Технології майбутнього, які наука недавно зробила реальністю

Технології майбутнього, які наука недавно зробила реальністю

Поширити

У кожного покоління є своє уявлення про те, що значить «футуристичний». П’ятдесят років тому такими здавалися телевізори з плоским екраном, цілодобові банкомати та інші речі, які сьогодні ми сприймаємо як належне. Оскільки технології розвиваються по експоненті, а не лінійно, «футуристичний» в 2019 році означає трохи більше, ніж раніше.

(Далі — мовою оригіналу)

Сегодня научный прогресс идет впереди, быстро перегоняя даже наше воображение. Большинство из нас даже не знали, что эти 10 футуристических технологий находятся в разработке, не говоря уже о том, что уже существуют.

10. Протезы, управляемые мыслью

Человечество уже давно занимается вещами, которые лишают нас конечностей. По сравнению с нашим далеким прошлым, современные протезы прошли долгий путь. Теперь это не просто деревяшка, отдаленно напоминающая руку. Современные протезы выглядят и действуют почти как настоящие конечности. Однако любой, кто потерял руку, скажет вам, что протезы не похожи на настоящие конечности. Какими бы продвинутыми они ни были, они все равно не могут взаимодействовать с мозгом и нейронной сетью.

Ученые решили, что пришло время создать протезы, управляемые мыслью, и сделали это. В эксперименте, финансируемом Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency), мужчина из Флориды стал первым человеком, получившим искусственную конечность, которая может управляться мыслями, размывая грань между воображением и реальностью. Даже если испытуемый не может выполнять протезом все действия, которые он делает другой рукой (например, разбрызгивать воду или вести машину), искусственная рука в общем ведет себя так, как нужно.

9. Полноценные органы, напечатанные в 3-D


Фото: sciencedaily.com

Если есть чертеж и материал, 3-D принтеры могут печатать практически все. С тех пор как появилась данная технология, люди смогли печатать самые разные вещи, от оружия до музыкальных инструментов и одежды. Одним из поистине футуристических применений 3-D печати является ее использование в медицине для печати органов, пострадавших во время аварий. Недавно мы говорили об одной исследовательской фирме в Сан-Диего, которая успешно напечатала ткань печени, но это не совсем то же самое, что трехмерные органы, ведь человеческий орган – это не просто ткань. Почти все наши органы настолько сложно устроены, что даже самые лучшие машины были не в состоянии воспроизвести их.

До этого момента. Одному исследователю из Университета Райса (Rice University) недавно удалось напечатать полномасштабную модель легкого, со всеми воздушными путями и кровеносными сосудами, полностью имитирующие настоящее легкое. Мы также на шаг приблизились к идеальной реплике человеческой ткани. В другой лаборатории ученые смогли перепрограммировать клетки наших тканей в стволовые клетки и сделать из них био-чернила. Чернила могут использоваться для печати сложных органов, таких как сердце. Конечно, это не означает, что мы теперь можем полностью воспроизвести человеческое тело, хотя подобных достижений мы не ожидали так скоро.

8. Действующие имплантаты сетчатки


Фото: sciencealеrt.com

По оценкам ВОЗ, около 1,3 миллиарда человек во всем мире ежегодно ставят диагноз «нарушение зрения». Многие из них страдают дегенеративными заболеваниями сетчатки, которые невозможно вылечить. Полное излечение слепоты, безусловно, станет достижением будущего, и благодаря новаторским исследованиям имплантатов сетчатки, которые идеально имитируют человеческий глаз, мы уже можем обладать соответствующей технологией.

Недавно ученые сделали имплантат сетчатки, который функционирует также, как настоящая сетчатка, и успешно протестировали его на крысах. Мы хотели бы отметить, что глазные имплантаты уже существуют, хотя ни один из них не может исправить повреждение сетчатки, поскольку она отвечает за передачу информации, увиденной глазом, в мозг. Эта новая технология может исправить глаз и использоваться в качестве заменителя сетчатки и клеток фоторецепторов, что было невозможно раньше.

В других исследованиях ученые создали двумерный материал, который может быть использован для создания искусственной сетчатки. Это в совокупности с вышеупомянутыми имплантатами позволяет заявить, что мы, возможно, уже обладаем технологией, необходимой для искоренения слепоты. Тем не менее, потребуется по крайней мере еще несколько лет, пока технология не станет совершенной и доступной для масс.

7. Цифровые татуировки


Фото: futurism.com

Возможно, вы слышали о различных типах светодиодных экранов, над которыми работают ученые, включая сверхтонкие складные экраны, которые мы можем носить в карманах, как носовые платки. Но вы не слышали, что аналогичную технологию можно применить к коже. У нас уже есть материал для этого. Мы не говорим о замене реальной кожи. Нет, это будут похожие на татуировки «приложения» к коже, которые также могут использоваться как дисплей. Если верить одной группе японских исследователей, уже разработали материал, из которого такие «приложения» будут изготавливаться.

Их можно использовать для разных целей, например, для мониторинга сердцебиения и других показателей здоровья при подключении к приложению на вашем смартфоне, для хранения кодов разблокировки для различных устройств или просто как накладную татуировку, выполненную с богатой фантазией.

6. Органы для одного биологического вида, выращенные в представителях другого вида


Фото: theverge.com

Одна из самых больших проблем, связанных с трансплантацией органов, заключается в том, что человеческое тело очень критически относится к тому, что не вырастило самостоятельно. Но может существовать способ обойти эту проблему. Необходимые органы, которые идеально воспроизводят те, что сотворило ваше тело, вы выращиваете в другом организме, а затем пересаживаете их.

Если для вас это звучит как нечто из далекого будущего, то мы рады сообщить, что это не так. На самом деле, ученые уже сделали это на мышах. В исследовании, опубликованном в издании Nature, исследователи смогли вырастить клетки мышиной поджелудочной железы в организме крыс. (И да, это совершенно разные виды). Во-первых, они ввели крысам стволовые клетки и провели некоторые другие сложные научные манипуляции. Затем они пересадили развитые клетки поджелудочной железы мышам с диабетом. Ко всеобщему удивлению, мыши излечились, а уровень сахара в их крови был снижен в течение года. Этот метод когда-нибудь можно будет использовать для того, чтобы выращивать необходимые людям органы в животных.

5. Наноботы, напечатанные в 3-D

Долгое время нанороботы были частью фантастических произведений, или мечтаний начинающих ученых. Теоретически, мы могли бы построить роботов настолько маленьких, что они могли бы войти в кровоток и выполнять мелкие операции внутри тела, например, вручную убивать раковые клетки. Мы как-то говорили об определенном прогрессе в данной области, хотя те устройства не были крошечными роботами. Это были свернутые нити ДНК другого организма.

Совсем недавно ученые из Гонконга разработали трехмерных роботов нано размера из стволовых клеток, никеля и титана и успешно использовали их у мышей для доставки раковых клеток в определенное место. Конечно, конечной целью должно было быть удаление рака, но в данном случае тестировалось другое. Ученые хотели посмотреть, могут ли роботы доставить полезный груз в конкретное место, а раковые клетки использовали потому, что их легче всего отследить.

4. Отправка вкуса по интернету

Интернет изменил нашу жизнь. Теперь мы можем видеть и слышать, что происходит в разных частях мира, просто нажав несколько кнопок на наших смартфонах. Однако мы можем посылать только ту информацию, которая задействует наши органы зрения и слуха, и она по-прежнему ограничена качеством записывающего оборудования и мастерством человека, записывающего ее. У нас нет возможности отправить по интернету, например, то, что мы чувствуем.

Но в отношении вкуса мы сделали шаг вперед. В исследовании, проведенном в Университете Сингапура (University of Singapore), исследователи смогли успешно отправить немного кислоты лимонного напитка в стакан воды, находящийся в другом месте. Они даже попросили людей проверить это. Хотя большинство признало, что виртуальный вкус лимона был чуть менее кислым, чем реальный, участники в основном смогли определить этот вкус. Конечно, это удалось проверить только на лимонном вкусе, и исследователи не могут воспроизвести настоящий вкус без имитации обоняния. Тем не менее, это удивительно.

3. Самовосстанавливающаяся кожа


Фото: cnet.com

Износ является серьезной проблемой для любой отрасли, будь то производство, архитектура или медицина. Нужно признать, что со временем все ломается, и мы должны учитывать это при проектировании разных вещей. Эта проблема особенно заметна в организме человека, который с возрастом становится слабее и более подвержен травмам. Если верить недавним разработкам, скоро этой проблемы не станет. Ученые из Национального университета Сингапура недавно разработали самовосстанавливающийся материал, имитирующий кожу медузы. Кожа способна восстанавливаться в течение нескольких минут после пореза или разрыва и даже выдерживает контакт с водой.

Этот материал можно использовать для создания реалистичных протезов, которые могут быть объединены с ранее упомянутым механизмом управления мыслью, чтобы искусственные конечности стали даже лучше, чем настоящие. Кроме того, эта электронная кожа долговременна, потому что материал, который может исцелить себя, не нужно выбрасывать как отходы.

2. Еда, напечатанная на 3-D принтере


Фото: nexter.org

Из споров «машины против людей» становится понятно, что со временем мы потеряем немало рабочих мест в пользу наших металлических коллег. Но это еще не все. Это всего лишь часть быстрого технического прогресса последних нескольких десятилетий, который помог нам во многих областях жизни. Тем не менее, мы думаем, что некоторые специальности останутся исключительно «человеческими», потому что роботы никогда не смогут выполнять такую работу.

Приготовление пищи, безусловно, одно из таких занятий, где машина понятия не имеет о правильных ингредиентах и пропорциях, чтобы еда получилась вкусной. Однако машины уже доказали, что могут делать это так же хорошо, как и мы. Согласно Natural Machines, компании 3-D печати, у нас уже есть технология, необходимая для трехмерной печати пищевых продуктов, таких как гамбургеры и пиццы. Машина называется Foodini и способна вмещать в себя ингредиенты и превращать их в блюда, которые на вкус так же хороши, как и те, которые сделаны людьми. Самое приятное то, что компания сейчас сосредоточена на здоровой пище и свежих ингредиентах. В настоящее время многие другие фирмы разрабатывают машины, которые позволят нам использовать трехмерную печать дома для создания еды.

1. Выполнение действий на расстоянии

Большим ограничением для того, чтобы что-то сделать, является необходимость быть для этого в определенном месте. Мы знаем, что это звучит по-философски, поскольку вы должны оказаться в определенном месте, чтобы что-то там делать (например, покупать продукты). Тем не менее, многие исследователи упорно работают, пытаясь преодолеть это ограничение, каким бы невозможным это ни казалось. Представьте себе мир, в котором вы могли бы провести удаленную конференцию, где ваша цифровая версия могла бы повторять все ваши действия, включая удаленное управление предметами. Данная концепция настолько футуристична, что мы даже не можем вообразить, как ее воплотить в жизнь. Однако технология, разработанная исследователями Массачусетского технологического института уже способна на многое.

Данная технология называется inFORM, это интерфейс изменения формы, который может принимать входные данные из удаленного местоположения и точно воспроизводить эти действия в другом месте. inFORM — это название интерфейса, хотя разработчики уже создали для него несколько приложений. Например, приложение Materiable позволяет удаленно обрабатывать объекты, и оно даже успешно протестировано в лаборатории. Приложение способно имитировать свойства многих материалов, найденных на Земле, таких как песок, вода и резина. Удаленное управление — это лишь одно из приложений, поскольку мы даже не знаем для чего еще можно применить данную технологию.

bugaga.ru