен с идеи и не е ограничен от средства. Докато амбициозният проект за колонизация на Марс е в процес на разработка, Мъск работи върху други идеи. Един от тях е свръхзвуковият влак Hyperloop.
Идеята е за мрежа от подземни тунели, през които кабините с форма на боб ще се движат с висока скорост. Звучи налудничаво. Всъщност, докато Илон Мъск успя да разпръсне влака само до 300 км/ч. Но изобретателят няма чувство за цел, което означава, че рано или късно той ще може да изгради ултра-високоскоростна транспортна система, която да обгради цялата планета.
Интелигентни високоговорители
Интелигентен говорител Apple HomePod Физическото въплъщение на интелигентни асистенти като Siri и Google Assistant. Миналата година излезе смарт високоговорителя Google Home, а тази година HomePod на Apple. И двете компании искат да свържат цялата интелигентна електроника със своите операционни системи и да локализират контролния център чрез интелигентни високоговорители.
За съжаление в Русия няма начин да се тестват такива устройства в действие, те не се продават официално. Освен това те все още не знаят колко и се използват като допълнително допълнение към интелигентен дом: могат да включват музика, да говорят за времето или да извикат такси.
Други големи компании вече са се включили в разработването на подобни високоговорители, така че очакваме още умни джаджи за дома в близко бъдеще.
Революция в 3D печата
Досега технологията за 3D печат се възприема от повечето като нещо фантастично. Независимо от това, 3D принтерите се използват усилено почти навсякъде: в медицината, индустрията, архитектурата и космическите програми.
Технологията е толкова амбициозна, че все още не всеки е наясно с възможността за отпечатване на пица или къща, но фактът остава. Едва през 2017 г. беше отпечатан първият детайл за атомна електроцентрала, протеза на пищяла и антирадиационни щитове за МКС. Кой знае, може би след 30 години ще печатаме хора на 3D принтер.
Екологичен транспорт
Модел на електрически автомобил от Volvo Първото нещо, което идва на ум, е Tesla Motors и то с добра причина. Компанията на Илон Мъск винаги е на преден план. Освен това той наскоро представи чисто нов Tesla Roadster и впечатляващ трактор Tesla Semi.Ако не сте били в изолация през цялата тази година, то вероятно сте чували за криптовалутите. Светът е разделен на два лагера, както обикновено се случва. Някои виждат бъдещето във виртуалните валути, докато други твърдят, че биткойнът е друга финансова пирамидална схема. Както и да е, не може да се отрече, че това явление е засегнало целия финансов пазар. Много европейски страни дори са инсталирали терминали за обмен на тази валута.
Съдейки по реакцията на банкери, финансови анализатори и власти, може да се предположи, че криптовалутата може да им създаде редица проблеми. Трудно е да се контролира, ако изобщо е възможно. Остава да изчакаме и да видим: кой знае, може би в бъдеще ще видим промяна в икономическата система по света.
Технологичните иновации, насочени към архитектите, започват да се развиват и набират популярност.
Ето списък с 10 невероятни архитектурни технологии от 2017 г., които показват как ще изглежда нашето бъдеще след няколко години.
1. Покриви с интегрирани слънчеви панелимаксимално адаптиран към познатите на очите ни покрития. Те ще бъдат помощници при решаването на проблема с изменението на климата и положителното въздействие върху околната среда.
2. Технологии за интелигентен дом от тенджерата на Panasonic, която разбърква самия сос, до безжичния термостат Nest, който научава поведението ви и съответно регулира температурата на вашия дом, или интелигентния високоговорител Amazon Echo, който предава вашите гласови команди към други уреди. Умен дом, чиито най-нови технологии поразяват със своето разнообразие, постепенно става все по-достъпен. Известни компании непрекъснато подобряват устройства, които ви позволяват да свързвате съществуващи и нови джаджи в една мрежа.
3. генеративен дизайн,тоест създаване на визуални образи с помощта на техника, способна не само да „мисли“, но и да определя естетиката на продукта. Това е творческо партньорство между човек и програма, която използва определен алгоритъм при обработката на визуални данни.
4. Адитивен дизайн, т.е. 3D печат в индустриален мащаб. Различни компании в Китай и Обединените арабски емирства редовно демонстрират колко широки са възможностите на тази технология. Сред най-интересните постижения е разработката на Autodesk, която създаде софтуер, който позволява производството на сложни структури, използвайки енергията на конвенционалните изчислителни системи.
5. Мобилни приложения, които са добри помощници на архитектите и предлагат полезни разработки за всички етапи на проекта, от създаването на концепция до реалното строителство.
6. Облачна услуга. BIM (Building Information Modeling) - информационно моделиране на сградите, тоест събирането и обработката на абсолютно цялата информация за конструкцията: архитектурна, дизайнерска, технологична, икономическа и всякаква друга. Оказва се, че с помощта на BIM един обект се проектира като единно архитектурно, технологично, икономическо цяло и ако промените параметрите в една област, те автоматично ще се променят в друга.
7. Виртуална реалност. VR технологиите са свят, създаден с технически средства, предавани на човек чрез неговите сетива: зрение, слух, мирис, докосване. Виртуалната реалност симулира както експозицията, така и реакциите на експозицията. За да се създаде убедителен комплекс от усещания за реалността, в реално време се извършва компютърен синтез на свойствата и реакциите на виртуалната реалност.
8. Разширена реалност. AR технологиите са резултат от въвеждането на всякакви сензорни данни в областта на възприятието с цел допълване на информацията за околната среда и подобряване на възприемането на информацията. Например, очилата за смесена реалност на Microsoft HoloLens позволяват планове за строителство, маркетинг и други 2D материали да бъдат насложени върху 3D BIM модел. С развитието на мобилните устройства добавената реалност се превръща в неразделна част от работните процеси в архитектурата, строителството и дизайна.
9. Сензорен екран за CAD и BIM.Сензорните екрани се използват за преглед на чертежи в движение. Тази джаджа ще бъде тласък за разработването и усъвършенстването на сензорни екрани, насочени към архитекти и дизайнери.
Бъдещето на ИТ индустрията през 2017 г. ще се определя от изкуствен интелект, „умни“ неща, виртуална и разширена реалност и блокчейн, както и модерни технологични платформи за бизнеса. Такива заключения направиха експерти на изследователската компания Gartner на симпозиума ITxpo-2016, който се проведе в Орландо. Кореспондентът на Teplitsa Social Technologies преведе статия за 10-те основни технологии на бъдещето.
Според вицепрезидента на Gartner Дейвид Сърли, тези 10 стратегически тенденции ще проправят пътя за интелигентна цифрова мрежа. Всички технологии обхващат усъвършенствани методи за машинно обучение и развитието на изкуствен интелект, взаимното проникване на физическия и дигиталния свят.
1. Изкуствен интелект и машинно обучение
През 2017 г. изследователите ще насочат вниманието си към обработката на естествен език и невронните мрежи. Дълбоките невронни мрежи (DNN) ще надхвърлят класическите изчисления и ще започнат да служат за създаване на системи, които могат независимо да изучават света около тях. Тоест, STS ще помогне за автоматизирането на задачите и решаването на проблеми, свързани с тенденцията „информация за всичко“.
Разширените алгоритми ще направят интелигентните само „умните“ автомобили – от безпилотни превозни средства до виртуални асистенти.
Експертите на Gartner съветват организациите да помислят как могат да използват тези технологии, за да бъдат конкурентоспособни.
2. Интелигентни приложения
Това могат да бъдат програми, които помагат на човек в ежедневните дела, като „умен“ сортировчик на имейли. Друг вариант са по-сложни виртуални асистенти, включително бизнес ориентирани. Експертите на Gartner казват, че до 2018 г. повечето от най-големите компании в света ще започнат да използват интелигентни приложения за подобряване на изживяването на клиентите.
3. „Умни“ неща
Този списък включва вече познати устройства, като дронове, безпилотни превозни средства или 3D принтери. Говорим и за джаджи на бъдещето, интелигентно взаимодействащи с човек. Ще бъде създаден така нареченият „Интернет на нещата“ (IoT: Internet of Things). Това могат да бъдат сензори в производството, интелигентни протези и чипове в медицината, устройства, които гарантират безопасността на децата и много други.
4. Виртуална (VR) и разширена (AR) реалност
Технологиите за виртуална и разширена реалност вече са широко използвани. VR работи чудесно при пренасянето на уникалния опит на други хора и се използва в дистанционното обучение. AR ще позволи на различни фирми да наслагват графики върху обекти в реално време, разбира се, това ще подобри производствения процес.
Такива технологии стават все по-достъпни. Не е нужно да купувате VR слушалки за 1000 долара, а само картонени очила за смартфон за 15 долара. С тяхна помощ можете лесно да гледате 3D видеоклипове и да се „разхождате“ на различни места на нашата планета.
5. Дигитални близнаци
Това е името на динамичен модел на физическо нещо или среда, базиран на сензорни сензори. Тази технология ще се използва в различни области за моделиране, анализ и контрол. Цифров „близнак“, например, в индустрията, ще идентифицира слабостите в реална система за ремонт. Според експерти през следващите 3-5 години "стотици милиони неща" ще придобият дигитални близнаци.
6. Блокчейн
По друг начин блокчейн технологията се нарича "верига от разпределени данни". Той съществува под формата на база данни и съдържа информация за всички транзакции, извършени от участници в системата. Информацията се съхранява под формата на "верига от блокове", всеки от които съдържа определен брой транзакции.
Но възможностите на блокчейн не се ограничават само до криптовалути. Технологията може да оптимизира големи регистри на правителства и корпорации, да структурира голямо количество данни и да гарантира прозрачност на всякакви действия.
Друга технология може да помогне на малкия и големия бизнес: да повиши ефективността, да намали персонала и да намали документацията до минимум.
7. Диалогови системи
Експертите на Gartner вярват, че ще бъде създадена динамична мрежа между хора, процеси, услуги и неща. И ще може да поддържа интелигентни цифрови екосистеми. По същество това е ново цифрово изживяване на хора, взаимодействащи помежду си и устройства. Скоро търсачките, онлайн услугите и различни програми ще могат да получават и правилно обработват всякакви гласови команди.
8. Цифрови технологични платформи
В бъдеще всяка компания ще работи с комбинация от пет цифрови технологични платформи: информационни системи, клиентско изживяване, анализи и прогнози, IoT и бизнес екосистеми. По-специално, създаването на нови платформи, услуги за IoT и интерактивни системи ще се превърне в една от ключовите области до 2020 г. Така че компаниите трябва да решат как ще разработят платформи за решаване на проблеми с дигиталния бизнес.
9. Механика на приложенията и услугите
Технологиите проникват навсякъде, взаимодействието на човека с дигиталния свят вече се превръща в непрекъснат процес. Това се случва поради глобалното разпространение на Интернет, свързването на всички основни устройства към него и синхронизирането им. Най-простият пример е интелигентен дом.
Такова взаимно проникване на технологиите ще ни позволи да използваме оптимално всички компоненти на глобалната ИТ мрежа (смартфон, лаптоп, автомобил, телевизор).
10. Адаптивна архитектура за сигурност
С увеличаването на броя на хакерските атаки компаниите ще трябва да мислят за цифровата сигурност. Многослойната сигурност скоро ще се превърне във важно изискване за всяко предприятие. Според експерти ИТ лидерите трябва да се съсредоточат върху идентифицирането и елиминирането на заплахите.
Тук блокчейн технологията може да бъде полезна. Факт е, че при използването му идентифицирането на човек, контролът и проверката на надеждността отнемат минимално време. Освен това блокчейнът гарантира абсолютна точност.
Ами ако питейна вода може лесно да се получи от пустинен въздух без използване на електричество? Ами ако лекарят може да направи биопсия на пациент със съмнение за рак без никакво острие? Очаква се иновациите, които ще превърнат тези и други прогнози в реалност, да станат част от живота ни много скоро. Scientific Americanи експертна мрежаСветовен икономически форумговори за 10-те най-модерни технологии за 2017 г., които могат да променят обичайния начин на живот. Във втората част на текста ще говорим за още пет от тях. Прочетете за петте най-добри технологии.
ИНЖЕНЕРИНГ: Прецизното земеделие увеличава добивите
С нарастването на световното население фермерите ще трябва да произвеждат все повече и повече храна. Обработваемата земя обаче не може да се разшири и заплашващата заплаха за продоволствената сигурност може лесно да ескалира в регионална или дори глобална нестабилност. За да се адаптират към новите предизвикателства, големите ферми все повече използват прецизно земеделие, за да увеличат добивите, да намалят отпадъците и да намалят икономическите рискове.
Конвенционалното земеделие разчита на засаждане, прибиране на реколтата, напояване и решения за прилагане на пестициди и торове въз основа на регионални условия и исторически данни. Прецизното или прецизното земеделие, от друга страна, използва сензори, роботи, GPS, инструменти за картографиране и софтуер за анализ на данни, за да осигури правилна грижа за реколтата, без да увеличава работната сила. Стационарни или роботизирани сензори и камери безпроблемно изпращат изображения на отделни растения и данни за тях към компютъра – да речем информация за размера на стъблото, формата на листата и съдържанието на влага в почвата около растението. Земеделските производители получават обратна връзка в реално време и след това доставят вода, пестициди или торове в калибрирани дози само до райони, които се нуждаят от това. Тази технология може също да помогне на фермерите да решат кога да отглеждат и прибират реколтата.
В резултат на това прецизното земеделие може да подобри управлението на времето, да намали консумацията на вода и химикали и да произведе по-здравословни и по-качествени култури – всичко това е от полза за фермерите и пести ресурси, като същевременно намалява химическия отток.
Много стартиращи компании днес разработват нов софтуер, сензори, данни, базирани на антени, и други инструменти за прецизно земеделие. Големи компании като Monsanto, John Deere, Bayer, Dow и DuPont правят същото. Като част от тези разработки, производителите на семена прилагат технологии за подобряване на „фенотипирането на растенията“. С течение на времето, чрез анализиране на отделни растения (кои от тях процъфтяват и при какви условия), компаниите могат да съпоставят реакциите на растенията към околната среда с тяхната геномика. Тази информация от своя страна позволява на компаниите да произвеждат семена, които ще растат най-добре при определени почви и метеорологични условия.
АВТОМОБИЛИ: Водородни превозни средства на масовия пазар
Електрическите превозни средства, захранвани с батерии, които не отделят въглероден диоксид по време на шофиране, скоро ще се превърнат в масов транспорт, въпреки че днес представляват по-малко от 1% от подвижния състав по пътищата по целия свят. Множество иновации в функции като цена и живот на батерията направиха цените толкова конкурентни, че Tesla има повече от 400 000 предварителни поръчки за модела на стойност 35 000 долара, който е планиран да бъде пуснат в продажба в средата на 2018 г.
За съжаление, другата голяма надежда за превозните средства без въглерод - тези, задвижвани от водородни горивни клетки - са твърде скъпи, за да се продават широко. Въпреки това много лаборатории и предприятия планират да намалят разходите, като заменят един от най-скъпите компоненти в горивните клетки - катализатора. Много търговски катализатори за горивни клетки съдържат благородния метал платина, който е не само скъп, но и твърде рядък, за да поддържа широко разпространено използване в превозните средства.
Изследователите се опитват да намалят съдържанието на платина по различни начини: те предлагат да я използват по-ефективно, като заменят метала (изцяло или частично) с паладий или друг евтин метал, като никел, мед и т.н. Търговските катализатори обикновено се състоят от тънки слоеве платинени наночастици, отложени върху въглероден филм, така че изследователите също тестват алтернативни субстрати.
Станислав С. Вонги неговите колеги комбинират относително малки количества платина или паладий с по-евтини метали като желязо, никел или мед, произвеждайки много легирани класове, които са много по-активни от търговските катализатори. Групата на Уонг превърна металите в ултратънки едномерни нанопроводници (около два нанометра в диаметър). Те имат високо съотношение на повърхността към обема, което увеличава броя на активните места за каталитични реакции.
Естествено, катализаторите без платина биха били идеални. В края на 2016г изпя хун юот Националния институт за наука и технологии в Улсан (UNIST) в Южна Корея съобщава, че катализаторът с въглеродни нанотръби, легиран с желязо и азот, има активност, сравнима с търговските катализатори. Освен това, Liming Daiот Case Western Reserve University и колеги са изобретили катализатор, който изобщо не съдържа метал - това е въглеродна пяна, легирана с азот и фосфор, която е също толкова активна, колкото и стандартните катализатори.
Намирането и приготвянето на материал, който има отлична каталитична активност, е само част от предизвикателството, отбелязва Уонг. Изследователите също работят за разширяване на съществуващите лабораторни производствени методи, за да осигурят последователност в ефикасността и дълготрайността на най-добрите опции. По време на работата експериментаторите са подпомагани от теоретици, които прилагат сложни компютърни модели, за да разберат как всички видове променливи влияят на производителността, от химическия състав, размерите и формите на металните наночастици, до подробните архитектури на поддържащите структури. Такова сътрудничество, казва Уонг, един ден трябва да даде възможност за рационално разработване на превъзходни катализатори за достъпни превозни средства с горивни клетки.
МЕДИЦИНА И БИОТЕХНИКА: Геномните ваксини (съставени от ДНК и РНК вместо протеин) се борят с инфекциозните заболявания
Стандартните ваксини за превенция на инфекциозни заболявания се състоят от убити или атенюирани патогени или протеини от тези микроорганизми. Ваксините, които лекуват рак, също зависят от протеини. Обещаващ нов вид ваксина се състои от гени. Геномните ваксини обещават много ползи, включително бързо производство, когато вирус като Зика или Ебола внезапно стане по-вирулентен или разпространен. Десетки геномни ваксини вече са влезли във фазата на клинично изпитване.
Повечето ваксини действат, като учат имунната система да разпознава врага. Геномните ваксини са под формата на ДНК или РНК, които кодират желаните протеини. Когато се инжектират, гените влизат в клетките, които след това секретират избраните протеини. В сравнение с производството на протеини в клетки или яйца, получаването на генетичен материал трябва да бъде по-лесно и по-евтино. В допълнение, една ваксина може да включва кодиращи последователности за няколко протеина и може лесно да бъде модифицирана.
В момента се провеждат редица клинични изпитвания за тестване на безопасността и имуногенността, включително за инфлуенца по птиците, Ебола, хепатит С, ХИВ и рак на гърдата, белия дроб, простатата, панкреаса и други. Едно проучване вече показва ефективност: Националният институт по здравеопазване стартира мултидисциплинарно клинично изпитване, за да провери дали ДНК ваксината може да предпази от вируса Зика.
ЕНЕРГИЯ: Устойчивият дизайн драстично намалява отпадъците
През последното десетилетие строителството и модернизацията на еднофамилни къщи за намаляване на потреблението на енергия и вода се увеличи драстично. Въпреки това, прилагането на зелен дизайн към няколко сгради наведнъж може да бъде още по-добра идея. Споделянето на ресурси и инфраструктура може да намали отпадъците, а обновяването на бедни квартали или квартали със средни доходи също може да спести пари на хората.
Един забележителен пример е проектът Oakland EcoBlock, който се ръководи от Калифорнийския университет в Бъркли. Харисън Фрейкър, професор по архитектура и градски дизайн. Това е мултидисциплинарно събитие, което събира градски дизайнери, инженери, социолози и експерти по политики от градове, щати и федерални правителства, академични среди, частния сектор, организации с нестопанска цел и обществени организации.
Програмата, която е планирана много подробно, ще види 30 до 40 съседни по-стари къщи, построени в квартал с ниски и средни доходи близо до известния мост Голдън Гейт в Калифорния. Проектът има за цел да приложи съществуващите технологии за драстично намаляване на потреблението на изкопаеми горива и вода, както и на емисиите на парникови газове. Изследователите, като гарантират дългосрочен комфорт и безопасност на жителите, очакват бързо възстановяване на средствата, изразходвани за инфраструктура.
Изследователите планират да инсталират слънчеви панели на сгради в цялата общност, изпращайки енергия към интелигентна микромрежа (локална енергийна система, която включва създаването на собствени структури на електроенергийната мрежа в определена област, която може да работи автономно). Излишната слънчева енергия ще се съхранява. Общността ще споделя и електрически превозни средства, които ще имат достъп до местни зарядни станции. Тези мерки трябва да намалят годишното потребление на електроенергия с повече от половината и да сведат въглеродните емисии до нула.
Агенцията за опазване на околната среда изчислява, че до 50% от потреблението на вода в Калифорния се изразходва за тревни площи и градини. Изследователите смятат, че реорганизацията на ниво система EcoBlock ще намали търсенето на питейна вода с до 70%. Разработчиците ще пречистват и използват повторно отпадъчни води от тоалетни, както и води, изпускани от канализацията и пералните машини. Рециклираната течност ще се изразходва за градинарство и напояване. Те също така ще събират дъждовна вода и ще я доставят до тоалетни и перални, ще инсталират ефективни тела и кранове. Междувременно третираните твърди отпадъци ще бъдат включени в компоста.
КОМПЮТРИРАНЕ: Квантовите изчисления стават по-достъпни и помагат за решаването на нови проблеми
Квантовите изчисления завладяват умовете на човечеството от почти 50 години. Причината е проста: те предлагат начин за решаване на проблеми, които не могат да бъдат решени от класическите машини. И така, квантовите изчисления могат да помогнат за решаването на проблема със симулацията на химията специално за разработването на нови молекули и материали, решавайки сложни оптимизационни проблеми.
Доскоро само специалисти в няколко лаборатории по света имаха достъп до прототипи на квантови компютри. Но напредъкът през последните няколко години направи възможно създаването на първите в света примери за подобни устройства, които най-накрая могат да тестват идеи, алгоритми и други методи, които досега са били строго теоретични.
Съществуващите машини все още са твърде малки, за да решават напълно проблеми, по-сложни от това, с което суперкомпютрите могат да се справят днес. Въпреки това, разработчиците са постигнали огромен напредък: създадени са алгоритми, които ще работят по-бързо на квантова машина. В момента има методи, които увеличават кохерентността (животът на квантовата информация) в свръхпроводящите квантови битове с повече от 100 пъти в сравнение с преди десетилетие. През 2016 г. IBM направи първия квантов компютър публично достъпен в облака с графичен интерфейс за програмирането му, сега базиран на популярния език за програмиране Python. Отварянето на тази система към света стимулира иновациите, които са жизненоважни за постигането на тази технология. Към днешна дата повече от 20 публикувани научни статии използват инструмента за квантово изчисление. Академични изследователски групи, над 50 стартиращи компании и големи корпорации по целия свят са фокусирани върху превръщането на квантовите изчисления в реалност.