Техно

Интерфейсы «мозг-компьютер», суперлегкие авто, смартфоны с нанопроводниками становятся привычной частью нашей жизни

Составлен топ-10 инноваций, которые планируется внедрить уже в этом году

На всемирном экономическом форуме (ВЭФ) были определены 10  главных технологических тенденций 2014 года. Рейтинг составлен на основе экспертных опросов и дискуссий по вопросам экономики, промышленности, политики и науки. Представители ВЭФ оценивали значимость и перспективы технологических инноваций, а также возможность их внедрения до конца текущего года.

Электроника
В этом году ожидается настоящий бум на "нательную" электронику. Это, прежде всего, умные очки Google Glass и их ближайшие конкуренты: Glass Up, Optinvent Ora-S, Vuzix Smart Glasses, Samsung Galaxy Glass и пр. Кроме того, есть еще спортивные браслеты Fitbit, наушники-вкладыши (следят за частотой сердечных сокращений), контролеры осанки (их носят под одеждой), отслеживающие работу жизненно важных органов временные татуировки, тактильные подошвы, которые укажут дорогу по GPS с помощью вибрации. Последние, кстати, хотят использовать в качестве поводыря для слепых. Так что граница между человеком и техникой постепенно стирается, и это не вопрос будущего, а уже существующая реальность.

Достигнут существенный прогресс и в области разработки интерфейсов без экранов. К примеру, появились бионические контактные линзы, голографические проекторы высокого разрешения, не требующие очков и подвижных деталей, мобильные телефоны для пожилых и слабовидящих людей и прочие устройства. На очереди - синаптические интерфейсы, способные передавать визуальную информацию непосредственно в мозг, минуя глаза.

На новый уровень обещает выйти в этом году прогнозная аналитика. В ее основе - методика Quantified Self, разработанная журналистами издания Wired. Суть ее заключается в регулярном сборе данных по различным аспектам повседневной жизни человека, их последующем анализе и создании соответствующих персональных прогнозов. Используя эту информацию, люди смогут вести более здоровую и продуктивную жизнь. По мнению специалистов, технология может применяться также для назначения индивидуальных лекарств, медицинской диагностики. Хотя Quantified Self существует уже несколько лет, с появлением новых смартфонов и множества специальных приложений для них, ее можно будет гораздо эффективнее использовать.

Возможность управлять компьютером исключительно силой разума ближе к реальности, чем можно себе представить. Интерфейсы "мозг-компьютер", в которых компьютер считывает и интерпретирует сигналы непосредственно из головного мозга, уже проходят клинические испытания и демонстрируют хорошие результаты. Такие устройства помогут, прежде всего, людям с ограниченными возможностями - например, страдающим квадриплегией (параличом рук и ног), синдромом изоляции, перенесшим инсульт и передвигающимся на инвалидной коляске.

Энергия и металлы

Автомобильные выхлопы, загрязняющие атмосферу, - бич современного мира. Неудивительно, что повышение рабочей эффективности транспорта - одно из приоритетных технологических направлений. Новые методы наноструктурирования углеродного волокна для новейших композитных материалов позволяют снизить вес автомобилей на 40% и более, а более легкие машины потребляют меньше топлива. Кроме того, использование углеродных композитных материалов способствует созданию более безопасных конструкций авто. Единственным препятствием к использованию углеродного волокна была его высокая стоимость. Чтобы решить эту проблему, автопроизводители вступили в сотрудничество с компаниями - композитными экспертами. В результате возникли такие союзы, как Audi и Voith, Daimler и Toray Industries, Ford и Dow Chemical, GM и Teijin. А есть и целое объединение: Lamborghini, Gallaway Golf и Quantum Composites. Но самый многообещающий - союз между компаниями BMW, Toyota, Volkswagen и немецкой SGL Group. Именно на него возлагаются наибольшие надежды относительно новых разработок.

Проблема хранения электрической энергии - одна из важнейших не только в энергетике, но и в экономике. В этом году ученые могут приблизиться к ее решению. Среди наиболее перспективных технологий: полужидкие элементы, а также новые твердотельные графеновые конденсаторы, позволяющие проводить десятки тысяч циклов заряда/разряда. Другие варианты основаны на использовании кинетической потенциальной энергии. Рассматривают инженеры и возможность хранения сжатого воздуха под землей.

Нанопроволочные литиево-ионные батареи будут быстрее проводить полную зарядку и вырабатывать на 30-40% больше электричества, чем традиционные литиево-ионные аналоги. Над этой технологией, в частности, работали в Стэнфорде. Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что возможная емкость нанопроволочных элементов в 10 раз превышает емкость обычных. Новое поколение батарей может помочь преобразовать рынок электромобилей и хранить солнечную электроэнергию в домашних условиях. Ожидаются также новые модели смартфонов с нанопроводниковыми аккумуляторами.

По мере того как мировое население продолжает расти, а запасы пресной воды сокращаются, опреснение морской воды становится все более распространенным способом удовлетворять потребности человечества. Однако у технологии есть существенный недостаток: это чрезвычайно энергоемкий процесс, при котором образуется множество отходов в виде концентрированного рассола. Остаточные материалы опреснения нельзя возвращать в океан, так как это серьезно вредит морской фауне. Решение найдено: теперь из рассола будут добывать ценные вещества: литий, магний, уран, кальций, натрий, соединения калия.

Медицина

Ученые сходятся во мнении, что наибольший потенциал для массового внедрения в этом году у лекарств для кишечной микрофлоры и препаратов на основе РНК. В последние годы выяснилось, что кишечная микрофлора влияет на развитие множества заболеваний - от инфекций и ожирения до диабета и воспалений пищеварительного тракта. Их будут лечить с помощью препаратов на основе особых групп микробов.

Последние достижения в исследовании рибонуклеиновых кислот (РНК) позволили создать лекарства, корректирующие синтез натуральных белков и производящие в естественных условиях организма лекарственные протеины. В сотрудничестве с крупными фармацевтическими компаниями и научными центрами создан ряд частных предприятий, которые разрабатывают методы лечения на основе РНК. С помощью таких лекарств вылечат многие генетические заболевания, а также болезни, связанные с нарушением обмена веществ.