Содержание
10 главных IT-открытий России – Огонек № 41 (5487) от 16.10.2017
16K
3
3 мин.
…
Нашу страну считать законодателем мод в компьютерной отрасли не принято. Однако без отечественных изобретателей она бы сегодня не существовала. Вот далеко не полный список достижений, которыми мы можем гордиться
Сотрудники Института атомной энергии имени Курчатова во время работы на вычислительной машине БЭСМ-6
Фото: Исаак Тункель / РИА Новости
Триггерная система (1918 год)
Русский инженер Михаил Бонч-Бруевич придумал схему переключающего устройства, которое имеет два устойчивых рабочих состояния.
Само устройство позже было названо триггером и теперь используется для создания частей вычислительных систем: регистров, счетчиков, процессоров, оперативной памяти. Сам же изобретатель впоследствии стоял у истоков всей радиоламповой промышленность СССР и построил первую в Москве мощную радиовещательную станцию.
«ЛИТМО-1» (1958 год)
Прототип современного персонального компьютера. Первая отечественная универсальная электронная цифровая машина по производительности ничуть не уступала зарубежным аналогам. Состояла из 850 электронных ламп, могла производить 100 операций в секунду с 37-разрядными двоичными числами. У нее была память на магнитном барабане для 1024 слов, устройство ввода с клавиатуры и перфоленты и печатающее устройство на основе электрической пишущей машинки. На ней выполнялись расчеты оптических и механических систем для оборонки.
Планетарный радиолокатор (1961 год)
Создание принципиально нового класса приборов для изучения Вселенной связано с именем академика Владимира Котельникова.
Он разработал основополагающую теорию цифровых систем, теории информатики и создал классическое представление теории помехоустойчивости средств связи. Благодаря его работам стало возможным создание планетного радиолокатора и радиолокационного исследования планет, которые позволили уточнить масштабы Солнечной системы более чем в 100 раз.
Математическая теория оптимальных процессов (1962 год)
Великий математик ХХ века академик Лев Понтрягин, работавший в области топологии (одна из наиболее сложных и абстрактных частей математики), открыл общий закон двойственности и теорию оптимальных процессов. Они стали ключом к решению широкого класса задач в самых разных областях — от описания поведения в воздухе самолета, который преследует зенитная ракета, до математического программирования и математической теории оптимальных процессов.
ЭВМ «Мир» (1965 год)
Название этой ЭВМ является аббревиатурой от машины для инженерных расчетов. Одна из первых в мире ЭВМ для одного пользователя.
Создана для инженерных расчетов. Имела оригинальное многоступенчатое программное управление, а язык ее программирования по своим возможностям был близок к языкам высокого уровня. Скорость работы оценивалась в 200-300 операций над 5-разрядными числами в секунду. Она выпускалась серийно и была рассчитана на использование в учебных заведениях, научных организациях и инженерных бюро.
БЭСМ-6 (1967 год)
На БЭСМ — больших электронных счетных машинах — выполнялись расчеты по запуску искусственных спутников Земли и первых космических кораблей с человеком на борту. В 1967-м начала работать БЭСМ-6, которая в течение нескольких месяцев была самой высокопроизводительной ЭВМ в Европе (около 1 млн операций в секунду). В 1975-м БЭСМ-6 обрабатывала данные, получаемые в ходе космического полета, всего за 1 минуту — в 30 раз быстрее аналогичных комплексов, существовавших на тот момент.
Многоформатная векторная структура ЭВМ (1984 год)
Конструктор Михаил Карцев нашел решение, которое кардинально улучшило производительность компьютеров.
Благодаря его открытию появилась возможность одновременной обработки информации на всех уровнях: программ, команд, данных и слов. Эта вычислительная система с полностью параллельным программным устройством была на тот момент первой в мире. Новый формат машин применяли для обработки информации радиолокационных станций нового поколения.
Лазеры Алферова (2000 год)
Открытие знаменует целую эпоху в информационных технологиях. Лазерные диоды, сконструированные на основе открытий академика Жореса Алферова, оказались способны передавать информационные потоки через оптические сети. Сегодня область применения этих лазеров очень широка: от CD-плееров и сканеров до различного медицинского оборудования.
Графен (2010 год)
Графен — материал электроники будущего, который выведет всю компьютерную индустрию на принципиально новый уровень. Это самый прочный, легкий и электропроводящий вариант углеродного соединения — вариант замены кремнию, который используется в полупроводниковой промышленности.
Авторы исследований графена — Андрей Гейм и Константин Новоселов, выпускники МФТИ, которые до эмиграции работали в Институте проблем технологии микроэлектроники в Черноголовке, — стали лауреатами Нобелевской премии.
Квантовые системы связи (2013 год)
Новая эра научных открытий связана с квантовыми связями. Основная задача ученых — формирование секретного ключа — случайной последовательности, которую затем перемешивают с данными, чтобы их в итоге было невозможно перехватить. Под руководством академика Артура Глейма (Университет информационных технологий, механики и оптики) разработан принципиально новый подход к созданию систем, которые по скорости и дальности передачи информации претендуют на абсолютные рекорды в области квантовой коммуникации.
Подготовила Анна Платанова
22 технологии, за которыми стоит следить в 2022 году — Будущее на vc.ru
Персонализированное питание, VR-тренировки, 3D-печать костных имплантов, метавселенная и другие — в подборке The Economist.
80 692
просмотров
Солнечная геоинженерия
Пыль и пепел, которые выбрасывают вулканы в верхние слои атмосферы, обладают охлаждающим эффектом: извержение Пинатубо на Филиппинах в 1991 году охладило Землю на 0,5 °C на несколько лет.
Солнечная геоинженерия, также известная как управление солнечным излучением, теоретически могла бы сделать то же самое. В 2022 году группа учёных из Гарварда рассчитывает провести эксперимент под названием SCoPEx.
Они запустят в стратосферу воздушный шар, который сбросит 2 кг неназванного материала, а затем измерят, как он реагирует на солнечную энергию и рассеивает её.
Тепловые насосы
На поддержание тепла в зданиях зимой приходится около четверти мирового потребления энергии. Обычно оно зависит от сжигания угля, газа или нефти. Наиболее многообещающая альтернатива — использование тепловых насосов. Пример такого устройства — холодильник.
При нагревании тепловой насос работает как и холодильник, но в противоположном направлении: забирая тепло из более холодного окружающего воздуха и высвобождая его в нагреваемом помещении.
Над гибридной системой охлаждения и обогрева работает стартап из Сан-Франциско Gradient. Его устройства устанавливаются на подоконник с двух сторон стены и поступят в продажу в 2022 году.
Gradient
Самолёты на водороде
В 2022-м должен пройти испытания двухместный самолет с водородными топливными элементами, который строится в Делфтском технологическом университете в Нидерландах. Завершить испытания 20-местного самолёта также планирует калифорнийская ZeroAvia Валерия Мифтахова.
Компания Universal Hydrogen из Калифорнии рассчитывает, что её 40-местный самолёт взлетит в сентябре 2022 года.
Прямой захват CO2 из атмосферы
В 2022 году канадская компания Carbon Engineering приступит к строительству крупнейшего в мире предприятия с технологиями прямого захвата воздуха (direct air capture, DAC) в Техасе. Оно сможет улавливать до 1 млн тонн СО2 в год.
Швейцарская ClimeWorks открыла производство DAC в Исландии в 2021 году, у американской Global Thermostat также есть два пилотных завода.
Установка Orca от ClimeWorks
Вертикальные фермы
В Великобритании Jones Food Company откроет в 2022 году крупнейшую в мире вертикальную ферму площадью 13 750 м². Американская AeroFarms также откроет свою самую большую ферму в Виргинии, расширяться планируют и другие производители.
Парусные контейнеровозы
В 2022 году французская Michelin оснастит грузовое судно надувным парусом, что, как ожидается, снизит расход топлива на 20%. Японская судоходная фирма MOL планирует установить на корабль телескопический жёсткий парус в августе. Компания Naos Design оснастит восемь кораблей поворотными и складными жёсткими «крыльями».
Изображение паруса MOL
VR-тренировки
VR-тренировки стали популярны во время пандемии, когда фитнес-клубы были закрыты и одновременно на рынке появилась недорогая гарнитура Oculus Quest 2. Её обновлённая модель выйдет в 2022 году.
В Европе в это время могут выпустить приложение для тренировок в виртуальной реальности Supernatural, которое сейчас доступно только в Северной Америке.
Вакцины от ВИЧ и малярии
Moderna работает над вакциной от ВИЧ на основе той же mRNA-технологии, что используется в вакцине против Covid-19. Она уже на ранней стадии клинических испытаний, первые результаты исследователи планируют получить в 2022-м.
BioNTech работает над mRNA-вакциной от малярии, клинические испытания которой должны начаться в 2022 году. Над вакцинами от ВИЧ и малярии также работают учёные из Оксфорда.
3D-печать костных имплантов
Стартапы Particle3D и A.D.A.M. рассчитывают получить кости, напечатанные на 3D-принтере и пригодные для имплантации человеку в 2022 году. Обе компании используют минералы на основе кальция для печати, а импланты изготавливаются на заказ на основе компьютерной томографии пациентов.
A.D.A.M.
Аэротакси
В 2022 году испытания электросамолётов с вертикальным взлётом и посадкой проведут сразу несколько компаний, чтобы сертифицировать транспорт для коммерческого использования.
Калифорнийская Joby Aviation хочет построить более десяти пятиместных аэротакси с запасом хода до примерно 240 км. Volocopter из Германии планирует запустить воздушного такси на Олимпийских играх 2024 года. Среди других стартапов-разработчиков — eHang, Lilium и Vertical Aerospace.
Аэротакси Volocopter evtol.news
Космический туризм
В 2021 году Virgin Galactic Ричарда Брэнсона, Blue Origin Джеффа Безоса и SpaceX Илона Маска впервые отправили в космос гражданские экипажи. В 2022-м все три компании надеются привлечь больше пассажиров.
Запуск миссии SpaceX с четырьми «туристами»
Доставка дронами
Ирландский стартап Manna, который уже доставляет по воздуху книги, еду и лекарства в графстве Голуэй, планирует расшириться на всю страну и Великобританию. Wing, «дочка» Google, тестирует доставку дронами в США и Финляндии.
Болгарский стартап Dronamics рассчитывает использовать дроны для перевозки грузов между 39 европейскими аэропортами.
Дрон для доставки грузов Dronamics Silicon Canals
Тихие сверхзвуковые самолёты
В 2022 году x-59 QueSST (сокращение от quiet supersonic technology) от NASA совершит первый испытательный полёт. Он будет проводиться, в частности, на авиабазе ВВС «Эдвардс» в Калифорнии. Это важно, поскольку, например, первый коммерческий сверхзвуковой авиалайнер Concorde не мог лететь быстрее звука над сушей.
При успешных испытаниях NASA рассчитывает, что регуляторы снимут запрет на сверхзвуковые полеты над землёй.
Тихий пассажирский сверхзвуковой самолёт от Lockheed Martin и NASA
3D-печать домов
В 2022 году калифорнийская Mighty Buildings с российскими корнями завершит строительство 15 домов, напечатанных на 3D-принтере, в городе Ранчо-Мираж в Калифорнии. Стартап ICON из Техаса планирует начать строительство района на 100 домов вблизи Остина. Это будет один из крупнейших подобных проектов.
Проект Mighty Buildings
Технологии сна
Для улучшения качества сна в Кремниевой долине давно используют трекеры сна, устройства для охлаждения и нагревания матрасов, «умные» будильники и другие технологии. В 2021 году Google представила Nest Hub второго поколения с функцией отслеживания сна. Amazon собирается выпустить похожее устройство в 2022-м.
Персонализированное питание
После успешных запусков в США компании, которые специализируются на персонализированном питании, будут присматриваться к другим рынкам и добиваться разрешений регуляторов на использование своих технологий при лечении диабета и мигрени. Конкретные стартапы издание не приводит.
Носимые трекеры здоровья
В 2021-м устройства вроде Fitbit и Apple Watch используются в основном как фитнес-трекеры, но с развитием телемедицины грань между потребительским и медицинским использованием стирается. «Умные» часы уже могут измерять уровень кислорода в крови, делать ЭКГ и нарушения сердечного ритма.
Следующими функциями могут стать измерение уровня глюкозы и алкоголя в крови, измерение артериального давления и температуры.
Метавселенная
В 2022 году метавселенная будет сочетать видеоигры, соцсети и другие развлечения для «создания новых захватывающих впечатлений», считает издание. Игры вроде Minecraft, Roblox и Fortnite — ступеньки к созданию метавселенной, а Facebook уже сменила название на Meta.
Квантовые вычисления
Один из показателей возможностей квантового компьютера — количество кубитов. Например, в 2021 году китайская команда запустила 66-кубитовую систему Zuchongzhi 2. По её словам, суперкомпьютер в миллион раз мощнее ближайшего конкурента — Google Sycamore. IBM рассчитывает достичь 433 кубитов в 2022 году и 1000 к 2023-му.
Виртуальные инфлюенсеры
Виртуальные блогеры и модели уже ведут аккаунты в соцсетях. Один из примеров — Лил Микела, вымышленная 19-летняя модель из США с 3 млн подписчиков в Instagram.
В 2022 году, как ожидает The Economist, количество виртуальных инфлюенсеров вырастет.
Лил Микела
Нейроинтерфейсы
В 2022 году Neuralink Илона Маска, которая в апреле показала обезьяну, играющую в видеоигру «силой мысли», рассчитывает испытать своё устройство на людях. Компания Synchron уже получила одобрение американских регуляторов для старта аналогичных тестов.
Девятилетней обезьяне Пейджер имплантировали чипы Neuralink примерно за шесть недель до съёмок. Чтобы мотивировать его, по трубке подавали банановый смузи
Искусственное мясо и рыба
В 2022-м к ней несколько стартапов могут получить разрешение на продажи искусственного мяса и рыбы. Например, израильская SuperMeat рассчитывает получить разрешение на коммерческие продажи куриных бургеров. Калифорнийская Finless Foods надеется на старт продаж «тунца».
«Куриная» грудка от SuperMeat
Лучшие технические изобретения всех времен 1: Инженерное дело
Дом
Инновации
В этой серии мы рассмотрим все, большое и маленькое, что изменило наш образ жизни и каким-то образом улучшило нашу жизнь.
В первой части мы рассмотрим инженерные изобретения, изменившие мир.
По
Эйлин Браун, автор
на
1 из 10 Skowalewski
Кондиционер
Кондиционирование воздуха используется для удаления тепла из воздуха для обеспечения охлаждения внутри здания. Его также можно использовать для изменения влажности, движения воздуха, очистки воздуха или вентиляции.
Кондиционер использовался с тех пор, как древние египтяне закрывали свои окна влажным тростником, чтобы охлаждать воздух, поступающий в их дома. Механические системы охлаждения в 1920-х годах получили широкое распространение, что позволило мигрировать в юго-восточную и юго-западную части США, известную как Солнечный пояс.
Связанные: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
2 из 10 Stux
Реактивный двигатель
Реактивный двигатель был изобретен в первом веке нашей эры как эолипил, или двигатель Героя.
Это устройство представляло собой шар, содержащий воду и два струйных сопла по краям шара. Когда вода нагревалась до температуры кипения, из сопел выходил пар и шар вращался.
Англичанин Фрэнк Уиттл предложил использовать газотурбинный турбореактивный двигатель для двигателей самолетов в 1928, создав первый двигатель на жидком топливе в 1937 году. Без реактивного двигателя не были бы возможны реактивные самолеты, ракетные двигатели, космические полеты и ракеты.
Связанные: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
3 из 10 Zmescience
Детектор землетрясений
Чжан Хэн изобрел первый в мире детектор землетрясений или сейсмометр в первом веке нашей эры. Его детектор был основан на принципе инерции. При обнаружении толчка стержень внутри сейсмоскопа перемещал горизонтальные штифты, которые бросали бронзовый шар из одной из восьми голов дракона в пасти металлических жаб под ним.
Устройство имело восемь плеч и выступов, указывающих направление сейсмической волны.
Современные сейсмографы могут заблаговременно предупреждать о приближении сейсмических волн P и S, чтобы можно было подавать сигналы тревоги, чтобы люди могли спастись.
Связано: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
4 из 10 Tama66
Гидрокостюм
В 15 веке Леонардо да Винчи писал о воздушных баллонах, которые можно было использовать для искусственного дыхания под водой. Он также разработал комплект для погружения с трубками, стеклянной маской для воздуха и поплавком на куртке. Костюм должен был быть сделан из свиной кожи, обработанной рыбьим жиром, чтобы сделать ее водонепроницаемой.
Без возможности дышать под водой с помощью костюма автономного подводного дыхательного аппарата (подводного плавания) мы не смогли бы работать на морских строительных проектах, спасательных миссиях или увидеть подводный мир в отпуске.
Связанный: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
5 из 10 Сарангиб
Ткацкий станок
Электрический ткацкий станок был изобретен в 1785 году английским изобретателем Эдмундом Картрайтом.
До механизации горизонтальную нить утка приходилось вручную пропускать из конца в конец, прежде чем можно было ткать следующую линию ткани.
Появление летающего челнока и механизации проложило путь промышленной революции 18 века.
Похожие: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
6 из 10 Pashminu
Электродвигатель
Асинхронный двигатель использует электромагнитную индукцию для создания вращательного момента. Если вы держите правый кулак с вытянутым большим пальцем, вы можете предсказать направление тока (направление большого пальца) по вращению пальцев в сторону ногтей (правило захвата правой рукой).
Николе Тесле приписывают создание первой работающей модели двигателя в 1887 году. Первый генератор переменного тока был построен Ипполитом Пикси в 1832 году. 7 из 10 Life of Pix
Двигатель внутреннего сгорания
Сгорание топлива происходит, когда воздух (или другой окисляющий газ) вводится в камеру сгорания.
Возникающее в результате расширение газа сгорания заставляет объект, например поршень или лопатку турбины, двигаться.
Двигатели внутреннего сгорания прерывистого действия (четырехтактные) используются в автомобилях, в то время как двухтактные двигатели обычно используются в небольших мотоциклах и газонокосилках с бензиновым двигателем.
Связанный: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
8 из 10 Olaf Pictures
Турбина
Термин турбина происходит от латинского слова turbo, что означает вихрь. Турбина представляет собой вращающееся механическое устройство, которое извлекает энергию из потока, такого как пар (котлы), вода (гидроэлектростанции) или воздух (реактивные двигатели), и преобразует ее в движение, движение или энергию.
Паровая турбина была изобретена британским инженером сэром Чарльзом Парсонсом, который изобрел реакционную турбину, и шведским инженером Густавом де Лавалем, который изобрел импульсную турбину.
Связанный: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
9 из 10 Skeeze
Печь
Печи используются для нагрева предметов внутри до чрезвычайно высоких температур. Печи используются для плавки железной руды и производства чугуна, выплавки стали и ковки металлических изделий.
Модификация конструкции печи позволяет обжигать глину при высоких температурах для изготовления кирпичей, глиняной посуды, керамики и стекла из песка.
Связано: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
10 из 10 Швейный каталог
Швейная машина
Швейная машина произвела революцию в мире. Он был изобретен британцем Томасом Сентом в 1790 году. Он устранил трудоемкую и трудоемкую задачу пошива одежды за счет автоматизации механизма шитья.
В машине используется набор шестерен, моторов, шкивов и направляющих для протягивания нити к ткани. Челнок и шпулька вращаются, натягивая нить сверху и фиксируя ее вокруг нити снизу.
Подумайте обо всей одежде в вашем гардеробе и мебели в вашем доме. А теперь представьте, что вы делаете их все своими руками.
Связанные: 11 удивительных технологий, которые полностью изменили наш мир к лучшему
Похожие галереи
Hyundai Ioniq 5 и Kia EV6: феерия электромобилей
Похожие галереи
Hyundai Ioniq 5 и Kia EV6: феерия электромобилей
26 Фото
Выходные с Chrome OS Flex от Google
Похожие галереи
Выходные с Google Chrome OS Flex
22 Фото
Недостатки кибербезопасности, опыт клиентов, потери смартфонов и многое другое: обзор исследований ZDNet
Связанные галереи
Недостатки кибербезопасности, опыт клиентов, потери смартфонов и многое другое: обзор исследований ZDNet
8 Фото
Внутри фальшивого «внешнего твердотельного накопителя M.
2 емкостью 16 ТБ» за 20 долларов
Похожие галереи
Внутри подделки «Внешний твердотельный накопитель M.2 емкостью 16 ТБ» за 20 долларов
8 Фото
Гибридная работа, надежды на сенсорный экран MacBook, проблемы кибербезопасности и многое другое: обзор технических исследований ZDNet
Похожие галереи
Гибридная работа, надежды на сенсорный экран MacBook, проблемы кибербезопасности и многое другое: обзор технических исследований ZDNet
8 Фото
Тенденции разработчиков, риски нулевого дня, скорости 5G и многое другое: обзор технических исследований
Похожие галереи
Тенденции разработчиков, риски нулевого дня, скорости 5G и многое другое: обзор технических исследований
10 фотографий
Drive Electric Day: головокружительное множество электромобилей в солнечной Флориде
Галереи по теме
Drive Electric Day: Головокружительный набор электромобилей в солнечной Флориде
16 Фото
Лучшие инженерные инновации 2021 года
От смертоносных наводнений в Квинсе, штат Нью-Йорк, до сильных заморозков в Техасе, климатический кризис стучится в дверь США.
Основные инженерные инновации этого года отражают растущее осознание того, что такие важные отрасли, как строительство и судоходство, больше не могут вести бизнес в обычном режиме. Эти награжденные отвечают на некоторые животрепещущие вопросы о будущем горящей планеты, в том числе о том, как решать проблемы, связанные с обезуглероживанием, такие как производство продуктов питания и энергии. Помимо достижений в области экологически чистых технологий, эти технологии открывают более безопасные способы майнинга, представляют ИИ, который может распутать скрытые тайны структуры ДНК, и обеспечивают столь необходимую дозу веселья.
Ищете полный список 100 победителей? Проверьте это здесь.
Лауреат Гран-при: сталь с меньшим ископаемым следом
Оса Беклин/HYBRIT
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Сталелитейное производство дает от семи до девяти процентов мировых выбросов углерода, в основном из-за специально обработанного типа угля, называемого «кокс».
При температурах до 3000°F кокс вступает в реакцию с кислородом в железной руде, очищая металл до формы, необходимой для производства стали, но при этом выделяя углекислый газ. Чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду, шведский промышленный консорциум разработал Hybrit, сталь, в производстве которой для преобразования железной руды используется водород, а не углерод. Водород, освобожденный из воды, вступает в реакцию с кислородом в руде в машине, называемой шахтной печью, нагретой до 1500 градусов по Фаренгейту за счет энергии ветра и гидроэнергии, не содержащей ископаемого топлива. Схема выделяет водород и воду вместо углекислого газа, а полученное «губчатое железо» плавится в электродуговой печи с небольшим количеством углерода для создания стали. Hybrit говорит, что выбросы двуокиси углерода в этом процессе составляют менее 2 процентов от выбросов при стандартном режиме коксового топлива. Прошлым летом Volvo получила первую партию этой «зеленой стали» и использовала ее для изготовления машины для горнодобывающей промышленности.
Более чистый способ доставки
Инициатива ZEEDS
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Контейнеровозы питают нашу экономику дешевых потребительских товаров, но создают почти три процента мировых выбросов углекислого газа. Электрические батареи не обладают достаточной плотностью энергии для эффективного питания массивных судов, а поставить зарядные устройства посреди океана практически невозможно. В этом году финский производитель двигателей Wärtsilä объединился с норвежским логистическим гигантом Grieg, чтобы сделать ставку на безуглеродный аммиак для двигателей будущих кораблей. Работая от норвежской ветряной электростанции, инженеры будут использовать электролиз для создания газообразного водорода, который вступает в реакцию с азотом на заводе с образованием аммиака. Wärtsilä уже завершила разработку двигателя, работающего на 70-процентной смеси аммиака, и планирует использовать версию с чистым аммиаком на танкере в 2024 году9.
0003
Ваша устойчивая рыбная ферма в центре города
Вертикальные океаны
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Глобальный голод по выращиванию креветок с 1980 года уничтожил около 3,4 миллиона акров мангровых лесов, в основном в Юго-Восточной Азии. Разрушение этих поглощающих углерод экосистем дает этой практике больший след, чем молочный скот, свиньи или куры. Вспышки болезней и засорение водоемов отходами также негативно сказываются на отрасли. Модель «Вертикальные океаны» переносит всю операцию в помещение. Моллюски живут в модульных аквариумах размером со школьный автобус, а водоросли, морские водоросли и донные рыбы отфильтровывают отходы. Таким образом, почти 100 процентов воды рециркулируется, и нет необходимости в канализации. Прототип в Сингапуре доставил в этом году 10 урожаев креветок, в общей сложности более тонны ракообразных.
Мост, который замечает свои недостатки
Группа Камоцци
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Не совсем понятно, что стало причиной обрушения Генуэзского моста в Италии в 2018 году, унесшего жизни 43 человек.
Эксперты предполагают, что большую роль в этом сыграли интенсивные транспортные нагрузки, коррозия из-за соленого воздуха, промышленное загрязнение и высокие речные воды. Поэтому после того, как архитектор из Генуи Ренцо Пиано спроектировал замену, были добавлены различные автоматические функции обнаружения неисправностей. Пара двухтонных инспекционных роботов пересекает мост по гусенице из углеродного композита, делая 25 000 фотографий ходовой части каждые восемь часов, что позволяет программному обеспечению машинного зрения обнаруживать любые аномалии. Солнечные панели отвечают 95 процентов энергопотребления моста, в том числе для освещения и датчиков, проверяющих наличие опасного расширения швов.
Первые морские плавучие американские горки
Круизная линия Carnival
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Обычные американские горки используют гравитацию, чтобы заставить искателей острых ощущений прыгать и крутиться.
Но если вы хотите построить аттракцион на круизном лайнере, где стабильность и ровная поверхность далеко не гарантированы, вам придется проявить творческий подход. Подстаканник BOLT компании Carnival Cruise Line использует электричество для питания своих крошечных мотоциклетных автомобилей на длинной извилистой трассе. Всадники контролируют скорость до 40 миль в час и путешествуют на высоте 187 футов над уровнем моря. Использование двигателя для движения, а не крутые свободные падения, предотвращает достижение небезопасных скоростей.
Батарейки, которые сделают грязное электричество устаревшим
Форма Энергия
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Чтобы поддерживать полностью возобновляемые сети, коммунальным предприятиям нужны большие и недорогие батареи для удовлетворения пикового спроса, когда не дует ветер или не светит солнце. Но литий-ионные элементы в ноутбуках и электромобилях стоят дорого. Таким образом, Form Energy стала пионером новой и высокоэффективной химии аккумуляторов на основе одного из самых распространенных металлов на Земле: железа.
Прототип компании «Большой Джим» разряжает электроны, реагируя с кислородом из окружающей среды и железом, создавая ржавчину. Входящий электрический ток превращает ржавчину обратно в железо, высвобождая кислород и перезаряжая аккумулятор. Инженеры-экологи говорят, что батарея, которая работает по цене 20 долларов за киловатт-час, — это волшебная цифра для коммунальных служб, позволяющая попрощаться с углем и природным газом — именно здесь Form Energy надеется установить цену на конечный продукт Большого Джима.
ИИ, предсказывающий трехмерную структуру белков
DeepMind
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
До этого года науке была известна точная трехмерная форма только 17 процентов белков в организме человека — основных компонентов жизни, отвечающих за все, от поддержания клеток до регуляции отходов. Понимание того, как эти цепочки аминокислот складываются в уникальные конфигурации, было чем-то вроде Святого Грааля в течение 50 лет.
Алгоритм машинного обучения AlphaFold взломал структуру более 98 процентов из 20 000 белков в организме человека, при этом 36 процентов его предсказаний точны вплоть до атомного уровня. DeepMind выложила свой исходный код и базу данных прогнозов в общественное достояние, открывая новые возможности для тех, кто разрабатывает новые лекарства, врачей, пытающихся создать ингибиторы патогенных мутаций, или дизайнеров, разрабатывающих новые материалы.
Использование неба в качестве кондиционера
Системы SkyCool
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Кондиционеры и вентиляторы уже потребляют 10 процентов электроэнергии в мире, а использование переменного тока, по прогнозам, утроится к 2050 году, потребляя больше энергии и возвращая тепло в окружающий ландшафт. SkyCool разрывает эту опасную петлю обратной связи с помощью нанотехнологии на крыше, которая отражает свет. Покрытые несколькими слоями оптических пленок панели на основе алюминия отражают излучение с длинами волн от 8 до 13 микрометров, то есть в определенном месте, которое позволяет волнам проходить через атмосферу Земли в космос.
При этом температура панелей снижается на 15°F, обеспечивая охлаждение существующих систем здания без вредных выбросов. Прототип, установленный прошлой осенью в продуктовом магазине в Стоктоне, штат Калифорния, охлаждал водопроводные трубы под панелями для охлаждения холодильной системы магазина, экономя примерно 6000 долларов в год на счетах за электроэнергию.
Пара роботизированных рук для закладки взрывчатых веществ
Орика
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Горнодобывающая промышленность — одна из самых опасных отраслей в мире, но те, кому приходится взрывать туннели, особенно уязвимы — не обязательно от взрывчатых веществ, а от сейсмической активности или камнепадов, происходящих при закладке зарядов. Подобно гигантской версии силового погрузчика Рипли из Aliens , робот Avatel позволяет одному сотруднику размещать взрывные заряды для доступа к золоту, меди и железной руде. Из защищенной кабины шахтер манипулирует парой рук, чтобы заложить взрывчатку, в то время как инженеры и геологи в диспетчерской удаленно дают советы в режиме реального времени по мере изменения условий.
После того, как заряды установлены, водитель выводит Avatel из строя и по беспроводной связи отправляет сигнал на детонацию.
Взгляд в глаза урагану
ПАРУСНАЯ ДРОНА
БОЛЬШЕ ИНФОРМАЦИИ
Чтобы понять, как ураганы усиливаются, и лучше прогнозировать будущие бедствия, ученым нужны данные об атмосферном давлении, температуре воздуха и воды, влажности и ветровых условиях во время бушующего шторма. Приводимый в действие солнцем и ветром, автономный 23-футовый Saildrone стал первым в истории роботизированным транспортным средством , которое попало в эпицентр урагана в сентябре прошлого года, когда он попал в категорию урагана Сэм 4 категории. С укороченным приборным крылом, чтобы лучше выдерживать экстремальные условия, судно Saildrone предложило первые в своем роде кадры и показания, и все это на фоне ветра, достигающего скорости 190 миль в час. Лаборатории по всей стране уже используют этот плавучий швейцарский армейский нож, который предлагает данные о поверхности океана, отсутствующие на спутниковых снимках, для работы: НАСА для дополнения несовершенных спутниковых показаний и изучения изменения климата, а NOAA для наблюдения за здоровьем аляскинского минтая.