V posledných týždňoch roka sa stalo niekoľko skutočných zázrakov. Napríklad v Spojených štátoch bezpečne. Embryo bolo od roku 1992 skladované v zmrazenom stave a bolo transplantované žene, ktorá nemohla mať vlastné deti.
Vedci z University of Tennessee, ktorí procedúru sprevádzali, tvrdia, že to, čo sa stalo, je najlepším dôkazom toho, ako dobre moderná medicína zvládla technológiu oplodnenia in vitro. Pripomínajú tiež, že mnoho tisíc zmrazených embryí leží ladom vo svete – obstarávajú sa do zálohy pre IVF procedúry a potom musia páry urobiť ťažké rozhodnutie, čo s nepotrebnými embryami – väčšinou sa jednoducho vyhodia , pretože za chladiareň sa musí platiť. Teraz je dokázané, že aj po dlhom období konzervácie je možné embryo uviesť do činnosti – darovať ho rodinám, ktoré to skutočne potrebujú.
Ďalší technologický zázrak sa udial pri pobreží Papuy-Novej Guiney. Tam sa im pomocou najnovšieho autonómneho plávajúceho dronu podarilo nájsť austrálsku ponorku, ktorá bez stopy zmizla pred viac ako 100 rokmi. Išlo o prvú veľkú stratu Austrálie v prvej svetovej vojne a všetkých 35 členov posádky bolo stále považovaných za nezvestných. Súdiac podľa analýzy trosiek, ponorka bola zničená výbuchom torpéd na palube. Potomkovia mŕtvych námorníkov už boli informovaní o náleze, ktorého presnú polohu plánujú utajiť, aby sa predišlo rabovaniu. Čln neplánujú zdvihnúť, zostane masovým hrobom.
Vo všeobecnosti sa drony v roku 2017 veľmi často stali hrdinami správ. Technológie sa využívajú čoraz vynaliezavejšie. Koptéry už doručujú darovanú krv a lieky na odľahlé ostrovy; pálenie odpadu na elektrických drôtoch plameňometmi; skrývanie sa, pridržiavanie sa stien a stropov, dokonca aj preprava ľudí. Dron ruského dizajnu. Takýto lietajúci motocykel je schopný vo vzduchu zrýchliť až na 100 km/h. Už teraz prijímame predobjednávky za cenu okolo 70-tisíc dolárov za kus.
Veľa vedeckých noviniek v minulom roku sa týkalo vesmíru. Vedci ešte musia spracovať svoje vlastné a najnovšie snímky Saturnu so satelitmi, ktoré vysielajú. Už bolo objavených veľa zaujímavých vecí: napríklad prstence Saturna sa s najväčšou pravdepodobnosťou neobjavili hneď pri zrode planéty, ale relatívne nedávno - pred 100 - 200 miliónmi rokov, keď už dinosaury chodili po Zemi.
Budúcnosť ľudského života bude nepochybne spojená s umelou inteligenciou. Už teraz sa používa hlavne v rýchlo rastúcich inteligentnejších hlasových asistentoch v smartfónoch a domácich spotrebičoch, v bezpilotných vozidlách a v priemysle. V mnohých ohľadoch sú neurónové siete nadradené ľuďom, porážajú napríklad tie, ktoré sú postavené na intuícii, a nie na jednoduchom vymenovaní kombinácií.
Roboty pre rok 2017 sa stali ešte dokonalejšími. Najľudskejší android z Japonska je dokonca desivý a vývojári z USA ukázali najnovšiu sadu pohybov, ktorých sú ich zverenci schopní. Tu a chôdza po schodoch, a prekonávanie prekážok, a udržiavanie rovnováhy, a dokonca.
V minulom roku sme zažili nový nárast záujmu – malý, chránený pred vodou a nárazmi, no vďaka najnovším mikroelektronickým prvkom poskytuje ohromujúci obraz. Niektorí remeselníci dokonca vyrábajú systém z jednoduchého vešiaka na šaty a vlasca, aby získali nepredstaviteľne krásne točivé video selfie, obzvlášť pôsobivé v spomalenom zábere.
Technológie v roku 2017 dokázali aj medicínske zázraky. Vďaka metódam neurostimulácie a mikrokondukcie impulzov sa podarilo dať aj niekoľkým pacientom s paralýzou a v Rusku vykonali prvé dve operácie na inštaláciu takzvaného amerického systému s kamerou v okuliaroch a vysielaním signálu priamo. do sietnice. Vďaka tomu sa pacientom, ktorí desaťročia nič nevideli, vracia aspoň minimálny zrak. A to je, samozrejme, nepochybný technologický zázrak.
Skener odtlačkov prstov sa stal zlatým štandardom a používa sa takmer vo všetkých smartfónoch, dokonca aj v tých lacných. Apple sa však rozhodol ísť ďalej a v roku 2017 predstavil svoj jubilejný smartfón s novou technológiou Face ID. Ak chcete iPhone odomknúť, stačí sa naň pozrieť. Navyše, ak je v iných smartfónoch funkcia rozpoznávania tváre len možnosťou, Apple jednoducho opustil Touch ID v prospech pokročilejšej technológie.
Face ID priťahuje toľko pozornosti z nejakého dôvodu. Aby Apple túto myšlienku plne zrealizoval, musel vyvinúť systém senzorov a kamier s názvom True Depth. Systém pozostáva z infračervenej kamery, osvetľovacieho systému a bodového projektora. Spoločne vytvoria 3D odliatok tváre a uložia ho do pamäte telefónu. Keď sa používateľ nabudúce pozrie na telefón, True Depth odfotí jeho tvár, porovná ju s pamäťou a odomkne smartfón.
Aj keď má technológia nedostatky, ktoré sa nedajú prehliadnuť, Apple dal rozhodne impulz ďalším spoločnostiam, ktoré budú vyvíjať svoje náprotivky Face ID. S najväčšou pravdepodobnosťou sa v budúcnosti stane funkcia rozpoznávania tváre novým štandardom na trhu smartfónov.
Blockchain
Technológia blockchain je na perách každého – najmä kvôli humbuku okolo bitcoinu a iných kryptomien. Nie každý však chápe, na čo to je. Bez toho, aby sme zachádzali do technických detailov, blockchain je rýchly a spoľahlivý nástroj na prenos informácií. Hovoríme predovšetkým o finančných transakciách, v ktorých ide o veľké sumy peňazí. Len na druhý deň Sberbank a Alfa-Bank uskutočnili prvý medzibankový prevod pomocou blockchainu.
Využitie blockchainu sa neobmedzuje len na finančnú sféru. Medicína, autorské práva, energetika, internet vecí a mnohé ďalšie oblasti založené na prenose informácií dokážu využiť technológiu blockchain na zefektívnenie procesov.
4K a HDR
Nedávno boli 4K televízory považované za drahé hračky, ale rok 2017 ukázal, že to tak nebolo. Stále viac videí na YouTube vychádza v rozlíšení 4K. Netflix tiež postupne predstavuje nový obrazový formát a ani filmový priemysel nezaostáva. S vydaním PS4 Pro a Xbox One X mnohí hráči premýšľajú o modernizácii svojho vybavenia.
Okrem vyššieho rozlíšenia mnohé 4K televízory podporujú technológiu HDR (High Dynamic Range), čiže široký dynamický rozsah. Toto je veľmi dôležitý bod, pretože HDR zlepšuje presnosť farieb a kvalitu obrazu vo všeobecnosti. Na obrazovke teda môžeme vidieť ďalšie podrobnosti.
Samozrejme, netreba bezhlavo bežať do najbližšieho obchodu s elektronikou. Mnohí však už prejavujú záujem o propagáciu nového obrazového formátu, ktorý čoskoro vytlačí Full HD z trhu.
Bezrámové smartfóny
Hlavný trend tohto roka. Za zmienku stojí, že výraz „bezrámový smartfón“ nie je úplne správny. Existuje rám, v niektorých modeloch je to veľmi nápadné. Zmenil sa formát displeja, čo je celkom prirodzené, pretože výrobcovia nemohli smartfóny zväčšovať donekonečna.
Širokouhlý displej sa zjavne stal štandardom na trhu smartfónov, keďže aj lacné modely sa stali „bezrámčekovými“.
Kvantové komunikačné technológie
Albert Einstein výrazne prispel k rozvoju kvantovej fyziky Kvantová komunikácia je najbezpečnejší spôsob prenosu informácií, no zároveň aj najnákladnejší. Nejde len o prenos textovej komunikácie, ale aj o audio a video hovory. S príchodom nových technológií sa nebudete musieť báť, že vás budú odpočúvať.
Bohužiaľ, kvantová komunikácia je kvôli technologickým obmedzeniam výlučne lokálnym fenoménom a od globálneho kvantového internetu máme ešte ďaleko. Vedci a inžinieri v niektorých krajinách však neúnavne pracujú týmto smerom.
Väčšina správ pochádza z Číny, ktorá nielenže vypustila na obežnú dráhu kvantový satelit, ale vytvorila aj prvú kvantovú komerčnú sieť. V Rakúsku sa tímu z Viedenskej univerzity podarilo vyvinúť prototyp kvantového smerovača, ktorý rieši problémy, ktoré obmedzujú prenos informácií na veľké vzdialenosti cez optické linky.
Je ťažké predpovedať, kedy sa kvantový internet objaví, ale keď sa tak stane, budeme mať najbezpečnejšiu informačnú sieť.
Vysokorýchlostná dopravná sieť
Umenie konceptu vysokorýchlostného vlaku Elona Muska Elon Musk je v skutočnom svete Tony Stark. Miliardár a filantrop 21. storočia je plný nápadov a nie je obmedzený prostriedkami. Zatiaľ čo ambiciózny projekt kolonizácie Marsu je vo vývoji, Musk pracuje na iných nápadoch. Jedným z nich je nadzvukový vlak Hyperloop.
Ide o sieť podzemných tunelov, cez ktoré sa budú kabíny v tvare fazule pohybovať vysokou rýchlosťou. Znie to šialene. Vskutku, zatiaľ čo Elon Musk dokázal rozptýliť vlak len do 300 km/h. Vynálezca ale nemá zmysel pre účel, čo znamená, že skôr či neskôr sa mu podarí postaviť ultra-vysokorýchlostný dopravný systém, ktorý obkolesí celú planétu.
Inteligentné reproduktory
Inteligentný reproduktor Apple HomePod Fyzické stelesnenie inteligentných asistentov, ako sú Siri a Google Assistant. Minulý rok vyšiel inteligentný reproduktor Google Home a tento rok HomePod od Apple. Obe spoločnosti chcú prepojiť všetku inteligentnú elektroniku so svojimi operačnými systémami a lokalizovať riadiace centrum prostredníctvom inteligentných reproduktorov.
Bohužiaľ, v Rusku neexistuje spôsob, ako otestovať takéto zariadenia v akcii, oficiálne sa nepredávajú. Navyše ešte nevedia koľko a používajú sa ako voliteľný doplnok k inteligentnej domácnosti: môžu si zapnúť hudbu, rozprávať sa o počasí alebo si zavolať taxík.
Do vývoja takýchto reproduktorov sa už zapojili aj ďalšie veľké spoločnosti, takže v blízkej budúcnosti očakávame ďalšie inteligentné vychytávky do domácnosti.
Revolúcia v 3D tlači
Až doteraz väčšina ľudí vníma technológiu 3D tlače ako niečo fantastické. Napriek tomu sa 3D tlačiarne používajú takmer všade: v medicíne, priemysle, architektúre a vesmírnych programoch.
Technológia je taká ambiciózna, že nie každý si stále uvedomuje možnosť tlače pizze alebo domu, ale faktom zostáva. Až v roku 2017 bol vytlačený prvý detail jadrovej elektrárne, protéza holennej kosti a protiradiačné štíty pre ISS. Ktovie, možno o 30 rokov budeme ľudí tlačiť na 3D tlačiarni.
Doprava šetrná k životnému prostrediu
Model elektrického auta od Volva Prvá vec, ktorá vám príde na myseľ, je Tesla Motors, a to z dobrého dôvodu. Spoločnosť Elona Muska je vždy v popredí. Okrem toho nedávno predstavil úplne novú Teslu Roadster a pôsobivý ťahač Tesla Semi Ak ste neboli celý tento rok v izolácii, tak ste už určite počuli o kryptomenách. Svet je rozdelený na dva tábory, ako to už väčšinou býva. Niektorí vidia budúcnosť vo virtuálnych menách, iní tvrdia, že bitcoin je ďalšou finančnou pyramídovou hrou. Nech je to akokoľvek, nemožno poprieť, že tento fenomén zasiahol celý finančný trh. Mnohé európske krajiny dokonca nainštalovali terminály na výmenu tejto meny.
Súdiac podľa reakcie bankárov, finančných analytikov a úradov možno predpokladať, že kryptomena im môže spôsobiť množstvo problémov. Je ťažké ho ovládať, ak je to vôbec možné. Zostáva čakať a uvidíme: ktovie, možno v budúcnosti uvidíme zmenu v ekonomickom systéme na celom svete.
Technologické inovácie zamerané na architektov sa začínajú rozvíjať a získavať na popularite.
Tu je zoznam 10 úžasných architektonických technológií roku 2017, ktoré ukazujú, ako bude naša budúcnosť vyzerať o pár rokov.
1. Strechy s integrovanými solárnymi panelmi maximálne prispôsobené našim očiam známym povlakom. Budú asistentmi pri riešení problému klimatických zmien a pri pozitívnom vplyve na životné prostredie.
2. Technológie inteligentnej domácnosti od hrnca Panasonic, ktorý mieša omáčku sám, po bezdrôtový termostat Nest, ktorý sa naučí vaše správanie a podľa toho prispôsobí teplotu vášho domova, alebo inteligentný reproduktor Amazon Echo, ktorý prenáša vaše hlasové príkazy do iných zariadení. Inteligentný dom, ktorého najnovšie technológie sú pozoruhodné svojou rozmanitosťou, sa postupne stáva dostupnejším. Známe spoločnosti neustále zdokonaľujú zariadenia, ktoré umožňujú prepojiť existujúce a nové gadgety do jednej siete.
3. generatívny dizajn, teda vytváranie vizuálnych obrazov pomocou techniky schopnej nielen „myslieť“, ale aj určovať estetiku produktu. Ide o tvorivé partnerstvo medzi osobou a programom, ktorý používa určitý algoritmus pri spracovaní vizuálnych údajov.
4. Aditívny dizajn, t.j. 3D tlač v priemyselnom meradle. Rôzne spoločnosti v Číne a Spojených arabských emirátoch pravidelne predvádzajú, aké široké sú možnosti tejto technológie. Medzi najzaujímavejšie úspechy patrí vývoj spoločnosti Autodesk, ktorá vytvorila softvér umožňujúci výrobu zložitých štruktúr s využitím energie konvenčných výpočtových systémov.
5. Mobilné aplikácie, ktoré sú dobrými pomocníkmi architektov a ponúkajú užitočný vývoj pre všetky fázy projektu, od vytvorenia konceptu až po samotnú výstavbu.
6. Cloudová služba. BIM (Building Information Modeling) - informačné modelovanie budov, t.j. zber a spracovanie úplne všetkých informácií o stavbe: architektonických, dizajnových, technologických, ekonomických a akýchkoľvek iných. Ukazuje sa, že pomocou BIM je objekt navrhnutý ako jeden architektonický, technologický, ekonomický celok a ak zmeníte parametre v jednej oblasti, automaticky sa zmenia aj v inej.
7. Virtuálna realita. VR technológie sú svetom vytvoreným technickými prostriedkami, prenášanými na človeka prostredníctvom jeho zmyslov: zrak, sluch, čuch, hmat. Virtuálna realita simuluje expozíciu aj reakcie na expozíciu. Na vytvorenie presvedčivého komplexu vnemov reality sa v reálnom čase vykonáva počítačová syntéza vlastností a reakcií virtuálnej reality.
8. Rozšírená realita. AR technológie sú výsledkom zavedenia akýchkoľvek zmyslových dát do oblasti vnímania s cieľom doplniť informácie o prostredí a zlepšiť vnímanie informácií. Napríklad okuliare Microsoft HoloLens pre zmiešanú realitu umožňujú prekrytie stavebných plánov, marketingu a iných 2D materiálov na 3D BIM model. S rozvojom mobilných zariadení sa rozšírená realita stáva neoddeliteľnou súčasťou pracovných postupov v architektúre, konštrukcii a dizajne.
9. Dotykový displej pre CAD a BIM. Dotykové obrazovky sa používajú na prezeranie výkresov na cestách. Tento gadget bude impulzom pre vývoj a zlepšenie dotykových obrazoviek zameraných na architektov a dizajnérov.
Budúcnosť IT priemyslu v roku 2017 bude určovať umelá inteligencia, „inteligentné“ veci, virtuálna a rozšírená realita a blockchain a pokročilé technologické platformy pre podnikanie. K takýmto záverom dospeli odborníci výskumnej spoločnosti Gartner na sympóziu ITxpo-2016, ktoré sa konalo v Orlande. Korešpondent Teplitsa Social Technologies preložil článok o 10 hlavných technológiách budúcnosti.
Podľa viceprezidenta Gartner Davida Cearleyho týchto 10 strategických trendov pripraví pôdu pre inteligentnú digitálnu sieť. Všetky technológie pokrývajú pokročilé metódy strojového učenia a vývoj umelej inteligencie, vzájomné prenikanie fyzického a digitálneho sveta.
1. Umelá inteligencia a strojové učenie
V roku 2017 sa výskumníci zamerajú na spracovanie prirodzeného jazyka a neurónové siete. Hlboké neurónové siete (DNN) pôjdu nad rámec klasickej výpočtovej techniky a začnú slúžiť na vytváranie systémov, ktoré dokážu nezávisle študovať svet okolo seba. To znamená, že STS pomôže automatizovať úlohy a vyriešiť problémy spojené s trendom „informácie o všetkom“.
Pokročilé algoritmy urobia inteligentnými len „inteligentné“ autá – od bezpilotných vozidiel až po virtuálnych asistentov.
Odborníci Gartneru odporúčajú organizáciám, aby sa zamysleli nad tým, ako môžu tieto technológie využiť, aby boli konkurencieschopné.
2. Inteligentné aplikácie
Môžu to byť programy, ktoré pomáhajú človeku v každodenných záležitostiach, ako napríklad „inteligentný“ triedič e-mailov. Ďalšou možnosťou sú sofistikovanejšie virtuálne asistentky vrátane tých biznisovo orientovaných. Odborníci z Gartneru tvrdia, že do roku 2018 začne väčšina najväčších svetových spoločností využívať inteligentné aplikácie na zlepšenie zákazníckej skúsenosti.
3. „Inteligentné“ veci
Tento zoznam zahŕňa už známe zariadenia, ako sú drony, bezpilotné vozidlá alebo 3D tlačiarne. Hovoríme aj o gadgetoch budúcnosti, ktoré inteligentne interagujú s človekom. Vznikne takzvaný „Internet of Things“ (IoT: Internet of Things). Môžu to byť senzory vo výrobe, inteligentné protézy a čipy v medicíne, zariadenia zaisťujúce bezpečnosť detí a mnohé ďalšie.
4. Virtuálna (VR) a rozšírená (AR) realita
Technológie virtuálnej a rozšírenej reality sú už široko používané. VR funguje skvele pri prenose jedinečných skúseností iných ľudí a používa sa pri diaľkovom vzdelávaní. AR umožní rôznym podnikom prekrývať grafiku na objektoch v reálnom čase, samozrejme, zlepší sa tým výrobný proces.
Takéto technológie sú čoraz dostupnejšie. Nemusíte si kupovať náhlavnú súpravu VR za 1 000 dolárov, ale len kartónové okuliare pre smartfóny za 15 dolárov. S ich pomocou môžete jednoducho sledovať 3D videá a „prechádzať sa“ na rôznych miestach našej planéty.
5. Digitálne dvojčatá
Toto je názov dynamického modelu fyzickej veci alebo prostredia na základe zmyslových senzorov. Táto technológia sa bude používať v rôznych oblastiach pri modelovaní, analýze a riadení. Digitálne „dvojča“ napríklad v priemysle identifikuje slabé miesta v skutočnom systéme opráv. Podľa odborníkov v priebehu nasledujúcich 3-5 rokov získajú digitálne dvojičky „stovky miliónov vecí“.
6. Blockchain
Iným spôsobom sa technológia blockchain nazýva „reťazec distribuovaných dát“. Existuje vo forme databázy a obsahuje informácie o všetkých transakciách uskutočnených účastníkmi systému. Informácie sú uložené vo forme „reťazca blokov“, z ktorých každý obsahuje určitý počet transakcií.
Možnosti blockchainu sa ale neobmedzujú len na kryptomeny. Táto technológia dokáže optimalizovať veľké registre vlád a korporácií, štruktúrovať veľké množstvo údajov a zabezpečiť transparentnosť akýchkoľvek akcií.
Iná technológia môže pomôcť malým a veľkým podnikom: zvýšiť efektivitu, znížiť počet zamestnancov a zredukovať papierovanie na minimum.
7. Dialógové systémy
Odborníci Gartner veria, že medzi ľuďmi, procesmi, službami a vecami vznikne dynamická sieť. A bude schopný podporovať inteligentné digitálne ekosystémy. V podstate ide o nový digitálny zážitok zo vzájomnej interakcie ľudí a zariadení. Čoskoro budú vyhľadávacie nástroje, online služby a rôzne programy schopné prijímať a správne spracovávať akékoľvek hlasové príkazy.
8. Digitálne technologické platformy
V budúcnosti bude každá spoločnosť pracovať s kombináciou piatich platforiem digitálnych technológií: informačné systémy, zákaznícka skúsenosť, analytika a prognózy, internet vecí a podnikové ekosystémy. Jednou z kľúčových oblastí do roku 2020 sa stane najmä vytváranie nových platforiem, služieb pre internet vecí a interaktívnych systémov. Spoločnosti sa teda musia rozhodnúť, ako budú vyvíjať platformy na riešenie problémov digitálneho podnikania.
9. Mechanika aplikácií a služieb
Technológia preniká všade, interakcia človeka s digitálnym svetom sa už stáva nepretržitým procesom. Deje sa tak v dôsledku globálneho rozšírenia internetu, pripájania všetkých hlavných zariadení k nemu a ich synchronizácie. Najjednoduchším príkladom je inteligentný dom.
Takéto prelínanie technológií nám umožní optimálne využívať všetky komponenty globálnej IT siete (smartfón, notebook, auto, TV).
10. Adaptívna bezpečnostná architektúra
S nárastom počtu hackerských útokov budú musieť spoločnosti myslieť na digitálnu bezpečnosť. Viacvrstvové zabezpečenie sa čoskoro stane dôležitou požiadavkou každého podniku. Podľa odborníkov by sa IT lídri mali zamerať na identifikáciu a elimináciu hrozieb.
Práve tu môže prísť vhod technológia blockchain. Faktom je, že pri jeho používaní zaberie identifikácia osoby, kontrola a overenie spoľahlivosti minimálne čas. Blockchain navyše zaručuje absolútnu presnosť.
Čo keby sa pitná voda dala ľahko získať z púštneho vzduchu bez použitia elektriny? Čo ak by lekár mohol urobiť biopsiu pacientovi s podozrením na rakovinu bez akéhokoľvek druhu čepele? Očakáva sa, že inovácie, vďaka ktorým sa tieto a ďalšie predpovede stanú skutočnosťou, sa čoskoro stanú súčasťou našich životov. Scientific Americana Expertná sieťSvetové ekonomické fórum hovoril o 10 najpokročilejších technológiách roku 2017, ktoré môžu zmeniť zaužívaný spôsob života. V druhej časti textu si povieme o ďalších piatich z nich. Prečítajte si o piatich najlepších technológiách.
INŽINIERSTVO: Presné poľnohospodárstvo zvyšuje výnosy
Ako globálna populácia rastie, farmári budú musieť produkovať stále viac potravín. Orná pôda sa však nemôže rozširovať a hrozivá hrozba potravinovej bezpečnosti môže ľahko prerásť do regionálnej či dokonca globálnej nestability. Aby sa veľké farmy prispôsobili novým výzvam, čoraz viac využívajú presné poľnohospodárstvo na zvýšenie výnosov, zníženie odpadu a zmiernenie ekonomických rizík.
Tradičné poľnohospodárstvo sa opiera o rozhodnutia týkajúce sa výsadby, zberu, zavlažovania a aplikácie pesticídov a hnojív na základe regionálnych podmienok a historických údajov. Na druhej strane presné alebo presné poľnohospodárstvo využíva senzory, roboty, GPS, mapovacie nástroje a softvér na analýzu údajov na zabezpečenie správnej starostlivosti o plodiny bez zvyšovania pracovnej sily. Stacionárne či robotické senzory a kamery bezproblémovo odosielajú do počítača snímky jednotlivých rastlín a údaje o nich – povedzme informácie o veľkosti stonky, tvare listu a vlhkosti pôdy v okolí rastliny. Poľnohospodári dostávajú spätnú väzbu v reálnom čase a potom dodávajú vodu, pesticídy alebo hnojivá v kalibrovaných dávkach len do oblastí, ktoré to potrebujú. Táto technológia môže tiež pomôcť farmárom rozhodnúť sa, kedy pestovať a žať.
Výsledkom je, že presné poľnohospodárstvo môže zlepšiť riadenie času, znížiť spotrebu vody a chemikálií a produkovať zdravšie a kvalitnejšie plodiny – to všetko je prospešné pre farmárov a šetrí zdroje a zároveň znižuje únik chemikálií.
Mnoho startupov dnes vyvíja nový softvér, senzory, dáta založené na anténe a ďalšie nástroje pre presné poľnohospodárstvo. Veľké spoločnosti ako Monsanto, John Deere, Bayer, Dow a DuPont robia to isté. V rámci tohto vývoja výrobcovia osív používajú technológie na zlepšenie „fenotypizácie rastlín“. Postupom času môžu spoločnosti pomocou analýzy jednotlivých rastlín (ktorým sa darí a za akých podmienok) dať do súladu reakcie rastlín na prostredie s ich genomikou. Tieto informácie zase umožňujú spoločnostiam produkovať semená, ktoré budú najlepšie rásť v určitých pôdach a poveternostných podmienkach.
AUTÁ: Vodíkové vozidlá na masovom trhu
Elektrické vozidlá poháňané batériou, ktoré počas jazdy nevypúšťajú oxid uhličitý, sa čoskoro stanú hlavným dopravným prúdom napriek tomu, že dnes predstavujú menej ako 1 % vozového parku na cestách po celom svete. Početné inovácie vo funkciách, ako sú náklady a výdrž batérie, spôsobili, že ceny sú také konkurencieschopné, že Tesla má viac ako 400 000 predobjednávok na model za 35 000 dolárov, ktorý sa má začať predávať v polovici roka 2018.
Žiaľ, ďalšia veľká nádej pre ne-uhlíkové vozidlá – tie, ktoré sú poháňané vodíkovými palivovými článkami – sú príliš drahé na to, aby sa predávali vo veľkom. Mnohé laboratóriá a podniky však plánujú znížiť náklady nahradením jedného z najdrahších komponentov v palivových článkoch, katalyzátora. Mnoho komerčných katalyzátorov palivových článkov obsahuje vzácny kov platinu, ktorý je nielen drahý, ale aj príliš vzácny na to, aby podporil široké použitie vo vozidlách.
Výskumníci sa snažia znížiť obsah platiny rôznymi spôsobmi: navrhujú jej efektívnejšie využitie nahradením kovu (úplne alebo čiastočne) paládiom alebo akýmkoľvek iným lacným kovom, ako je nikel, meď atď. Komerčné katalyzátory sa zvyčajne skladajú z tenkých vrstiev platinových nanočastíc nanesených na uhlíkovom filme, takže výskumníci testujú aj alternatívne substráty.
Stanislav S. Wong a jeho kolegovia kombinujú relatívne malé množstvá platiny alebo paládia s lacnejšími kovmi, ako je železo, nikel alebo meď, čím sa vyrábajú mnohé zliatiny, ktoré sú oveľa aktívnejšie ako komerčné katalyzátory. Wongova skupina premenila kovy na ultratenké jednorozmerné nanovlákna (približne dva nanometre v priemere). Majú vysoký pomer plochy povrchu k objemu, čo zvyšuje počet aktívnych miest pre katalytické reakcie.
Prirodzene, ideálne by boli katalyzátory bez platiny. Koncom roka 2016 spieval hoon yu z Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) v Južnej Kórei oznámili, že katalyzátor z uhlíkových nanorúrok dopovaný železom a dusíkom má aktivitu porovnateľnú s komerčnými katalyzátormi. okrem toho Liming Dai z Case Western Reserve University a kolegovia vynašli katalyzátor, ktorý neobsahuje vôbec žiadny kov – ide o uhlíkovú penu dopovanú dusíkom a fosforom, ktorá je rovnako aktívna ako štandardné katalyzátory.
Nájdenie a príprava materiálu, ktorý má vynikajúcu katalytickú aktivitu, je len časťou výzvy, poznamenáva Wong. Výskumníci tiež pracujú na rozšírení existujúcich laboratórnych výrobných metód, aby sa zabezpečila konzistentnosť účinnosti a životnosti najlepších možností. Počas celej práce experimentátorom pomáhajú teoretici, ktorí aplikujú zložité počítačové modely, aby zistili, ako všetky druhy premenných ovplyvňujú výkon, od chemického zloženia, veľkostí a tvarov kovových nanočastíc až po podrobné architektúry podporných štruktúr. Takáto spolupráca, hovorí Wong, by jedného dňa mala umožniť racionálny vývoj vynikajúcich katalyzátorov pre cenovo dostupné vozidlá s palivovými článkami.
MEDICÍNA A BIOTECH: Genomické vakcíny (zložené z DNA a RNA namiesto bielkovín) bojujú proti infekčným chorobám
Štandardné vakcíny na prevenciu infekčných chorôb pozostávajú z usmrtených alebo oslabených patogénov alebo proteínov z týchto mikroorganizmov. Vakcíny, ktoré liečia rakovinu, závisia aj od bielkovín. Sľubný nový druh vakcíny tvoria gény. Genomické vakcíny sľubujú mnohé výhody vrátane rýchlej produkcie, keď sa vírus ako Zika alebo Ebola náhle stane virulentnejším alebo bežnejším. Do fázy klinického skúšania už vstúpili desiatky genómových vakcín.
Väčšina vakcín funguje tak, že učí imunitný systém rozpoznať nepriateľa. Genomické vakcíny majú formu DNA alebo RNA, ktorá kóduje požadované proteíny. Po injekcii vstupujú gény do buniek, ktoré potom vylučujú vybrané proteíny. V porovnaní s výrobou bielkovín v bunkách alebo vajíčkach by malo byť získavanie genetického materiálu jednoduchšie a lacnejšie. Okrem toho jedna vakcína môže obsahovať kódujúce sekvencie pre niekoľko proteínov a môže byť ľahko modifikovaná.
V súčasnosti prebieha množstvo klinických skúšok na testovanie bezpečnosti a imunogenicity, vrátane vtáčej chrípky, eboly, hepatitídy C, HIV a rakoviny prsníka, pľúc, prostaty, pankreasu a iných druhov rakoviny. Jedna štúdia už ukazuje účinnosť: Národné inštitúty zdravia spustili multidisciplinárnu klinickú skúšku, aby otestovali, či vakcína DNA môže chrániť pred vírusom Zika.
ENERGIA: Udržateľný dizajn výrazne znižuje množstvo odpadu
V poslednom desaťročí sa výrazne zvýšila výstavba a modernizácia rodinných domov s cieľom znížiť spotrebu energie a vody. Aplikovanie zeleného dizajnu na viacero budov naraz však môže byť ešte lepší nápad. Zdieľanie zdrojov a infraštruktúry môže znížiť množstvo odpadu a modernizácia chudobných štvrtí alebo štvrtí so strednými príjmami môže ľuďom ušetriť peniaze.
Jedným z pozoruhodných príkladov je projekt Oakland EcoBlock, ktorý vedie Kalifornská univerzita v Berkeley. Harrison Fraker, profesor architektúry a urbanizmu. Ide o multidisciplinárne podujatie, ktoré spája mestských dizajnérov, inžinierov, sociológov a odborníkov na politiku z miest, štátov a federálnych vlád, akademickej obce, súkromného sektora, neziskových organizácií a komunitných organizácií.
Program, ktorý bol veľmi podrobne naplánovaný, bude zahŕňať výstavbu 30 až 40 susediacich starých domov v štvrti s nízkymi a strednými príjmami v blízkosti slávneho kalifornského mosta Golden Gate Bridge. Cieľom projektu je použiť existujúce technológie na drastické zníženie spotreby fosílnych palív a vody, ako aj emisií skleníkových plynov. Výskumníci pri zabezpečení dlhodobého komfortu a bezpečnosti obyvateľov očakávajú rýchlu návratnosť prostriedkov vynaložených na infraštruktúru.
Výskumníci plánujú inštalovať solárne panely na budovy v celej komunite a posielať energiu do inteligentnej mikrosiete (miestneho energetického systému, ktorý zahŕňa vytvorenie vlastných štruktúr elektrickej siete v určitej oblasti, ktorá môže fungovať autonómne). Prebytočná slnečná energia sa bude akumulovať. Komunita bude zdieľať aj elektrické vozidlá, ktoré budú mať prístup k miestnym nabíjacím staniciam. Tieto opatrenia by mali znížiť ročnú spotrebu elektriny o viac ako polovicu a znížiť emisie uhlíka na nulu.
Environmental Protection Agency odhaduje, že až 50 % spotreby vody v Kalifornii sa minie na trávniky a záhrady. Vedci odhadujú, že reorganizácia na úrovni systému EcoBlock zníži dopyt po pitnej vode až o 70 %. Developeri budú čistiť a opätovne využívať odpadové vody z toaliet, ako aj vodu vypúšťanú z kanalizácie a práčok. Recyklovaná kvapalina sa minie na záhradníctvo a zavlažovanie. Budú tiež zhromažďovať dažďovú vodu a dodávať ju na toalety a práčky, inštalovať efektívne armatúry a batérie. Spracovaný tuhý odpad sa medzitým zapracuje do kompostu.
VÝPOČET: Kvantová výpočtová technika sa stáva dostupnejšou a pomáha riešiť nové problémy
Kvantová výpočtová technika zachytáva mysle ľudstva už takmer 50 rokov. Dôvod je jednoduchý: ponúkajú spôsob, ako vyriešiť problémy, ktoré klasické stroje nevyriešia. Kvantové výpočty teda môžu pomôcť vyriešiť problém chemickej simulácie špeciálne pre vývoj nových molekúl a materiálov a vyriešiť zložité optimalizačné problémy.
Až donedávna mali k prototypom kvantových počítačov prístup len špecialisti v niekoľkých laboratóriách po celom svete. Pokrok za posledných niekoľko rokov však umožnil postaviť prvé príklady takýchto zariadení na svete, ktoré môžu konečne otestovať nápady, algoritmy a ďalšie metódy, ktoré boli doteraz čisto teoretické.
Existujúce stroje sú stále príliš malé na to, aby úplne vyriešili komplexnejšie problémy, než aké dnes dokážu zvládnuť superpočítače. Vývojári však urobili obrovský pokrok: boli vytvorené algoritmy, ktoré budú bežať rýchlejšie na kvantovom stroji. V súčasnosti existujú metódy, ktoré zvyšujú koherenciu (životnosť kvantovej informácie) v supravodivých kvantových bitoch viac ako 100-krát v porovnaní s obdobím pred desiatimi rokmi. V roku 2016 spoločnosť IBM sprístupnila prvý kvantový počítač verejne dostupný v cloude s grafickým rozhraním na jeho programovanie, teraz založený na populárnom programovacom jazyku Python. Otvorenie tohto systému svetu stimuluje inovácie, ktoré sú nevyhnutné pre dosiahnutie tejto technológie. K dnešnému dňu viac ako 20 publikovaných vedeckých prác používa nástroj na kvantové výpočty. Akademické výskumné skupiny, viac ako 50 startupov a veľké korporácie po celom svete sa zameriavajú na to, aby sa kvantová výpočtová technika stala realitou.