Какими будут технологии будущего, и каким станет мир вокруг нас в ближайшие 20 лет? Технологии продолжают быстро развиваться, меняя сегодняшний мир. 20 лет назад никто и не предполагал, что у каждого будет смартфон с подключенным интернетом.
Совсем скоро технологии достигнут такого уровня, что смогут радикально изменить наше представление о себе и способы нашего взаимодействия с окружающим миром. Любопытно? Тогда давайте заглянем за грань неизвестного. Вот 25 технологий, которые намного ближе, чем кажется.
25. Вы получите доступ ко всем своим учетным записям с помощью отпечатка мозга
Фото: Allan Ajifo/Wikipedia Commons.com
Все мы знаем, что пароли далеки от того, чтобы обеспечить полную безопасность. Даже использование других методов, таких как отпечаток пальца, или распознавание лица не могут уберечь ваши данные от взлома. Однако исследователи стали изучать «отпечатки мозга». Идея заключается в том, что волны, излучаемые нашим мозгом, уникальны, и могут быть использованы в качестве своеобразного пароля. В будущем вам не придется снова вводить пароль, вы сможете использовать отпечаток вашего мозга.
24. Границы нашего взаимодействия с миром будут значительно расширены
фото: Kippelboy/ Wikipedia Commons.com
Наше восприятие мира и взаимодействие с ним уже претерпели изменения благодаря смартфонам, камерам и таким играм как Pokemon Go. Более того, в будущем в контактные линзы будут встраивать компьютеры, что позволит получать дополнительный объем информации о том, что вас окружает. Ваше взаимодействие с ресторанами, кинотеатрами и окружающими людьми в корне изменится. Вы сможете получать персонализированные сообщения и любую необходимую информацию.
23. У нас появится более эффективное лекарство от рака
фото: Wikipedia Commons.com
Исследования в области лечения онкологических заболеваний ведутся уже давно, но мы до сих пор не научились их лечить. Однако в будущем у нас появятся лекарства, позволяющие полностью вылечить болезнь, или перевести заболевание на такую стадию, когда оно не представляет опасности. Сегодня для лечения болезни уже используют достаточно много подобных методов, таких, например, как иммунотерапия.
22. Батареи будут служить дольше
фото: Kristoferb/ Wikipedia Commons.com
Давайте смотреть правде в глаза: батареи, которые мы используем сегодня, ужасны. Их возможности не успевают за вычислительной техникой. К счастью, специалисты уже разрабатывают новые технологии, которые позволят создать батареи, способные дольше оставаться заряженными. Скоро необходимость подзаряжать свой телефон два раза в день исчезнет.
21. Вся информация будет храниться в облачных хранилищах
Фото: George Thomas/flickr
Мы уже столкнулись с тем, что облачные технологии стали обычным явлением в повседневной жизни. Тем не менее, поскольку они становятся все более популярными, облачное хранилище станет единственным местом хранения, заменяющим память компьютера. Вполне возможно, что однажды именно здесь мы будем хранить наши человеческие воспоминания.
20. Дроны будут доставлять посылки прямо к вашим дверям
Фото: Frankhöffner/Wikipedia Commons.com
Амазон уже доставил свою первую посылку с помощью дрона. Другие службы доставки тоже берут этот метод на вооружение. Как только дроны станут более мощными и смогут переносить тяжелые , они станут единственным методом доставки посылок к вашему дому.
19. Компьютер стоимостью 1000 $ будет обладать вычислительной мощностью человеческого мозга
Фото: Zephyris/ en.wikipedia.org
Дни, когда человек считался самым умным созданием на Земле, подходят к концу. Многие футуристы и ученые предрекают изобретение компьютера стоимостью 1000 $, вычислительная мощность которого будет сопоставима с мощностью человеческого мозга. Кажется, что произойдет это совсем не скоро, однако ученые прогнозируют такое изобретение к 2025 году.
18. Мы увидим более сложную архитектуру
Фото: Pixabay.com
Архитектура в будущем также радикально изменится. Мы уже можем видеть, как это происходит в Дубае. Спиралевидные небоскребы, крытые парки, невидимые здания, форты, обеспечивающие защиту от стихийных бедствий, зеленые электростанции – все это станет реальностью.
17. Мы избавимся от ожирения с помощью таблетки
Фото: PIxabay.com
Все мы слышали о пищевых добавках и таблетках для похудения, но они не работают. Тем не менее, ученые и исследователи делают успехи в деле создания настоящей таблетки, которая изменит сам способ переработки жира организмом. По существу, это приведет к тому, что ожирение исчезнет как таковое.
16. Фильм в кинотеатре превратится в вашу собственную историю из подсознания
Фото: Wikipedia Commons.com
Кинотеатр и опыт просмотра кино не изменились с тех пор, как оно появилось впервые. Это пассивное наблюдение за тем, что происходит на экране. Однако очень скоро вы сможете надеть специальную гарнитуру, которая будет сканировать ваши эмоции и мозговые волны. Это позволит контролировать сюжет, а также изменять его с помощью ваших мыслей и чувств.
15. Быстрые самолеты, способные добраться до любого пункта назначения всего за 4 часа
Фото: Spaceaero2/Wikipedia Commons.com
Конкорд (Concorde) был старым роскошным самолетом, а его последняя модификация МАК2(Mach2) позволяла достигать высоких скоростей и быстро доставлять людей по всему миру. В будущем это станет обычным делом. Каждый самолет сможет домчать вас в пункт назначения за 4 часа и даже быстрее, что сделает наш мир еще меньше, чем он есть. В настоящий момент подобные самолеты только разрабатываются.
14. Наши телефоны будут намного тоньше
Фото: Superdiddly/Wikipedia Commons.com
Каждый из нас ненавидит, когда роняет свой телефон, его экран разбивается, или сам гаджет приходит в негодность. Очень скоро большинство смартфонов будут представлять собой тонкий кусок стекла, который будет выполнять функции компьютера и дисплея. Такой смартфон будет очень долговечным, гибким и с меньшей вероятностью сломается, если вы его уроните.
13. Медицинский диагноз можно будет поставить с помощью смартфона
Фото: PROHealth Gauge/flickr
Сегодня, если вы чувствуете недомогание, следует отправиться в клинику и обратиться к врачу. Однако уже в течение нашей жизни появятся приложения, способные диагностировать болезни и назначать лечение от разных заболеваний.
12. Для протезов будет использоваться искусственная кожа с функцией осязания
Фото: Wikipedia Commons.com
Мы все видели это в «Звездных войнах». Люку отрубают руку, и ее заменяют искусственной рукой, имитирующей человеческую. Медицинский дроид 2-1В проверяет, есть ли реакция на укол, и пальцы Люка реагируют как живые. Верите вы или нет, но эта научная фантастика скоро станет реальностью. У нас уже есть протезы с возможностью осязания, и очень скоро они будут выглядеть как рука человека.
11. Поездка на гиперпоезде из Сан-Франциско до Лос-Анжелеса всего за 30 минут
Фото: Camilo Sanchez/Wikipedia Commons.com
Вакуумный гиперпоезд был впервые предложен генеральным директором компании «Тесла» Илоном Маском (Elon Musk). По сути, он представляет собой магнитную капсулу, движущуюся внутри трубы установленной под землей, и несущую пассажиров с сумасшедшей скоростью из одного места в другое. Маск, например, утверждал, что сможет перевезти пассажиров из Сан-Франциско в Лос-Анжелес всего за 30 минут. В будущем эта технология может стать обычным явлением, поскольку она дешевле, надежнее и эффективнее современных способов передвижения.
10. Мы станем лучше понимать, что собой представляет темная материя и наша вселенная
Фото: Wikipedia Commons.com
Несмотря на то, что нам известно о существовании темной материи, мы так и не смогли раскрыть все ее тайны. Однако некоторые полагают, что уже в течение ближайших 10 мы приблизимся к пониманию этой загадки. Знания об устройстве темной материи радикально изменят наши физические представления о мире и помогут понять, как устроена наша вселенная.
9. На Луне появятся человеческие колонии
Фото: Wikipedia Commons.com
Мы уже были на Луне и поняли, что там совсем не интересно. Зачем же нам ее колонизировать? Многие ученые полагают, что колонизация Луны станет первым шагом в последующей колонизации Марса. НАСА считает, что колонизация Луны будет возможной к 2010 году.
8. Некоторые из нас смогут полностью погрузиться в цифровую среду
Фото: digitalbob8/flickr
Ученые и исследователи пытаются найти способ загрузки ума и сознания человека на компьютер. Некоторые даже полагают, что смогут сделать это в течение следующих 30 лет. Конечно, существуют множество препятствий, таких, например, как отсутствие необходимых технологий или недостаточные знания о том, как функционирует наш мозг. Но если у ученых получится, некоторые из нас смогут полностью переместиться в виртуальную реальность.
7. Органы будут выращивать в научных лабораториях
Фото: Wikipedia Commons.com
Технологии искусственного выращивания органов находятся сейчас на начальной стадии исследования. Ученым уже удалось вырастить человеческое сердце, которое билось как живое. В будущем возможность заказать новый орган и пересадить его в ваше тело может стать обычной практикой, а донорство органов навсегда уйдет в прошлое.
6. У солдат появятся доспехи как у Железного человека
Фото: Wikipedia Commons.com
Хотя они не будут выглядеть точно так же, как доспехи у Железного человека в комиксах, многие солдаты получат специальное обмундирование, напоминающее костюм Железного человека, чтобы быть лучше защищенными в бою. Костюмы также значительно увеличат их возможности. Такая программа под названием ТАЛОС (TALOS) сейчас разрабатывается в вооруженных силах США.
5. Практически все устройства будут работать на солнечной энергии
Фото: Wikipedia Commons.com
Хотя уголь, нефть и газ являются основными источниками энергии в большинстве стран мира, солнечная энергия быстро становится более мощной, более дешевой и эффективной, чем углеводороды. По мере развития технологии преобразования солнечной энергии, она обойдет уголь, нефть и газ и станет популярным мировым источником энергии.
4. Некоторые смогут использовать реактивные ранцы как способ передвижения
Фото: Seg9585/Wikipedia Commons.com
Долгое время реактивные ранцы оставались мечтой, существовавшей только в научно-фантастических фильмах и романах. Однако в прошлом году был изобретен рабочий реактивный ранец. По мере развития технологии, он может стать способом путешествовать для будущих поколений.
3. Наша одежда будет стираться самостоятельно
Фото: J Jana/Wikipedia Commons.com
Не далек тот день, когда нам не придется больше стирать свою одежду в стиральной машине и сушить в сушке для белья. Благодаря технологии нановолокна и самоочищения наша одежда будет очищаться самостоятельно под воздействием солнечной энергии.
2. Нанотехнология вылечит болезнь и даст людям новые возможности
Фото: CSIRO/ Wikipedia Commons.com
Нанотехнология – это концепция создания компьютеров на нано уровне, размер которых не превышает одной миллиардной части метра. Это означает, что исследователи должны создавать их практически на атомном уровне. Учитывая это, нанотехнология позволит находить раковые клетки, лечить болезни и действовать как врач внутри человеческого тела. С помощью нанотехнологии можно также создать новый слой защиты для нашей кожи и поместить датчики по всему миру, чтобы вовремя обнаруживать проблемы.
1.Новое поколение будет очень развито интеллектуально и генетически продвинуто
Фото: Paul Inkles/flickr
Изобретенная сегодня технология редактирования геномов высших организмов CRISPR позволяет ученым быстро внести изменения в человеческий геном. Теперь только вопрос времени, когда врачи смогут дать родителям возможность удалить проблемы, обнаруженные в ДНК ребенка. Это также позволит формировать поколения с лучшими генетическими данными, значительно отличающимися от тех, которые были у предыдущего.
На протяжении тысячелетий человечество медленно, но верно совершало открытия, которые позволяли сделать решительный скачок вперед: колесо, паруса, электричество. Сегодня наука и техника практически ежегодно предлагают нам новые возможности в области телекоммуникаций, медицины, энергетики и в других областях.
Представляем Вашему вниманию Топ-10 самых перспективных технологий современности по данным исследовательского института McKinsey Global Institute.
Через 12 лет на долю солнечной и ветряной энергии будет приходиться около 16% мирового энергоснабжения. За последние 13 лет выработка энергии из этих источников выросла в 19 раз.
9. Геномика
В ближайшем будущем ученые смогут модифицировать гены людей в медицинских целях. Изменение генов животных и растений позволит повысить производительность сельского хозяйства. Генная инженерия позволит даже вырабатывать топливо на основе микроорганизмов, а также выращивать лекарственные травы с улучшенными показателями.
8. Облачные информационные технологии
Повсеместный сетевой доступ к данным и сервисам снизит расходы на IT-услуги. Ведущие компании мира, бизнес которых связан с компьютерами и интернетом, ведут активные разработки своих облачных операционных систем. Компания Google недавно запустила в продажу целый модельный ряд устройств под управлением Google Chrome OS. А Apple уже этой осенью готовит к запуску новую ОС, которая полностью будет ориентирована на «облака».
7. Умные роботы
В настоящее время машины уже вытесняют труд рабочих, а через некоторое время, скорее всего, смогут потеснить и «белых воротничков». В ближайшие десять лет роботы проникнут в сферу услуг, отберут места офисных работников, учителей, врачей, инженеров, юристов и финансистов. По некоторым оценкам, умственным трудом занимаются около 230 миллионов человек по всему миру. Часть из них могут остаться без работы, другие будут вынуждены жестко конкурировать друг с другом, в результате чего труд значительно подешевеет.
6. Мобильный Интернет
В ближайшие 10 лет к Интернету будут подключены 3,5 млрд. человек, из них 2 млрд. – через мобильные устройства. Это огромный рынок, освоение которого сулит немалые прибыли тем компаниям, которые смогут обеспечить мобильным интернетом территории ранее не охваченные всемирной паутиной. В социальном плане это обеспечит свободный доступ к информации тем людям, у которых никогда не было даже компьютера.
5. Самоуправляемые автомобили
Беспилотные автомобили компании Google суммарно проехали уже 500 тыс. км., и при этом попали лишь в одно ДТП, да и то не по собственной вине. А новый прототип от Volvo может сам найти свободное место на парковке и пристроиться на нем без помощи водителя.
4. «Интернет вещей»
Сенсоры и различные датчики, встроенные в машины, позволяют удаленно контролировать самые разные области жизни от состояния дома до лечения. По подсчетам экспертов, за последние 5 лет количество устройств, связанных друг с другом, возросло в 4 раза. Примером тому может служить дистанционный контроль лечения различных заболеваний или система «умный дом».
3. Новые методы поиска и добычи нефти и газа
В США добыча газа из залежей сланцевых пород и нефти из слабопроницаемых пластов уже существенно изменила структуру энергоснабжения и привела к снижению мировых цен на газ. Хотя аналитики Газпрома заявляют, что сланцевый рынок еще практически не сформирован.
2. Трехмерная печать
Основой технологии является послойное создание твёрдого объёмного предмета. Материалом может быть резина, гипсовый порошок или пластик в зависимости от применяемой технологии. Быстрое создание 3D макетов позволит существенно снизить возможность попадания имеющей эстетические дефекты или некачественной продукции к потребителю. Стоимость домашнего 3D принтера за последние 4 года снизилась в 10 раз.
Современная наука достигла таких высот, что перестала удивлять далеких от высоких технологий людей. Самоуправляемые машины? Давно пора! Полет на Марс? Когда вылетаем? Искусственный интеллект? Пусть закажет пиццу и выберет кино на вечер.
Эксперты Всемирного экономического форума подготовили список 10 наиболее перспективных технологий современности. Редакция «Мы ESET» перевела этот материал.
Интернет нановещей
Ожидается, что в 2020 году их количество достигнет 30 млрд устройств онлайн. Однако, по мнению аналитиков, настоящий прорыв все еще впереди.
Инженеры способны уменьшить некоторые устройства до масштабов микромира. Это должно стать первым шагом к интернету нановещей. С помощью синтетической биологии уже сегодня можно создать продвинутые наносенсоры, способные модифицировать одноклеточные организмы.
Цель ученых заключается в производстве простейших биокомпьютеров, которые используют ДНК и белки для распознавания определенных химических веществ. Затем эти одноклеточные биокомпьютеры собирают и передают несколько бит информации с помощью изменения цвета или других элементарных сигналов.
Американский стартап Synlogic уже работает над коммерческой версией штамма бактерий для лечения редких нарушений обмена веществ. Кроме медицины такие клеточные наносенсоры могут использоваться в сельском хозяйстве и фармакологии.
Надеемся, био для биокомпьютеров все же не появятся.
Новое поколение батарей
Сегодня возобновляемые источники экологически чистой энергии производят меньше 5% электричества, потребляемого по всему миру.
Распространению солнечной и ветряной энергетики препятствует отсутствие надежных технологий, которые позволили бы хранить накопленное электричество и подавать его в сеть по мере необходимости. Более совершенные батареи могли бы решить эту проблему и обеспечить энергией более 1,2 млрд человек.
В производстве новых видов батарей высокой емкости используется натрий, алюминий и цинк. Эти материалы позволяют уменьшить расходы и повысить безопасность. Кроме того, новые батареи гораздо лучше приспособлены для хранения и передачи электричества, созданного с помощью возобновляемых источников энергии.
В октябре 2015 года компания Fluidic Energy заключила договор с Индонезией на установку солнечных панелей мощностью 35 МВатт. Они обеспечат доступной энергией более 1,7 млн человек, проживающих в удаленных деревнях.
Солнечные супербатареи
Современные солнечные панели из кремния страдают от множества недостатков. Избавиться от них поможет тонкая пленка из перовскита. Это широкий класс материалов, в которых органические молекулы углерода и водорода образуют особую кристаллическую решетку с молекулами металлов.
В 2009 году первые образцы перовскита показывали очень низкую эффективность - всего 4% солнечного света было преобразовано в электрическую энергию. Однако в 2016 этот показатель достиг 20%, показав пятикратный прирост эффективности всего за 7 лет.
Сегодня перовскит уже способен создать конкуренцию традиционным кремниевым солнечным панелям.
Блокчейн
Цифровая криптовалюта биткоин основана на технологии блокчейн. Она позволяет обходить традиционных финансовых посредников, снижая или даже исключая операционные издержки. Иными словами, люди могут совершать транзакции без счета в банке, адвокатов и брокеров.
Блокчейн представляет собой децентрализованную базу данных финансовых операций, которую невозможно контролировать. Она позволяет записывать любые транзакции в зашифрованной форме с использованием математических методов, заимствованных в криптографии.
Надежность финансовых операций обеспечивают многочисленные копии каждого блокчейна, разбросанные по всему интернету. Они не позволяют подделать данные о транзакциях.
Однако блокчейн не ограничивается обычными денежными операциями. По масштабу и значению технология блокчейна сравнима с интернетом. Это глобальная открытая инфраструктура, на основе которой могут быть созданы новые технологии.
Двумерные материалы
Новые материалы способны изменить весь мир (источник? - прим. ред)
. В 2004 году ученым впервые удалось создать двумерный материал, состоящий из единственного слоя атомов.
Революция началась с графена. Это вещество оказалось прочнее стали, тверже алмаза и легче чего бы то ни было. Кроме того, графен непроницаем для большинства веществ (за исключением паров воды, которые проникают сквозь его молекулярную структуру).
Сегодня двумерные материалы создаются из углерода (графен), нитрида бора (т.н. белый графен), кремния, фосфора и ряда других элементов. Каждый из них имеет особые свойства, а их комбинации позволяют создавать новые материалы, которые станут основой для технологий будущего (митрил? - прим. ред)
.
Самоуправляемые автомобили
Google и другие компании успешно тестируют самоуправляемые автомобили уже несколько лет, однако до полноценного выхода технологии на потребительский рынок еще далеко.
Тем не менее некоторые модели автомобилей уже сегодня предлагают такие опции, как автоматическая параллельная парковка, экстренное торможение или полуавтономный круиз-контроль. Например, в октябре 2015 года Tesla Motors выпустила загружаемый пакет программного обеспечения, активирующий урезанную версию автопилота.
Чипы вместо органов
Текущий уровень технологий не позволяет поддерживать функции живых органов вне тела. Кроме того, человеческие органы в первую очередь идут на трансплантацию, и ученые не могут «тратить» их на исследования. Однако появилась технология, позволяющая вырастить миниатюрные функционирующие части органов на микрочипах.
В 2010 году в Гарварде было создано первое в своем роде легкое-на-чипе - полимерная структура, которая в точности копировала здоровую и больную ткань человеческого легкого. Позже ученым удалось создать модели тканей печени, почек, сердца, костного мозга и роговицы глаза.
Каждая модель состоит из микротрубок, выстланных живыми человеческими клетками, взятыми из соответствующего органа. Когда в трубки поступает кровь, питательные вещества и экспериментальные препараты, клетки воспроизводят основные функции живого органа. Значение этой технологии для медицины и фармакологии невозможно переоценить.
ИИ-дворецкий
Совсем скоро каждый человек сможет позволить себе личного ассистента. Речь идет не о привычных голосовых помощниках вроде Siri или Cortana, а о полноценных ассистентах, которые не будут отвечать «Я не знаю что это» на каждый второй вопрос.
В ближайшее время разработчики интегрируют ряд продвинутых технологий, чтобы создать открытую экосистему искусственного интеллекта. Она объединит не только компьютеры и смартфоны, но и любые предметы из интернета вещей, личные данные пользователя, самоуправляемый автомобиль, фитнес-гаджеты и многое другое. Такой подход позволит оперировать огромным объемом данных и нарастить вычислительную мощность личных ассистентов.
Ключевым отличием открытой экосистемы искусственного интеллекта от современных голосовых помощников станет контекст. Сейчас Siri не в состоянии распознать те или иные сопутствующие обстоятельства, когда мы просим ее о чем-то, но уже в ближайшее время это станет возможно.
Светотерапия
Ученым только предстоит полностью разобраться в механизмах работы мозга. Нейрофизиологи не могут объяснить, каким именно образом функционируют нейроны. По этой причине такие болезни как Паркинсон или глубокая депрессия не поддаются эффективному лечению. Использование электродов для записи мозговой активности не дает ответов на многие ключевые вопросы.
Прорыв в исследованиях произошел в 2005 году, когда с помощью методов генной инженерии были созданы нейроны, реагирующие на свет определенного цвета. Эта технология получила название оптогенетика.
Световые лучи различных цветов позволяют включать и выключать конкретные нейроны чтобы, например, лечить хроническую боль или успокаивать пациента. Важным фактором такой световой терапии является время - для мозга один и тот же сигнал, посланный на несколько миллисекунд раньше или позже, может иметь противоположное значение.
Полимеры из микробов
Подавляющее большинство окружающих товаров - продукты нефтепереработки. Их производство наносит вред экологии, плюс огромное количество неразлагаемых бытовых отходов не добавляет оптимизма (пластиковые бутылки от колы останутся на планете еще более 100 лет).
Альтернативой добыче полезных ископаемых может стать производство химических соединений из живых микроорганизмов - так называемая система метаболической инженерии. Уже сегодня эта отрасль может стать дешевле, эффективнее и гораздо экологичнее традиционной нефтепереработки.
Суть метода заключается в генной перестройке биохимии микроорганизмов таким образом, чтобы они создавали полезные химические соединения. Количество соединений, которые могут быть получены таким образом, растет с каждым годом.
Ученым уже удалось создать биоразлагаемый полимер, используемый в хирургии, протезировании и онкологии.
Универсальными являются те технологии, которые применяются в самых разнообразных сферах нашей жизни: науке, технике, культуре, медицине, быту. А перспективными многие новые технологии мы называем потому, что они будут успешно развиваться и в будущем, их возможности будут исчерпаны еще не скоро.
Вычислительная техника использовалась человеком уже очень и очень давно. Но сегодня это наиболее бурно развивающаяся отрасль науки и техники, которая не только избавляет человека от вычислений, но и выполняет многие функции по контролю различных операций производственных процессов, управлению движением транспорта, делопроизводству и т. д.
Электронно-вычислительные машины - главный двигатель современного научно-технического прогресса. Без ЭВМ невозможно освоение космоса и создание энергетики. С помощью ЭВМ управляют производством и отдельными станками, проектируют автомобили и самолеты, создают чертежи и рисуют, снимают кинофильмы, анализируют электрокардиограмму и готовят прогноз погоды. Нет буквально ни одной сферы человеческой деятельности, в которой бы не использовались вычислительные машины.
Волоконная оптика. Вероятно, трудно установить, в какой стране и в каком году прошлого века умелец-стеклодув с волшебными руками впервые сумел вытянуть тончайшую нить из тяжелого стекла с большим показателем преломления, окруженную вплотную прилегающей трубочкой из стекла с низким показателем преломления. Наверное, еще сложнее выяснить, кто первый решил направить вдоль окольцованной стеклянной нити луч света.
Ученые измерили яркость света до и после пробега по стеклянному светопроводу: она практически не изменилась. Световой луч испытал на границе нити с трубочкой полное отражение и, несколько раз оттолкнувшись от стенок нити, беспрепятственно достиг конечной цели.
В научных журналах замелькали сообщения об удивительных стеклянных проводах. Появилось новое научное направление, получившее название «волоконной оптики». Спрос на волокна-световоды возрастает с каждым днем. С их помощью, например, удалось осветить погруженную в темноту внутреннюю поверхность желудка и затем вывести отраженные лучи обратно к микроскопу, дав возможность врачам установить характер заболевания, узнать точное местоположение язвы. На оптических заводах научились делать совершенно прозрачные световоды длиной в несколько десятков километров, с помощью которых работают линии телефонной и телеграфной связи.
Лазерная технология. В 60-х годах прошлого века советским академикам И. Г. Басову и А. И. Прохорову одновременно с американским физиком Ч. Таунсом удалось создать источник света, испускающий лучи, обладающие большой энергией и способностью легко сверлить отверстия в стали, пробивать бетонные стены и т. д. Эти лучи строго параллельны друг другу и мало расходятся в стороны после преодоления очень больших расстояний.
Лазер, вероятно, быстрее других замечательных изобретений XX века нашел широкое применение в медицине. Сейчас часто можно увидеть на операции хирурга, в руках которого удобный портативный лазер. Луч лазера значительно чище, тоньше, ювелирнее, чем любой скальпель, сумеет разъединить ткани, удалить небольшую опухоль. Лазер позволил осуществить уникальную операцию: не разрезая глаза, прижечь, вернее приварить, сетчатку к глазному дну. И с каждым годом лазер «осваивает» все новые и новые профессии.
Электроннолучевая технология. Сделать вычислительные машины более удобными и менее громоздкими удалось с помощью именно этой технологии, позволяющей обрабатывать пучком электронов самые мельчайшие детали из твердых, трудно обрабатываемых материалов. Электронам доступны такие операции, которые не под силу традиционным технологиям, например сверление микроскопических отверстий.
Плазменные технологии. Плазма - это ионизованный газ с температурой от 1000 до 1000000 °С.. Применение таких концентрированных потоков энергии позволит создать, да и уже создало, новые технологии. Низкотемпературная плазма используется в газоразрядных приборах, плазмотронах, плазменных двигателях, магнитогидродинамических генераторах и т. д.
Это далеко не полный перечень новых технологий, которые не только требуют появления новых профессий, но и значительно изменяют содержание труда многих других. Для примера можно привести профессию бухгалтера. Вспомните образ бухгалтера середины прошлого века. Главным его инструментом были счеты. А если вы сейчас прочтете объявление о приеме на работу бухгалтера, то в нем обязательно будет отмечено: «Знание компьютерной программы «1С-бухгалтерия» обязательно».
Круг профессий, появившихся в результате рождения новых технологий, постоянно расширяется. Каковы же особенности профессий в сфере универсальных перспективных технологий? Прежде всего, это высокая интеллектуальная нагрузка. Здесь нужно много думать.
Профессии в сфере универсальных перспективных технологий:
А) Инженер-электронщик занимается обслуживанием электронно-вычислительных машин (компьютеров).
б) Инженер по робототехнике. Инженеру по робототехнике необходимо знать разные технологические процессы, подлежащие роботизации, хорошо ориентироваться в вопросах организации автоматического производства, знать инструментальное хозяйство, контрольно-измерительную технику.
17. Личный профессиональный план.
Миллионы юношей и девушек, оканчивая школу, профессиональные училища, пытаются найти свой жизненный путь, занять определенное социальное и материальное положение в обществе. Однако не всем удается достичь желаемых успехов. Одна из причин заключается в том, что личные профессиональные и жизненные планы человека не всегда хорошо продуманы, составлены без учета своих способностей и возможных препятствий.
Профессиональный план – обоснованное представление об избираемой области трудовой деятельности, о способах овладения будущей профессией и перспективах профессионального роста.
Схема профессионального плана:
1. Главная цель: кем буду, чего достигну.
2. Ближайшие задачи и более отдаленные перспективы: область деятельности, специальность, трудовая проба сил, чему и где учиться, перспективы профессионального роста.
3. Пути и средства достижения цели: изучение справочной литературы, беседы со специалистами, поступление в учебное заведение (ПУ, ССУЗ, ВУЗ).
4. Внешние препятствия на пути достижения цели: трудности, противодействие кого – либо из людей.
5. Внутренние условия достижения цели: свои возможности (здоровье, способности, воля, склонность к практической или теоретической работе).
6. Запасные варианты и пути их достижения: если не пройдете по конкурсу в ВУЗ, попробовать поступить на ту же специальность в ССУЗ.
Личный профессиональный план – это мысленное представление будущего, в нем все зависит от человека: его характера, опыта, склада ума. Планы следует всесторонне проанализировать, продумать несколько вариантов. Успешно представленный профессиональный план – это фундамент будущей профессиональной деятельности человека, его карьеры.
Человечество постоянно развивается и совершает открытия, способствующие прогрессу во всех сферах жизни. Новые перспективные технологии затрагивают медицину, энергетику, сельское хозяйство, телекоммуникации и многие другие области.
Самоуправляемый автомобиль
Компьютеры способны водить машину гораздо лучше человека. Они не отвлекаются на посторонние дела за рулем (разговоры, переписки и прочие дела). К тому же, они оснащены множеством сенсоров (камер, лазеров, радаров, онлайн-навигацией), дающих им сверхспособности.
Разработчики компании Гугл создали самоуправляемый автомобиль, который способен передвигаться по дорогам без водителя и специальной разметки. На крыше транспортного средства установлен лазерный дальномер, фиксирующий трехмерную картину окружающего пространства. После этого компьютер сверяет данные с картой из базы данных. При необходимости он вносит поправки, учитывая всю информацию собранную радарами.
Эти машины преодолели уже более двух миллионов миль всего с одной аварией по вине компьютера. Планируется, что безопасность гугл-кара будет на еще более высоком уровне после его усовершенствования. Также инженеры подумали и о пассивной безопасности. Лобовое стекло гибкое и небьющееся, а бампер сделан из качественного пенопласта. Если произойдет случайное столкновение с пешеходом, то риск пострадать для последнего будет минимальным.
Другие автомобильные компании тоже занимаются созданием самоуправляемых автомобилей. У Вольво разработана система, связывающая несколько машин в цепочку, которая автоматически следует за лидером.
Автоконцерн БМВ начал проводить эксперименты с автономным управлением в 2005 году. Ими представлено уже три модели, самая популярная из них – седан пятой серии. Передний и задний бамперы оснащены лазерными сканерами и радарными датчиками. Глобальная система позиционирования обрабатывает сигналы с наземных станций и со спутников.
BMW iNext — электрический самоуправляемый флагман, дата выпуска — 2021 год
В Фольксваген сделали бортовой компьютер для автономного управления. Его можно установить в обычную машину.
Тойота представила свои разработки на выставке CES.Они сделали акцент на улучшении «зрения» автомобиля и возможности самообучения. Использование сенсорных камер, радаров и лидара способствует уменьшению зависимости от навигационных карт.
На пути массового внедрения беспилотных автомобилей еще немало преград. Нужно подготовить их для работы в неблагоприятных погодных условиях, разработать схемы адекватного реагирования на нестандартные дорожные ситуации, защитить от хакеров.
Блокчейн
В список новых перспективных технологий входит блокчейн. Его появление изменило мир и показало нам новый способ хранения информации. Он представляет собой децентрализованную общественную сеть транзакций, которой никто не управляет. Все переводы средств между аккаунтами записываются и верифицируются с помощью математических методов. Основная отличительная черта блокчейна ─ полная прозрачность схемы операций на всех этапах их проведения. Платформа обладает высоким уровнем защищенности и безопасности всех переводов без снижения конфиденциальности.
Эта инновация была создана в 2008 году неким Сатоши Накомото. Она больше известна по криптовалюте, но также нашла применение и за ее пределами. Технология заставляет людей работать честно, потому что мошенничество практически исключено.
Благодаря блокчейну можно продавать недвижимость, покупать страховки, голосовать онлайн, обменивать деньги и выполнять многие другие операции. Грядет настоящий бум в создании программных продуктов и приложений на его основе. Уже сейчас процесс идет полным ходом, и ежемесячно появляются новые стартапы.
Сейчас на рынке солнечной энергии доминирующую позицию занимают ячейки кристаллов кремния. Но в последние годы появилось интересное новшество ─ кристаллы из перовскитов. Их органические молекулы в связи со свинцом или галогеном формируются в трехмерные кристаллические решетки. Производить их гораздо выгоднее, чем кремниевые солнечные элементы. Их можно наносить тонкой пленкой на любые поверхности без использования высоких температур. Вес пленок невелик.
Перовскит обладает уникальным свойством к переизлучению. При попадании на него света, энергия фотонов не полностью преобразуется в электроэнергию, часть заряда превращается обратно в фотоны.
Данный класс материалов позволяет работать с огромным многообразием химических составов. Их приток на мировой рынок поможет в обеспечении удаленных районов солнечной энергией. Исследователи из разных стран в один голос говорят о дешевизне и эффективности этой технологии. Возможно, в будущем каждый дом и автомобиль будут оснащены перовскитовыми батареями.
Управление метаболическими системами
Изготовление промышленных товаров из живых организмов (вместо газа с нефтью) гораздо лучше для экономики и климата. Большой потенциал в этом плане у микробов. Новейшие достижения в управлении метаболизмом сделали возможным изменять биохимию микробов так, чтобы ресурсы и энергия тратились на синтез химических веществ. Главное отличие от ископаемого топлива – бесконечная возобновляемость и выделение малого количества углекислого газа.
Таким способом синтезирован, например, имплантируемый биоразлагаемый полимер. Его используют для протезов и имплантов, в качестве хирургического шовного материала. Также метаболическая инженерия позволила создать штаммы дрожжей, производящих опиоиды для лечения боли. В подобных лекарствах нуждается весь мир, особенно развивающиеся страны.
Наносенсоры
Создание наносенсеров способно вывести энергетику, безопасность, экологию, медицину и другие сферы на качественно новый уровень. Ученые уже занимаются уменьшением размеров сенсоров от миллиметров до нанометров. Их можно будет запустить в человеческое тело для исследования и обнаружения имеющихся патологий.
Еще одна разновидность наносенсеров – углеродные нанотрубки, которые используются для создания беспроводных наноантенн. Последние осуществляют сбор информации с миллиона разных точек.
Двухмерные материалы
У нового класса материалов, состоящих из одного слоя атомов, есть огромные перспективы. Эти двухмерные материалы обладают уникальными свойствами. Они соединены друг с другом сильными ковалентными связями. Полученные двухмерные плоскости, в зависимости от типа исходного кристалла, могут быть магнитами, изоляторами, полупроводниками или металлами.
В 2004 году ученые создали с помощью обычного скотча двухмерный графен. Он обладает следующими свойствами:
- прозрачность;
- гибкость;
- твердость;
- прочность;
- сверхбыстрая электропроводность;
- непроницаемость для большинства веществ.
На начальном этапе стоимость графена была дороже золота. Но со временем улучшение производственных технологий способствовали значительному снижению цены.
Сферы применения графена:
- авиастроение;
- производство гибких датчиков;
- улучшение литий-ионных батарей и суперконденсаторов;
- асфальт и бетон;
- водные фильтры (для опреснения и очистки сточных вод).
Другие двухмерные материалы тоже можно использовать в разнообразных сферах, особенно в электронике.
Экологов беспокоит вопрос токсичности графена и других двухмерных соединений. Но исследования, проводившиеся все последнее десятилетие, пока не выявили его пагубного влияния на окружающую среду и здоровье людей.
Нейрогенетиками придуман способ управления нейронами при помощи света различного спектра. Он основан на исследовании пигментных белков (родопсинов), реагирующих на видимый свет. Гены помещаются в разные клетки, а нейроны активируются отдельно или группами при помощи световых импульсов.
Благодаря оптогенетике можно будет лечить многие неврологические патологии, а также депрессию, эпилепсию и нарушение зрения. Это одно из самых важных достижений в области нейронаук за последние десять лет.
Умные роботы
Ежегодно в сфере роботехники появляются новинки. Это стало возможным благодаря развитию новых перспективных информационных технологий. Основное назначение роботов – помощь человеку в повседневной жизни. Есть прогнозы, что скоро машины начнут вытеснять труд рабочих разных специальностей. Их хотят массово внедрить в сферу обслуживания. Также, со временем они займут места финансистов, юристов, инженеров, врачей, учителей. Это чревато возникновением безработицы среди населения и удешевлением труда.
Аккумуляторы нового поколения
В последние годы появились новые аккумуляторы, обладающие мощностью, достаточной для обеспечения целых фабрик, городов и даже мини-электросетей. Они не содержат едких веществ и тяжелых металлов. Их работа осуществляется благодаря алюминию, соде и цинку. Подобные аккумуляторы доступны и безопасны, хорошо подходят для ветряных и солнечных станций. Это настоящая находка для бедных слоев населения, у которых по ночам нет света. При их использовании окружающая среда не страдает от выбросов углекислого газа.
Это сравнительно новая и динамично развивающаяся технология. Вся бытовая техника работает с помощью электричества. Команда MIT придумала метод беспроводной передачи электроэнергии. Согласно ему, происходит преобразование электрического тока в магнитную энергию определенной частоты. Далее она передается принимающему устройству.
Сегодня идут разработки крупных проектов, планирующих использовать беспроводное электропитание. Один из них – это электромобили.
Преимущества:
- не требуется источников питания;
- не нужны провода.
Недостатки:
- высокая стоимость оборудования;
- небезопасность магнитных полей для человека;
- ограниченность по расстоянию.
Новые технологии помогают выращивать функциональные человеческие органы в миниатюрном размере, на микрочипах. Их изготовляют из гибкого полупрозрачного полимера. Клетки, взятые из определенного органа, соединяются с микрожидкими трубками. Следующим этапом по ним закачивают кровь, питательные вещества, экспериментальные препараты. После этого, клетки начинают повторять ключевые функции живого органа.
Благодаря данной технологии ученые получили возможность наблюдать за биологическими механизмами и физиологическим поведением.
Умные поверхности
Одна из новых разработок – специальные покрытия, которые способны блокировать сигнал вай-фай. Это актуально для людей, желающих иметь специальные комнаты с защитой от электромагнитного излучения. Специальное покрытие делает так, чтобы сигнал принимался только в определенном пространстве и не выходил за его пределы.
Дроны-курьеры
Еще недавно доставка товаров с использованием беспилотных дронов представлялась чем-то фантастическим. Но теперь это стало реальностью, а скоро станет и вовсе обыденным процессом. Компания Амазон в 2017 году осуществила доставку небольшого груза в город Кембриджшир. Эмираты в ближайшем будущем собираются предоставлять жителям беспилотные такси. В почтовых отделениях Японии планируют на беспилотных летательных аппаратах доставлять посылки в сельскую местность.
Детальное изучение работы РНК и последние открытия в биологии дали шанс на создание лекарств, способных регулировать концентрацию каких-либо конкретных веществ в организме. Они позволят вылечить болезни, связанные с обменом веществ, и редкие генетические заболевания.
Процесс создания новых проектов закономерен и непрерывен, так как в этом состоит технический прогресс. Каждая разработка имеет свои уникальные особенности и потенциал. Данные технологии требуют больших вложений и внимания со стороны правительства.
