Платежные системы с распознаванием лиц: широко применяются уже сейчас
Системы распознавания лиц используются во многих странах для розыска преступников, контроля доступа к режимным объектам, а в некоторых странах - для подтверждения платежей в онлайн-банкинге. С 2014 года китайская компания Alibaba Group тестирует алгоритмы распознавания лиц, разработанные компанией Face++. Их собираются использовать для идентификации личности и подтверждения заказов в платежной системе Alipay. Точность алгоритма уже достигла 80%.
Еще одна компания, которая постепенно внедряет распознавание лиц, - . Она использует функцию Selfie Pay, которая позволяет подтверждать онлайн-платежи с помощью селфи. Чтобы приложение сделало снимок, нужно кивнуть или моргнуть - таким образом алгоритм убедится, что перед ним живой клиент, а не его фотография. Систему уже тестируют в Нидерландах, США, Канаде и странах Евросоюза. В этом году MasterCard обещает расширить перечень стран.
Панорамное селфи: уже сейчас
Первая любительская камера Panono Explorer Edition, позволяющая делать фото с обзором в 360 градусов, появилась на рынке в 2015 году и открыла новую эру в области фотографии. После этого на рынке появилось множество панорамных камер стоимостью до $500 производства Kodak, Samsung, Sony и других компаний. Журналисты из ведущих мировых изданий используют такие камеры, чтобы снимать репортажи из горячих точек. Например, журналисты из The New York Times на камеру Samsung Gear 360 сняли видео из лагеря беженцев в Нигере.
Формат 360-градусных фото и видео дает возможность показать происходящее наиболее достоверно, и в будущем, возможно, станет стандартом для новостных материалов.
Панорамные видеоролики уже используют для создания виртуальной реальности. Например, британский производитель алкоголя Diageo снял VR-ролик «Decisions», предупреждающий об опасности вождения в состоянии алкогольного опьянения.
Генная терапия 2.0: уже сейчас
Фото: Steve Gschmeissner/Science Photo Library
Генная терапия - совокупность биотехнологических и медицинских методов, направленных на лечение заболеваний, вызванных мутациями в структуре ДНК или поражением ДНК вирусами, с помощью редактирования генетического аппарата. Изначально генную терапию рассматривали как средство излечения наследственных генетических заболеваний, однако сейчас исследователи надеются применить ее для борьбы с широким спектром заболеваний: болезнью Альцгеймера, диабетом, сердечной недостаточностью и раком. В мае Евросоюз одобрил использование генной терапии при тяжелом комбинированном иммунодефиците у детей.
Одной из самых перспективных технологий генной терапии является редактирование генома CRISPR/Cas9. Эту технологию открыли в 2013 году как механизм бактериального иммунитета вирусной ДНК. Ученые называют ее «молекулярными ножницами», так как она позволяет с высокой точностью вырезать и изменять участки ДНК любых организмов прямо в живых клетках. В октябре китайские ученые провели первый в мире эксперимент по взрослого человека с помощью технологии CRISPR/Cas9. Сотрудники Сычуаньского университета ввели модифицированные Т-лимфоциты пациенту, больному раком легких. Предполагается, что это запустит процесс уничтожения раковых клеток в его организме.
Ботнет вещей: уже сейчас
В начале 2000-х годов хакеры научились взламывать подключенные к интернету компьютеры и организовывать их в сеть для массированных атак на определенный сервер. С распространением «интернета вещей» - недорогих подключаемых камер, принтеров и сканеров - хакеры все чаще стали выбирать своей мишенью уязвимые смарт-устройства. Через них киберпреступники получают контроль над оборудованием локальных сетей, модемами, сетевыми хранилищами, системами видеонаблюдения и даже промышленными управляющими системами.
В сентябре сайт хостинговой компании OVH подвергся рекордным с помощью ботнета. Суммарная мощность атак достигла 1 Тб/с, наибольшая мощность одной из них - 799 Гб/с.
Обучение с подкреплением: распространится через 1–2 года
Искусственный интеллект AlphaGo, основанный на обучении с подкреплением, обыграл в го мирового чемпиона Ли Седоля
Обучение с подкреплением - один из способов машинного обучения, в ходе которого система обучается, взаимодействуя со средой. Самые перспективные исследования в этой области ведет лаборатория DeepMind, подразделение Alphabet. В 2016 году ее программа AlphaGo обыграла мирового чемпиона Ли Седоля со счетом 4:1 в го - древнекитайскую настольную игру, которая долгое время считалась недоступной искусственному интеллекту.
Сотрудники DeepMind предполагают, что перспективы обучения с подкреплением гораздо шире игрового искусственного интеллекта. Например, оно позволит роботам учиться ходить и манипулировать незнакомыми предметами без предварительных исчерпывающих инструкций, а беспилотным автомобилям - извлекать опыт из каждой поездки.
Практический квантовый компьютер: через 4–5 лет
Квантовый компьютер D-Wave Systems.
Квантовый компьютер - это вычислительное устройство, которое для передачи и обработки данных использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности. Основной единицей вычисления в нем является квантовый бит, который, в отличие от бита, может означать 1 и 0 одновременно. Это позволяет квантовому компьютеру производить вычисления в 100 млн раз быстрее, чем стандартный компьютер.
В мае прошлого года IBM через облачную платформу IBM Quantum Experience открыл доступ к своему квантовому компьютеру, который находится в лаборатории в Йорктаун-Хайтс. На данный момент около 40 тысяч пользователей провели более 275 тысяч экспериментов с использованием IBM Quantum Experience. Процессор компьютера состоит из пяти кубитов, а в будущем IBM надеется увеличить мощность до 50 кубитов. 6 марта компания объявила о создании нового подразделения IBM Q, которое будет заниматься разработкой модели квантового компьютера.
Кроме IBM, в этом году сразу несколько компаний - Google, Inte, Microsoft, - а также Научно-исследовательский институт Нидерландов и Технический институт Делфта обещают представить практические наработки в области квантовых вычислений.
Нейрочипы для парализованных: через 10–15 лет
Парализованный пациент играет в Guitar Hero с помощью нейрочипа. Фото: Battelle Memorial Institute
В последние годы ученые делают большие успехи в разработке нейроинтерфейсов, восстанавливающих двигательные функции у пациентов с травмами спинного мозга. Если в 2015 году речь шла в основном об опытах на животных - крысах и приматах, - то сейчас лаборатории в разных странах тестируют новые технологии на добровольцах-людях.
В апреле 2016 года сотрудникам Университета штата Огайо и Мемориального института Баттеля удалось достичь серьезного прогресса при лечении пациента с квадриплегией - параличом всех конечностей. Благодаря имплантированному в двигательную область коры головного мозга микрочипу, передающему декодированные сигналы в мускулы руки с помощью электростимуляторов, он смог заново научиться шевелить пальцами руки и даже в Guitar Hero.
В будущем ученые также надеются создать беспроводные нейрочипы, способные восстанавливать нейронные связи у пациентов с болезнью Альцгеймера.
Беспилотные грузовики: через 5–10 лет
Беспилотный грузовик Otto совершил первый коммерческий рейс 20 октября 2016 года. Фото: Anheuser-Busch, Otto
Согласно прогнозам, появление на дорогах автономных грузовиков окажет более сильное и противоречивое влияние на общество, чем появление легковых автомобилей. В долгосрочной перспективе беспилотные технологии сделают грузоперевозки дешевле, но в краткосрочной приведут к всплеску безработицы. Согласно докладу Белого дома, только в США работу около 1,7 миллиона водителей грузовиков.
Разработчики предполагают, что внедрение автономных грузовиков поможет сократить количество аварий, так как более 90% из них происходят вследствие ошибок водителя.
Первая коммерческая доставка беспилотным грузовиком состоялась 20 декабря. Ее совершила принадлежащая Uber компания Otto, которая занимается разработкой автономных систем управления для грузового транспорта. Грузовик без водителя преодолел 200 километров города Форт-Коллинс до Колорадо Спрингс со скоростью 88 километров в час и доставил 45 тысяч банок пива Budweiser для пивоваренной корпорации Anheuser-Busch.
Клеточный атлас: через 5 лет
Иллюстрация: Genome Research Limited
Международный консорциум ученых из США, Великобритании, Швеции, Израиля, Нидерландов и Японии собирается создать подробную трехмерную карту человеческих клеток, которая впервые визуализирует то, из чего состоит тело человека. Для этого придется каталогизировать 37,2 триллиона микроскопических изображений клеток человеческого организма, определив молекулярную подпись каждой клетки и присвоив ей «географические координаты» расположения в человеческом организме. «Клеточный атлас» - приоритетный проект в списке медицинских исследований, в которые Марк Цукерберг и его жена Присцилла Чан собираются инвестировать $3 миллиарда. Ученые ожидают, что этот проект окажет значительное влияние на биологию и медицину на ближайшие несколько десятилетий, поможет понять причины развития онкологических и аутоиммунных заболеваний, а также разработать эффективные препараты для их лечения.
Солнечные термофотоэлектрические батареи: через 10–15 лет
Нанофотонный солнечный термофотоэлектрический элемент. Фото: MIT
Стандартные кремниевые солнечные элементы захватывают только видимое излучение в диапазоне от фиолетового (380 нанометров) до красного (780 нанометров) и могут преобразовать в электричество ограниченное количество света. В настоящее время большинство солнечных батарей работают с коэффициентом полезного действия 20%, и, по подсчетам ученых, даже в теории он не сможет превысить 32%. Ученые Массачусетского технологического института (MIT) работают над созданием термофотоэлектрического преобразователя (STPV), который позволит получать энергию не только из света, но и из преобразованного тепла.
Элемент состоит из нескольких слоев углеродных нанотрубок, которые поглощают тепловое излучение, и фотонного кристалла-излучателя, который преобразует его в световое излучение видимого спектра и перенаправляет на солнечную ячейку, которая преобразует энергию в электричество. Такая установка как минимум в два раза эффективнее обычных солнечных элементов.
Эти изобретения достойны не просто нашего внимания, но и успеха на мировой арене. Ведь эти технологии могут круто изменить наш образ жизни. Хорошая новость – их не придется ждать долгие годы, потому что они уже здесь и готовы к использованию!
15. Светящиеся растения
На протяжении долгого времени ученые искали более дешевые и эффективные методы искусственного освещения. Наконец, они добились успеха. Им удалось создать несколько видов растений, которые излучают свет в темноте. Такие растения можно использовать в городской среде, чтобы сократить расходы на электричество. Не говоря уже о том, что каменным джунглям немного растений не помешает.14. Вертикальные фермы
Чтобы убедиться, что человечество всегда будет обеспечено здоровой и свежей пищей, ученые и фермеры объединились и создали инновационный метод ведения сельского хозяйства. От традиционного он отличается тем, что растения выращиваются в закрытом помещении, при этом уклон делается на экономию пространства. Благодаря этому методу люди в городах смогут выращивать еду сами или покупать свежие продукты в магазинах в любое время года.
13. Интернет с воздушного шара
Около четырех миллиардов людей в мире все еще не обладают доступом в интернет. Крупные интернет-компании регулярно придумывают новые способы, как сделать интернет доступным во всех уголках Земли. Так появилась идея запустить в атмосферу воздушные шары, которые будут «доставлять» интернет в труднодоступные районы. Такой проект поможет жителям развивающихся стран лучше ознакомиться с окружающим миром и найти более высокооплачиваемые рабочие места.
12. Биотехнология
Биотехнология – это отрасль науки, которая ищет возможности объединения технологий и живых организмов для использования в полезных целях. Полезные продукты варьируются от пищи, включая сыр, йогурт и кефир, до лекарств и биологических сенсоров. Биотехнология продолжает совершенствоваться и предлагать новые решения. На данный момент в биотехнологии популярна идея зерновых культур, устойчивых к засухам и содержащих больше витаминов.
11. Виртуальная реальность
В виду популярности видеоигр, игровые компании постоянно разрабатывают все более изощренные способы подарить игроку незабываемый опыт. Их главная цель – заставить нас почувствовать, что мы живем в игре, а не сидим дома перед монитором. Чтобы добиться этого эффекта, различные компании выпускают самые разные продукты для погружения в виртуальную реальность. Один из самых интересных вариантов – маска, которая во время игры позволяет даже почувствовать ароматы дикой местности.
10. Мясо из пробирки
Многие люди прекращают есть мясо, потому что не хотят навредить животным. Им на радость ученые придумали метод, который позволяет создавать мясо в лаборатории. Мало того, что это урезает ресурсы и энергию, которые тратятся на выращивание животного, это мясо более полезное и на вкус ничем не отличается от настоящего. Не говоря уже о том, сколько на планете освободится места, когда исчезнут животноводческие фермы.
9. Экзоскелеты
Конечно, нам еще далеко до костюма Железного Человека, но первые шаги уже сделаны – экзоскелеты больше не предмет фантазии, а самая настоящая реальность. Они возвращают людям с травмами позвоночника возможность ходить и наслаждаться жизнью в полной мере. Со временем эти примитивные экзоскелеты станут только лучше – проще в использовании, удобнее и дешевле.
8. Устройства, управляемые силой мысли
Если вы постоянно забываете, куда положили смартфон – эта новость придется вам по душе. Ученые разработали метод, который позволяет управлять приборами силой мысли. Эта технология впервые была испробована на людях, которые утратили подвижность. Она оказалась настолько успешной, что уже в 2004 люди играли в пинг-понг силой мысли. Такая технология определенно упростит нам жизнь, не говоря уже о том, какие возможности она открывает для видеоигр будущего.
7. Сверхскоростной транспорт
Мир не устает расширяться, и все чаще мы испытываем необходимость оказаться в двух местах одновременно. Поэтому человечество постоянно ищет способы более быстрого передвижения. Один из лучших примеров новых технологий в этой области – гиперпетля Илона Маска. Она обещает быть настолько быстрой, что шестичасовой путь от Лос-Анджелеса до Сан-Франциско будет преодолеваться за тридцать минут. И это не единственный подобный проект, находящийся в разработке.
6. Изменение генома
Из-за того, что рождается все больше людей с генами, которые усложняют им жизнь и повышают риск смертности, генетики создали технологии, которые позволяют «вырезать» вредные гены, добавлять новые и «включать и выключать» уже имеющиеся. И это не просто способ сделать ллюдей здоровыми – эта технология может помочь людям, которые, например, всегда мечтали быть спортсменами, но лишены необходимых генов. Конечно, такая процедура не гарантирует результат на 100%, и людям все еще придется много работать, чтобы овладеть желаемыми навыками.
5. Современное опреснение
Хотя люди уже давно научились добывать питьевую воду при помощи опреснения, старые методы слишком трудоемкие и недостаточно эффективные. Теперь у человечества сложилось более глубокое понимание физики и химии, и ученые создали более эффективные способы опреснения воды. Теперь это можно делать не только быстрее и дешевле, но и с дополнительными преимуществами. Среди них – бесплатные полезные ископаемые. Да, в воде их полно, и опресненная вода может стать дешевым источником полезных ископаемых, необходимых для производства. Плюс, миллиарды тонн опресненной воды могут напоить всю планету.
4. Настоящий трикодер
Если вы фанат научной фантастики, то наверняка знакомы с этим устройством из «Стартрека». Именно его персонажи сериала использовали для измерения медицинских показателей. Реальная версия этого прибора умеет измерять кровяное давление, насыщение крови кислородом, пульс, температуру, дыхание, а также диагностировать 12 заболеваний, включая ветрянку и ВИЧ.
3. Дроны в сельском хозяйстве
Все больше и больше фермеров просят помощи у современных технологий. Одним из таких помощников стали дроны. Хотя внешне они напоминают тех, которые используются в армии и кинопроизводстве, функционал у них сильно отличается. Их главная задача – делать инфракрасные снимки, которые позволяют фермерам определить, где семена прорастают успешно, а где начинаются проблемы. Некоторые компании создают сельскохозяйственных дронов, которые смогут уничтожать вредных насекомых, плесень и прочие неприятные для урожая вещи.
2. Супер материалы
С более глубоким пониманием химии мы научились создавать новые, потрясающие материалы. В их число входит графен – материал, который состоит лишь из одного слоя атомов углерода. Благодаря такой толщине, он легко растягивается, обладает высокой теплопроводностью и при этом он в 200 раз крепче стали. Графен может использоваться в создании… да чего угодно. Графен сделает бронетехнику, одежду, компьютеры и многие другие вещи намного лучше и куда более долговечными.
1. 4D принтеры
Вы наверняка слышали о 3D принтерах. Но вряд ли вы знаете о существовании 4D принтеров. Оба выполняют одну задачу – печатают материалы или специальные предметы – но 4D создает объекты, которые способны изменяться под внешним воздействием. Дело в том, что условия жизни постоянно меняются, и то, что нам было нужно вчера, может уже не понадобиться через год. Чтобы избежать создания вещей, которые прослужат лишь короткий срок, исследователи создали принтеры и материалы, которые удивительным образом адаптируются ко всем типам перемен в окружающей среде, повреждениям и другим потенциальным опасностям.
Современные инновационные технологии строительства, поражающие воображение своей оригинальностью и фантастичностью, используют как достижения последних научных исследований, так и бесценный опыт предков.
Начнем с наиболее распространенного строительного материала – дерева. Казалось бы, что тут еще можно придумать нового? Но и здесь на помощь приходят современные инновационные технологии.
1. Технология строительства купольных домов без гвоздей, Владивосток, Россия
Учёные Дальневосточного федерального университета создают современные деревянные дома-куполы. При этом, как в добрые старые времена русских зодчих, – без единого гвоздя. Их уникальность заключается в применении новых конструкций замков между отдельными частями деревянного сферического каркаса.
Купольный дом из деревянных деталей создается в рекордно короткие сроки. Буквально за считанные часы вырастает каркас необычного дома. Сегодня эту технологию хотят опробовать уже в нескольких городах России. Между собой звенья стыкуются с помощью специального замка, который воспринимает все нагрузки – вертикальные, боковые и так далее. Детали изготавливаются с такой точностью, что получается своеобразный конструктор «лего». Любой человек, имея такой набор с небольшой инструкцией по сборке, может смонтировать эту конструкцию самостоятельно.
На одной из баз отдыха Приморского края уже работает купольное экспресс-кафе «Снежок», построенное учёными, которое пользуется большой популярностью, привлекая посетителей необычной формой. Второй купольный дом гораздо больше – это двухэтажная двенадцатиметровая конструкция площадью 195 м?.
2. Многоэтажные здания из дерева, Лондон, Великобритания
Мы все как-то привыкли, что дерево используется для строительства невысоких домов, в один-два этажа. Но разработчики из США считают возможным использовать древесину для строительства зданий высотой до 30 этажей.
Первый из современных жилых домов, построенный из дерева по современным технологиям деревянного домостроения (из пятислойных деревянных клеевых панелей), имеет 9 этажей и 30 метров высоты. Этот дом стоит в Лондоне, в нем 29 жилых квартир и офисы на первом этаже.
Удивительно, что всю надземную часть этого дома построили за 28 рабочих дней всего пять человек, вооруженные только лишь одним передвижным подъемным краном и электрическими отвертками.
3. Технология строительства деревянных домов Naturi, Австрия
Технология представляет из себя профилированные тонкомерные стволы дерева, называемые специалистами «баланс», которые прострагиваются на четырехстороннем станке. То, что используется именно тонкомер, наглядно демонстрирует тот факт, что в каждом бе исключения элементе обязательно есть цердцевина дерева.
Потом из таких "паззлов" можно собрать любую часть здания. Высыхая, отдельные элементы деформируются и заклиниваются «намертво », создавая очень прочную и легкую конструкцию. Цель изобретения такой технологии – это использование низкокачественного сырья, которое в России, например, идет только на целлюлозу или вообще просто в отходы.
4. Наньтун, провинция Цзянсу, КНР
Китайские архитекторы изобрели способ строительства дешевых домов. Их секрет в огромном 3D-принтере, который буквально печатает недвижимость. И в этом не было бы ничего необычного – технологии «печатанья» зданий уже известны. Но дело в том, что китайские дома будут изготавливаться… из строительного мусора.
Таким образом специалисты архитектурной компании Winsun намерены решить сразу две проблемы. Помимо создания недорогих домов проект даст вторую жизнь строительному мусору и отходам промышленного производства – именно из этого создаются дома.
Гигантский принтер имеет действительно внушительные размеры – 150 х 10 х 6 метров. Устройство довольно мощное и за сутки может напечатать до 10 домов. Себестоимость каждого из них составляет не более 5 тысяч долларов.
Огромная машина возводит наружную конструкцию, а внутренние перегородки монтируют позже вручную. С помощью технологии 3D-печати в Поднебесной надеются решить насущную проблему доступного жилья. Уже в скором времени в стране появится несколько сотен фабрик, на которых из строительного мусора будут производить расходные материалы для гигантского принтера.
5. Дом печатают из биопластика, Амстердам, Голландия
Компанией Dus Architects разработан проект по печати жилого здания на 3D-принтере из биопластика. Строительство ведется с помощью промышленного 3D-принтера KarmaMaker, который «печатает» пластиковые стены. Конструкция здания очень необычна – к трехметровому торцу дома прикрепляются стены как в конструкторе «Lego». Если потребуется перепланировка постройки, то ее можно будет легко изменить, заменив одну деталь на другую.
Для строительства используется разработанный компанией Henkel биопластик - смесь растительного масла и микрофибры, а фундамент дома будет сделан из легкого бетона. После завершения строительства здание будет состоять из тринадцати отдельных комнат. Эта технология может изменить всю строительную индустрию.Старые жилые здания и офисы можно будет просто «переплавлять» и делать из них что-то новое.
Задумка подобного материала была найдена у обычных ракушек. Дело в том, что раковины обогащены необходимым комплексом минералов, придающих им эластичность. Именно эти минералы и добавляются в состав бетона. Новый тип бетона невероятно эластичен, устойчивее к трещинам, да еще и на процентов 40-50 легче. Такой бетон не сломается даже при очень сильных изгибах. Даже землетрясения ему не страшны. Обширная сеть трещин после таких испытаний не скажется на его прочности. После снятия нагрузки бетон начнет процесс восстановления.
Как это происходит? Секрет очень прост. Обычная дождевая вода при реакции с бетоном и углекислым газом в атмосфере способствует образованию карбоната кальция в бетоне. Это вещество и скрепляет появившиеся трещины, «лечит» бетон. После снятия нагрузки восстановленный участок плиты будет обладать такой же прочностью, как и ранее. Такой бетон собираются внедрять при строительстве ответственных конструкций, например, мостов.
7. Бетон из углекислого газа, Канада
Канадская компания CarbonCure Technologies разработала инновационную технологию производства бетона путем связывания диоксида углерода. Эта технология уменьшит вредные выбросы и может совершить революцию в строительной отрасли.
Для производства бетонных блоков используется углекислый газ, выбрасываемый такими крупными предприятиями, как нефтеперерабатывающие заводы и заводы по производству удобрений.
Новая технология позволяет добиться тройного эффекта: бетон будет дешевле, прочнее и экологически безопаснее. Сто тысяч таких бетонных блоков смогут абсорбировать столько же углекислого газа, сколько усвоят за год сто взрослых деревьев.
Соломенные дома с использованием современных технологий строят во всём мире. Надёжные, тёплые, уютные, они прекрасно выдержали испытание и нашим климатом. Однако до сих пор современная технология строительства из прессованной соломы (на Западе её называют strawbale-house) у нас известна немногим. Она основана на лучших свойствах этого уникального естественного материала. В прессованном виде он становится отличным стройматериалом. Прессованную солому считают лучшим утеплителем. Соломенные стебли растений – трубчатые, полые. В них и между ними содержится воздух, который, как известно, отличается низкой теплопроводностью. В силу своей пористости солома обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.
Кажется, что фраза «огнестойкий соломенный дом» звучит парадоксально. Но заштукатуренной стене из соломы огонь не страшен. Блоки, покрытые штукатуркой, выдерживают 2 часа воздействия открытого пламени. Соломенный блок, открытый только с одной стороны, не поддерживает горения. Плотность прессования тюка в 200–300 кг/куб. м также препятствует горению.
Дома из соломы строят в Америке, Европе, Китае. В США есть даже проект строительства соломенного небоскреба в 40 этажей. Самые же высокие дома из соломы сегодня – это пятиэтажные здания, которые скомбинированы с железобетонным и металлическим каркасом.
Вот уж поистине все новое – это хорошо забытое старое. Популярность вновь приобретают дома из землебита. Этот материал и сегодня используется для строительства опорных конструкций и стен.
В основе землебита – обычный земляной грунт. Землебит прошел апробацию временем, из него строили еще в Древнем Риме. Земляная грунтовая масса имеет высокую влагостойкость и практически не дает усадки. А теплотехнические характеристики землебита могут быть усилены добавлением, например, соломенной нарезки. Спустя несколько лет землебит становится практически таким же прочным, как и бетон.
Самым известным зданием, построенным из землебита, можно считать находящийся в Гатчине Приоратский Дворец.
10. Кирпич-хамелеон, Россия
Копейский кирпичный завод с 2003 года выпускает кирпич, прозванный «велюровым» за способность буквально впитывать свет своей поверхностью, вследствие чего она становится насыщенной, напоминая бархат.
Эффект достигается при помощи вертикальных бороздок, нанесенных на поверхность кирпича металлическими щетками. При этом появляется возможность углублять основной цвет при изменении угла падения света, что уподобляет кирпич хамелеону – в разное время дня он способен менять окраску в зависимости от освещения.
Текстура велюрового кирпича отлично работает в тандеме с гладким кирпичом в орнаментальной или фигурной кладке.
11. « Летающие» дома, Япония
Япония не перестает поражать своими разработками. Идея проста – чтобы дом не разрушился в результате землетрясения, он просто… не должен находиться на земле. Вот они и придумали летающие дома, причем все это вполне реально.
Несомненно, слово «летающие» – это красивая аллегория, наталкивающая на детские мечты о полетах в доме-воздушном шаре. Но японская конструкторская компания Air Danshin Systems Inc разработала систему, позволяющую строениям подниматься над землей и «парить» над ней во время землетрясения
Дом располагается на воздушной подушке и после срабатывания датчиков он просто зависнет над землей, причем во время такого изменения жильцы здания ничего не почувствуют. Фундамент не прикреплен к самой конструкции. После парения дом садится на рамку, расположенную по верху фундамента. Во время землетрясения активируются сейсмодатчики, которые располагаются по периметру здания. После чего они сразу запустят нагнетательный компрессор, находящийся в основании дома. Он и обеспечит «левитацию» здания на высоте 3-4 см от земли. Таким образом, дом не будет контактировать с землей и избежит последствий подземных толчков. Новинка уже установлена почти в 90 домах Японии.
«Летающие дома» взяли в разработку многие японские фирмы, в ближайшее время ноу-хау появится и в других регионах Азии, которые часто страдают от землетрясений.
12. Дом из контейнеров, Франция
Отработавшие свое контейнеры давно используются для строительства бюджетного жилья в разных городах и странах. Вот один из примеров.
При строительстве дома были использованы восемь старых морских контейнеров, которые и создали необычную архитектурную форму здания. Кроме контейнеров также использовались дерево, поликарбонат и стекло. Общая площадь дома – 208 квадратных метров.
Стоимость строительства таких эконом-домов «контейнерного типа» обычно вдвое меньше постройки аналогичного дома из обычных стройматериалов. Кроме того, и возводится он в два раза быстрее.
13. Выставочный комплекс из морских контейнеров, Сеул, Южная Корея
Если жилыми зданиями из контейнеров уже давно никого не удивишь, то вот в центре делового и торгового района Сеула появилось совсем необычное здание. Построили его из 28 старых морских контейнеров.
Площадь составляет 415 кв. м. В комплексе будут проходить выставки, ночные кинопоказы, концерты, мастер-классы, лекции и другие массовые мероприятия.
14. Студенческие общежития из контейнеров, Голландия
В каждой отдельной комнате-контейнере есть все удобства. Кроме того, на крыше оборудована эффективная дренажная система, которая собирает дождевую воду, идущую впоследствии на бытовые нужды.
В Финляндии и других северных странах вовсю строят гостиницы изо льда. При этом номер в ледяной гостинице стоит дороже, чем в отеле из других, более традиционных строительных материалов. Впервые ледяной отель открылся в Швеции более 60 лет назад.
16. Мобильный эко-дом, Португалия
При строительстве таких мобильных сооружений используются самые разные технологии. Особенность этого дома – его полная энергетическая независимость. На поверхности объекта закреплены солнечные панели для производства энергии, полностью обеспечивающей уникальный домик необходимым количеством. К слову, домик не только экологически чистый, но и полностью мобильный.
Экодом разбит на две секции – в одной спальное пространство, а в другой – туалет. Снаружи дом покрыт экологически чистым пробковым покрытием.
17. Энергоэффективная комната-капсула, Швейцария
Разработали проект архитекторы из компании NAU (Швейцария), которые стремились сделать максимально комфортное и компактное жилье. Комнату-капсулу, получившую название Living Roof (Жилая крыша), можно поставить практически на любую поверхность.
Комната-капсула оборудована солнечными панелями, ветряными турбинами и системой сбора, хранения и рециркуляции дождевой воды.
18. Вертикальный лес в городе, Милан, Италия
Инновационный проект Bosco Verticale – строительство в Милане двух многоэтажных зданий с живыми растениями на фасаде. Высота двух высотных зданий составляет 80 и 112 метров. Всего на них высажено 480 деревьев больших и средних размеров, 250 деревьев небольшой высоты, 5000 различных кустарников и 11000 растений, образующих травяной покров. Такое количество растений соответствует по площади 10000 м? обычного леса.
Благодаря почти двухгодичной исследовательской работе специалистов по ботанике были удачно подобраны виды деревьев, которые наиболее приспособлены к таким непростым условиям жизни на высоте. Различные растения специально выращивались и акклиматизировались для этого строительства. В каждой квартире дома – свой балкон с деревьями и кустарниками.
19. Дом-кактус, Голландия
В Роттердаме идёт строительство роскошного 19-этажного жилого дома. Такое оригинальное название он получил из-за сходства с этим колючим растением. В нём располагаются 98 квартир с повышенной комфортностью. Строительство осуществляется по проекту архитектурной компании UCX Architects.
Особенность этого дома – использование открытых террас-балконов под висячие сады, расположенные друг над другом в ступенчатом порядке, завинчивающиеся вверх по спирали. Такое расположение террас позволяет солнцу освещать растения со всех сторон. Глубина каждой террасы составляет не менее двух метров. Мало того, в эти балконы также будут встроены небольшие бассейны.
Мы привыкли, что речь обычно идет об энергоэффективных домах. А в рамках подготовки к выставке Expo-2020 в Арабских Эмиратах будет построен целый энергоэффективный город. Это будет «умный город», полностью обеспечивающий себя энергией и другими ресурсами. Проект планируется реализовать около населенного пункта Аль-Авир в Дубае.
Он станет первым в своем роде абсолютно самодостаточным городом в плане обеспечения жителей всеми необходимыми ресурсами, транспортом и энергий. Для этого энергоэффективный город будет по максимуму оснащен солнечными панелями, которые разместят на крышах практически всех жилых и коммерческих зданий. Кроме того, город будет самостоятельно перерабатывать 40 000 кубических метров сточных вод. Площадь этого суперкомплекса будет составлять 14 000 гектар, а сам жилой район будет построен в форме пустынного цветка. Окруженный поясом зеленых насаждений, «умный город» сможет принять 160 000 жителей.
"Правила строительства", №4 3 /1, май 2014
Правообладателем всех материалов сайта является ООО «Правила строительства». Полная или частичная перепечатка материалов в любых источниках запрещена.
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.
Научные достижения сегодняшнего дня – основа для изменения привычного нам мира завтра. Что-то изменит мир в ближайшее время, что-то – в далекой перспективе. Мы рассмотрели современные тренды и представили, как они изменят мир в будущем. Если, конечно, изменят. Заодно попробовали оценить вероятность того, что рассмотренные тренды станут массовыми и изменят мир еще при нашей жизни. ()
Энергия из воздуха
Вероятность: 85%
Скоро наши дома «поумнеют». А чтобы это случилось, они должны быть наполнены многочисленными устройствами, которые и сделают нашу жизнь легче. Датчики движения, температуры, загрязнения воздуха, различные фото- и видеокамеры и многое другое. Всем им требуется питание. Но вести к ним провода или менять постоянно батарейки накладно. Сразу несколько групп исследователей работают над тем, чтобы различные гаджеты могли получать энергию, что называется, из воздуха.
Окружающее нас пространство заполнено радиоволнами, например радиосигналами диапазона Wi-Fi. Ученые из Вашингтонского университета взяли стандартный Wi-Fi роутер, внесли в него небольшие изменения, и теперь его можно использовать в качестве источника энергии для удаленных устройств. При этом он по-прежнему может выполнять свою основную функцию, на качестве связи переделка не отразилась. Ученым удалось запитать электроэнергией небольшую фотокамеру и термодатчик. Причем ни одно из этих устройств не имело своей аккумуляторной батареи, вместо нее для хранения заряда применяется суперконденсатор. Такая технология получила название Power over Wi-Fi. Причем эту технологию можно использовать как для устройств «умного дома», так и маломощных гаджетов, например фитнес-браслетов.
А вот технология Freevolt, разработанная компанией Drayson Technologies, позволяет использовать энергию радиоволн различных диапазонов. Созданное компанией устройство выбирает энергию из радиоволн сразу нескольких радиочастот. В основе устройства – многополосная антенна и выпрямитель, который предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. Продемонстрировали технологию в компании, применив ее в переносном датчике загрязнения воздуха CleanSpace. Устройство оценивает экологическую обстановку вокруг пользователя и отсылает информацию на его смартфон.
По мере снижения энергопотребления различных устройств, когда им для выполнения своих задач будет требоваться минимальное количество электроэнергии, будет расти и популярность беспроводной передачи энергии. Технология приблизит нас к массовому распространению интернета вещей и «умных» домов. Даже если вы и не будете жить в по-настоящему «умном» доме, пару гаджетов, заряжающихся по воздуху, вы будете иметь через пару лет точно. Если, конечно, в вашем доме имеются необходимые источники радиоволн, например Wi-Fi роутер. Остановить развитие технологии, а вернее, сделать ее непопулярной среди пользователей, может, пожалуй, только радиофобия.
Нейросети повсюду
Вероятность: 95%
То, что раньше было не под силу обычным компьютерам, станет возможно благодаря искусственным нейронным сетям. Их, в отличие от компьютеров архитектуры фон Неймана, можно обучать. Да и сами они способны к самообучению. Компьютеры на основе нейросетевых технологий можно применять там, где сложно описать языком программирования то, что требуется от машины. Поэтому они вытеснят привычные нам машины и людей из многих сфер деятельности. Заодно благодаря ним у нас появятся возможности, которых не было ранее.
©Carsten Koall/AFP/Getty Images
Везде, где мы будем общаться с «умной» машиной, будут присутствовать нейросети. Голосовые помощники и умный поиск. Роботы-помощники в магазинах, интерактивные сервисы и самоуправляемые автомобили. За каждой «умной» железякой будет стоять именно технология искусственных нейронных сетей.
CRISPR/Cas9 меняет генную инженерию. Мы побеждаем рак и ВИЧ
Вероятность: 95%
Генная инженерия должна изменить мир вокруг нас и нас самих. Это очевидно и вряд ли кто-то будет спорить. Вопрос только в том, когда это случится. Технологии изменения генома всегда были сложны и дороги. Но новый метод точного редактирования генов CRISPR/Cas9, кажется, вскоре изменит ситуацию.
В Великобритании в этом году было выдано первое разрешение на применение этой технологии для редактирование генома эмбрионов человека. Пока что только в исследовательских целях. Эмбрионы после эксперимента должны быть уничтожены. Опыты по генетической модификации эмбрионов человека с помощью технологии CRISPR/Cas9 недавно прошли в Китае. И это только начало.
©defeatshyness.com
Что же случилось? Все просто. Молекулярные биологи нашли созданный природой механизм редактирования генома и учатся его применять. Механизм прост и эффективен. Природа наделила им бактерий и архей, которые борются с его помощью с атакующими их вирусами. Ученые же хотят применить его и для редактирования генома животных, растений и, конечно же, человека. CRISPR – подобие архива, иммунологическая память, где хранятся фрагменты ДНК вируса, когда-либо атаковавшего бактерию или ее предков. Cas9 – инструмент, своего рода природная машина для обнаружения в бактериальной ДНК фрагментов вируса, копия которого есть в архиве. Найдя нужный фрагмент, он разрезает его, тем самым защищая клетку от заражения. После чего система репарации клетки заменяет разрушенные участки.
А теперь представим, что этой системе можно предложить любой фрагмент ДНК для поиска и уничтожения, например фрагмент ДНК вируса иммунодефицита человека. Ученые из Темпльского университета уже провели такой эксперимент на крысах и мышах. В результате целевой фрагмент ВИЧ был вырезан из ДНК в каждой ткани живого организма. А в Китае исследователям удалось подавить рост и запустить программу самоуничтожения раковых клеток. Эксперимент также был проведен на мышах. Но опыты на людях уже не за горами. В июле китайскими молекулярными биологами уже получено разрешение на проведение опытов с добровольцами.
В отличие от других технологий, CRISPR/Cas9 позволяет редактировать геном как эмбрионов, так и живых взрослых организмов.
Можно вылечить больного человека, а можно предотвратить передачу негативной наследственной информации потомкам. Чем лучше мы изучим человеческий геном, тем больше у нас будет возможностей его исправлять и улучшать. А это уже путь к проектированию детей. Так называемые «дизайнерские дети» будут не только лишены наследственных заболеваний, но и получат заложенные от рождения и необходимые в жизни «бонусы» в виде интеллектуальных и атлетических способностей, красоты и здоровья.
Квантовая связь и безопасное будущее
Вероятность: 95%
Квантовая связь и квантовые компьютеры, пожалуй, две технологии, объединенные словом «квант» и находящиеся в центре внимания. Но если до повсеместного применения квантовых компьютеров еще далеко, то квантовые коммуникации – дело совсем близкого будущего. Китай только запустил свой первый экспериментальный спутник квантовой связи, а эксперты уже пророчат, что объем рынка квантовой связи в ближайшие 5 лет может достигнуть 7,5 млрд долларов США. Что эта технология значит для нас? Китайский спутник способен передавать неподдающиеся перехвату ключи с орбиты на Землю. Вывод на орбиту большего количества таких спутников позволит создать глобальную сеть квантовой связи к 2030 году, заявляет главный научный сотрудник проекта QUESS Цзянь-Вэй Пань.
Широкое внедрение квантовых линий связи означает, что будущее будет хотя бы отчасти таким, каким мы его ожидаем. По дорогам будут ездить беспилотные автомобили, в небе парить дроны, а, к примеру, деньги на наших банковских счетах будут оставаться в полной безопасности. Разве что-то может этому помешать? Да, уязвимости в каналах передачи информации. Благодаря технологиям квантовой связи, а точнее, квантовой криптографии как ее части, можно безопасно передавать информацию. А это значит, что ни хакер, жаждущий реализовать свои способности, ни террорист не смогут воспользоваться уязвимостью информационных каналов. Сейчас и самоуправляемый автомобиль, движущийся на скорости 120 км/ч, и беспилотник, зависший над головой, и банковский сервер можно взломать. И последствия этого будут печальными. Только представьте себя в беспилотном автомобиле, управление которым захватил хакер. Квантовая физика позволяет создать защищенные линии связи и защититься от атак злоумышленников. А значит, сделать будущее более безопасным.
Повсеместное применение технологии блокчейн
Вероятность: 65%
Глава Сбербанка Герман Греф считает, что в ближайшем будущем эта технология «перевернет все индустрии без исключения, от сельского хозяйства, заканчивая банками, и, к несчастью, государственные органы тоже». Сбербанк и платежная система Qiwi продвигают блокчейн в нашей стране. За рубежом консорциум R3, разрабатывающий технологию блокчейн, объединил ведущие банки и финансовые компании. Его цель – разработка технологии блокчейн с открытым кодом для банковских структур.
Простому читателю технология, возможно, знакома в связи с популярной криптовалютой Bitcoin и одноименной пиринговой платежной системой. Многочисленные майнеры по всему миру добывают биткоины и сатоши с помощью своих компьютеров. Но на самом деле майнинг криптовалют есть не что иное, как проверка транзакций, то есть совершение необходимых для поддержания системы вычислительных операций. За это майнеры и получают свою «добытую» криптовалюту. Да и после биткоина появилось множество других криптовалют.
© trenchreynolds.com
Сегодня технологией заинтересовались госструктуры и ведущие финансовые учреждения. И под блокчейном подразумеваются не только криптовалюты. Эксперты предлагают разделить сферы применения технологии на три группы: непосредственно цифровые валюты, использование в рамках электронного правительства и в области «умных» контрактов и открытых активов.
Сама технология блокчейн (от англ. «blok» – цепочка и «chain» – цепь) представляет собой распределенную базу данных, которая состоит из блоков информации. Каждый такой блок содержит в себе записи о транзакциях, совершенных участниками системы. Сами блоки хранятся на компьютерах участников системы. Это делает взлом и изменение базы данных чрезвычайно трудной задачей.
Банкам блокчейн позволит избавиться от множества расходов, сопровождающих транзакции денежных средств и повысить их скорость. Кроме того, это альтернатива системе межбанковских переводов SWIFT.
В то же время блокчейн позволяет отказаться от регулятора, которым, как правило, выступает государство. Особенно категорически настроены против технологии именно силовые ведомства. Ведь криптовалюта, неподконтрольная государственным финансовым регуляторам, может использоваться преступными и террористическими организациями для совершения теневых сделок. Примеры тому уже есть. Именно поэтому и появилось предложение разделить сферы применения технологии и выделить из нее отдельно криптовалюты. Но блокчейн можно использовать не только для хранения информации о сделках с цифровыми валютами, но и, например, для учета сделок с недвижимостью. Готово ли общество к тому, чтобы информация об их собственности хранилась не в централизованном государственном реестре, а в распределенной базе на компьютерах множества пользователей?
Применение молекулярных машин
Вероятность: 85%
Нобелевская премия по химии этого года вручена за проектирование и синтез молекулярных машин. Ее получили ученые Жан-Пьер Соваж, сэр Фрэзер Стоддарт и Бернард Феринга. И это неудивительно, ведь перед нами открываются фантастические перспективы. Как и во многих других случаях, идею молекулярных машин ученые подсмотрели у природы. Окружающий мир наполнен ими. Практически все функционально активные белки – это молекулярные машины, говорит В. А. Аветисов доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории теории сложных систем Института химической физики им. Н. Н. Семенова. В каждой живой клетке насчитывается по несколько тысяч таких машин.
Размеры молекулярных машин составляют всего лишь несколько нанометров. Это значит, в оптический микроскоп их увидеть уже невозможно, ведь они меньше длины волны видимого света. В невидимом нашему глазу мире они с легкостью манипулируют молекулами и одиночными атомами. Перетаскивают их с одного места на другое. Сближают атомы так, чтобы между ними образовалась химическая связь или, наоборот, растаскивают их, рвут молекулы на части и разрывают химические связи, их скрепляющие.
Теперь и мы можем научиться делать такие машины. Где же их можно применять? Для начала это может быть адресная доставка лекарств к больному органу. Большинство лекарств имеют побочные эффекты именно потому, что наряду с больным органом они действуют и на здоровые. Лекарственные препараты практически не умеют выбирать. Попадая в общую кровеносную систему они могут действовать и на другие органы. Молекулярные машины позволят организовать систему доставки лекарственного препарата именно к конкретному органу или ткани.
Молекулярные машины могут выступать сборщиками сложных молекулярных структур, и мы получим материалы с заданными свойствами. Или, наоборот, разбирать их по атому. Хороший способ утилизации, например полимеров.
Сами размеры таких наномашин говорят о том, что они идеально подходят для работы в очень маленьких объектах. Например, в клетках. Там уже работают тысячи своих природных машин. Теперь туда можно будет отправить и искусственные. Зачем? Например, подправить геном. Ведь уже упомянутый белок Cas9 в комбинации с направляющей РНК и есть программируемая молекулярная машина для разрезания ДНК.
Массовое внедрение беспилотного транспорта
Вероятность: 95%
Десятки компаний по всему миру уже занимаются разработкой беспилотных транспортных средств. Причем как автомобильные, такие как Volvo, General Motors, Volkswagen, Toyota, Audi, BMW и, конечно, Tesla, так и те, которые автомобили никогда не выпускали, – Google, Baidu, Uber и других.
Даже отечественный «КамАЗ» участвует. В прошлом году на заводе был создан прототип первого в нашей стране беспилотного автомобиля на базе серийного грузовика. Автомобилями, как грузовыми, так и легковыми, дело не ограничивается. Беспилотное летающее такси представлено было китайской компанией Ehang.
Считается, что беспилотный автомобиль будет безопаснее непредсказуемого и несовершенного человека, склонного к тому же пренебрегать правилами дорожного движения. Оснащенные всевозможными датчиками и сенсорами (радарами, камерами, навигационными системами, а также мощными компьютерами для принятия решений), они будут куда более совершеннее человека. Как было подсчитано, повсеместное распространение самоуправляемых автомобилей сократит количество дорожных аварий на 90%, что спасет жизни множества людей.
Если убрать из автомобиля водителя, то можно существенно сэкономить и на зарплате, чему, безусловно, будут рады транспортные компании. А еще беспилотную машину можно будет гонять по маршруту сутки напролет с минимальными техническими перерывами. Все это сулит большие прибыли перевозчикам.
В один прекрасный день беспилотных автомобилей станет больше, чем управляемых водителем. А через какое-то время вождение автомобиля будет чем-то вроде конных прогулок по выходным. Уже совсем скоро ежедневные поездки на работу и домой мы будем доверять автопилоту. В какой-то момент человек за рулем на скоростном хайвэе в потоке беспилотных автомобилей, несущихся на большой скорости, станет существенным фактором опасности, и многие дороги просто закроют для автомобилей, управляемых живым водителем.
Сам автомобиль через какое-то время уже не будет являться самостоятельной транспортной единицей. Автомобили в будущем будут информационно связаны между собой. Они будут обмениваться полезной информацией друг с другом и с объектами дорожной инфраструктуры.
В будущем не только автомобили будут «умными» но и города, им будет, что «рассказать» друг другу.
Для того чтобы не создать аварийную ситуацию, беспилотники будут постоянно сверять параметры своего движения с соседними автомобилями. Вовремя сообщать о снижении скорости и повороте. Выбирать маршрут в зависимости от плотности движения и погодных условий. На дороге беспилотные автомобили будут больше похожи на косяк рыб, синхронно плывущих в одном на правлении. Пользуясь автомобилем, человек будет пользоваться не столько отдельным автомобилем, сколько целой транспортной системой, в которой беспилотный автомобиль всего лишь только один из ее элементов.
В тоже время это все-таки дело будущего. И в целом, прогноз Илона Маска , сделанный этим летом, о том, что через три года большинство автомобилей будут передвигаться без водителя, кажется слишком оптимистичным.
Добыча ресурсов на астероидах
Вероятность: 85%
Небольшой по размерам Люксембург, затерявшийся между Францией, Германией и Бельгией, неспроста называют Железным Герцогством. Долгое время ведущими отраслями промышленности этой страны были добыча железной руды и производство стали. Сегодня залежи железной руды уже истощились. Но, видимо, маленькому герцогству не дает покоя его прошлое. В этом году было заявлено о желании сделать Люксембург хабом для компаний, занимающихся исследованиями и добычей космических ресурсов. Юристы страны уже готовят необходимую законодательную базу. Это значит, что частные компании, зарегистрированные в Люксембурге, получат юридическую защиту своего права собственности на все ресурсы, которые извлекут из астероидов.
А если вопрос переходит из научной сферы в сферу юридическую, то здесь уже пахнет деньгами и перспективами. Впрочем, как и с CRISPR/Cas9. За право считаться первооткрывателями этой технологии уже начались патентные войны. О своем желании заняться добычей сырья на астероидах уже заявили частные американские компании Planetary Resources и Deep Space Industries, которые высказали свою заинтересованность в инициативе Люксембурга.
Как считается, практически все применяемые в промышленности металлы, которые мы добываем из верхних слоев Земли, имеют астероидное происхождение. Современные месторождения образовались в результате ранней метеоритной бомбардировки нашей планеты. Значит, рано или поздно нам придется подняться в космос и взять ресурсы из космической кладовой.
Космическая деятельность, связанная с добычей ресурсов за пределами планеты, станет таким же естественным явлением, как связь, навигация и космическое зондирование Земли, без которых мы уже не представляем свою жизнь. Наряду с космическим туризмом добыча полезных ископаемых в космосе станет новым видом космического предпринимательства.
Впрочем, надо понимать, что космическая добыча полезных ископаемых еще долго не вытеснит земную. И дело здесь не только в том, что пока добыча ресурсов на космических объектах стоит нереально дорого. Сейчас нас, например, интересуют в космосе редкие металлы. Они так и называются редкоземельными, потому что редко встречаются на нашей планете. Благодаря своим исключительным свойствам они применяются в радиоэлектронике, приборостроении, машиностроении, химической промышленности, металлургии и других отраслях. Именно с них, вероятно, и стоит начинать промышленное освоение астероидов. Спрос на редкоземельные металлы не упадет. Наоборот, широкая доступность позволит найти им большее применение. А это может привести к революционным изменениям во всех отраслях, где они используются. В частности, это приведет к появлению новых материалов с уникальными свойствами.
А вот другие металлы могут уже пригодиться в космосе. Там, куда доставлять их с Земли экономически нецелесообразно. Строительство объектов в космосе будет вестись из материалов, имеющих космическое происхождение. Таким образом, в космическом пространстве будет сосредоточена не только добыча, но и металлургия, и переработка. Орбитальные туристические отели, производства, научные станции будут собраны из элементов, произведенных в космическом пространстве. Кроме того, космическая металлургия имеет множество преимуществ перед земной. В частности, она позволяет получать сплавы высокой однородности и чистоты. А если говорить о колонизации космоса, и в том числе Марса, то без освоения ресурсов астероидов мы обойтись точно не сможем.
Колонизация Марса
Вероятность: 85%
Главный идеолог всего, что связано с Марсом, – Илон Маск. Во всяком случае, сейчас.
Конечно, к тому, что говорит и делает Маск, можно относиться критично. Но освоение Красной планеты как запасного дома для нашей цивилизации – задача необходимая. Наша цивилизация прошла долгий путь, и было бы весьма печально, если бы какая-либо катастрофа или внутренний конфликт уничтожили человечество. Если планы главного мечтателя так и останутся нереализованными, то идею освоения Марса подхватят другие.
В сентябре Маск уже представил широкой общественности свой проект системы межпланетного транспорта – Interplanetary Transport System. По замыслу Маска, ITS предназначена для доставки на Красную планету первых колонистов. А в итоге численность населения марсианской колонии в следующем веке должна составить миллион человек. Вероятно, техническая составляющая проекта к этому моменту все-таки изменится. Мы не обладаем еще множеством технологий, которые позволят землянам создать автономную, максимально самостоятельную колонию на Марсе. Будущим марсианам придется самим добывать себе полезные ресурсы, необходимые для строительства колонии, вырабатывать энергию, вести сельское хозяйство. Только самое высокотехнологичное оборудование и материалы будут доставляться с Земли.
При этом не стоит путать колонизацию с терраформированием. На создание на Красной планете условий, хоть сколько-нибудь напоминающих те, что мы имеем на Земле, могут потребоваться долгие годы. Даже по оценкам Маска, на это уйдет несколько сотен лет. Но и это в лучшем случае
Обнаружение внеземных цивилизаций
Вероятность: 10%
Пожалуй, ни одно научное открытие не способно будет перевернуть наше сознание так, как обнаружение достоверных признаков существования внеземных цивилизаций. В нашей культуре, да и в некотором роде науке, инопланетяне давно существуют. Мы их ждем, боимся, смотрим о них фильмы и читаем книги. Британский физик Стивен Хокинг предупреждает, что инопланетяне могут быть опасны для Земли. Но мы все же надеемся, что это не так и направляем сигналы в космос. Разработанные Карлом Саганом послания внеземным цивилизациям мы разместили в «Вояджерах» и «Пионерах». Проект SETI, направленный на поиск внеземных цивилизаций, действует с 1959 года.
Известное уравнение Дрейка призвано помочь определить число внеземных цивилизаций в нашей Галактике (именно Галактике, а не всей Вселенной), с которыми мы можем установить контакт. Вот только большинство параметров в этом уравнении нам неизвестно и определяется учеными на основе своих предположений. Фрэнк Дрейк на основе своих предположений и используя созданную им формулу, тоже подсчитал количество таких цивилизаций. В итоге оказалось, что таких цивилизаций на всю нашу галактику Млечный Путь диаметром около 30 тысяч парсек всего десять. Но с 1961 года прошло уже много времени. И шансов найти следы внеземных цивилизаций не прибавляется.
©conservativerevival.com
Кроме того, возможно, мы еще недостаточно знаем обо всех необходимых условиях для возникновения разумных форм жизни. Например, если окажется верна гипотеза о том, что жизнь и разумные цивилизации могут возникать только в коротационных торах – узких кольцах в «теле» галактики, – то наши шансы найти братьев по разуму снижаются многократно. Солнечная система как раз и находится в таком галактическом «поясе жизни». Здесь межзвездный газ вращается синхронно с рукавами галактик, то есть его относительного движения практически нет, а значит, не образуется ударных волн. Это одно из самых спокойных мест нашей Галактики. Радиус этого узкого кольца – тора в «теле» Млечного Пути – всего 250 парсек.
