10 научно-фантастических технологий, которые вторгаются в нашу реальность
Крутые технологии, которые раньше были лишь предметом научной фантастики, все быстрее вторгаются в нашу реальность. В некоторых случаях геологи уже доказали, что они могут разрабатывать, казалось бы, невозможные технологии, но еще предстоит преодолеть множество препятствий. В других случаях эти технологии уже находятся в наших руках.
Жидкие роботы
Если вы смотрели фильм «Терминатор 2», то видели робота Т-1000, который может превращаться в жидкость и проходить через труднодоступные места. Он может даже исцелять сам себя. Ученые из Массачусетского технологического института воплотили в жизнь собственную версию Т-1000.
Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) хотело создать деформируемого (или «жидкого») робота, который бы вел себя как осьминог. Это означает, что он может проникать в труднодоступные места, расширяться и перемещаться на большие расстояния. В хирургических приложениях такие жидкие роботы могут проникать в определенные точки человеческого тела и выполнять поставленные хирургические задачи, не повреждая кровеносные сосуды или органы. В поисково-спасательных операциях жидкостные роботы смогли проникнуть под обломки и найти выживших.
Для достижения этих целей ученым понадобился материал, который мог бы переходить из твердого состояния (когда робот держит инструменты или выполняет задачи) в мягкое (когда робот проникает между объектами). Как заявила в пресс-релизе профессор Аннет Хосой из Массачусетского технологического института: «Если вам нужно манипулировать объектом, вы можете сделать контейнер из желе, потому что оно просто деформируется, не оказывая давления на объект, который оно пытается переместить».
В конечном итоге ученые выбрали недорогую полиуретановую пену, которая могла сжиматься до очень маленького размера, а затем расширяться. Затем они покрыли его воском. При нагревании пены с пропущенными через нее слоями проволоки воск плавится и размягчает поверхность. При необходимости ток можно оставить включенным. Под воздействием тепла робот также может регенерировать.
Управление неодушевленными предметами силой мысли
По мере развития технологий управление неодушевленными предметами силой мысли переходит из области фантазий и мифов в реальность.
Финансируемый Европейским союзом проект Brainflight направлен на создание самолета, использующего только сигналы человеческого мозга. Исследователи хотят сделать полеты проще, дешевле в плане обучения и доступнее для большего числа людей. Они считают, что это повысит безопасность за счет снижения нагрузки на действующих пилотов.
Результаты первых испытаний оказались на удивление точными. Пилоты в шлемах, снабженных электродами мозговых волн, смогли перевести мозговые волны в команды самолета. Пилоты не прикасались к оборудованию и органам управления. Они двигались так, как будто были одни. Однако это был не прибор для чтения мыслей, а всего лишь алгоритм обработки информации, разработанный учеными. Только благодаря силе мысли удалось зафиксировать положение самолета и совершить блестящую посадку.
В летных испытаниях на тренажере приняли участие семь человек с разным уровнем подготовки. Все сдали экзамен на лицензию пилота (практический тест), хотя один из участников вообще не имел опыта реальных полетов. Многие из участников смогли успешно приземлиться даже в условиях плохой видимости.
Улучшение погоды
В научной фантастике упоминаются способы остановить ураганы или как-то изменить погоду. Однако это лишь пятна на воображении автора. Даже в нашем мире существуют теории заговора относительно управления погодой. Действительно, до недавнего времени эти теории были совершенно беспочвенны.
Исследователи из Университета Центральной Флориды и Университета Аризоны научились бросать высокоэнергетические лазерные лучи в облака, чтобы вызвать дождь и молнию. Другие ученые смогли воссоздать электрические явления в облаках, но не вызвали разрядов молнии.
Ученые во Флориде и Аризоне сталкиваются с аналогичными проблемами. Во-первых, они должны были обеспечить, чтобы высокоэнергетический лазерный луч не рассеялся до достижения цели. Им также необходимо было направить луч с безопасного расстояния, чтобы избежать удара молнии. Чтобы решить эти проблемы, они решили использовать второй лазерный луч, который окружал и поддерживал высокую интенсивность основного луча. Благодаря вторичному лазеру, действующему как резервуар энергии, основной лазерный луч мог двигаться дальше, чем раньше. Своеобразный «лазерный кабель» для достижения облаков.
Таким образом, ученые смогли увеличить дальность действия лазера примерно до 2 метров. Однако они уверены, что вскоре можно будет покрывать 50 метров облачной зоны. Это позволит вызвать дождь и молнии в определенных районах.
Притягивающие лучи
Притягивающие лучи, которые используют энергию для приведения в движение объектов или целых космических кораблей, часто используются в научной фантастике. Однако долгое время они казались невозможными в нашем мире. Исследователи из Австралийского национального университета недавно разработали аттракцион, использующий воду. По словам руководителя группы доктора Хорста Пунцмана, «они нашли способ создать волну, которая может перемещать текущий объект против течения». Другими словами, луч этой волны притяжения буквально подталкивает объект к цели.
Ученые использовали волновой резервуар для перемещения мяча для настольного тенниса в нужном направлении и смогли обработать частоту и размер генерируемых волн. Они обнаружили, что эти трехмерные волны создают течения с различными рисунками на поверхности воды. Эти схемы являются радиусами притяжения и особенно полезны для ограничения разливов нефти и маневров против течения воды.
Физики из Университета Данди также разработали радиус акустической тяги, который может перемещать объекты размером всего в один сантиметр. Ранее с помощью этого типа связки можно было перемещать только небольшие предметы. Ученые использовали ультразвуковую энергию, чтобы воздействовать на объект и перемещать его в сторону ультразвукового устройства. Они считают, что эта технология может быть очень полезной в здравоохранении.
Трикодеры
Одним из самых интересных устройств во вселенной «Звездного пути» был Трикордер — портативный сканер, используемый доктором Маккоем для сканирования пациентов. Другие области применения таких сканеров включают поиск форм жизни или анализ поверхности планет. Подобная технология уже существует в нашем мире и обещает расшириться в ближайшем будущем.
Ученые из Университета Саутгемптона разрабатывают карманный медицинский датчик, в котором электронные компоненты используются в качестве химических сенсоров. В любой день можно анализировать образцы белка, не покидая постели пациента. Эти сканеры снижают стоимость и время, необходимые для назначения лечения, и устраняют необходимость отправки образцов в лабораторию.
Другие ученые из Университета Миссури разработают другой тип триходермы, используя источник излучения в жевательной резинке. Их работа может превратиться в портативный рентгеновский сканер, используемый в медицине для обнаружения опасных объектов и межпланетных исследований.
Сам сканер отличается от мобильного телефона. Помимо сокращения медицинских расходов, эта тройка, например, способна переносить рентгеновскую диагностику куда угодно в бедные или отдаленные районы. Он также может использоваться в рентгенологической стоматологии.
Как антитеррорист, эта тройка может контролировать грузы оружия и других запрещенных предметов на пограничных станциях. Кроме того, эти сканеры могут быть оснащены датчиками, необходимыми для исследования других планет.
Платежи на основе биометрии
В конце концов, в научной фантастике сканирование сетчатки глаза и другие биометрические методы обычно используются для доступа к очень секретной информации. Фредрик Лейфланд, студент-инженер Лундского университета в Швеции, взял эту идею и применил ее к биометрическим платежам, обслуживающим важные банковские счета. С апреля 2014 года 15 ресторанов и магазинов в Швеции используют технологию сканирования Vein для приема платежей с банковских счетов клиентов. В то же время около 1 600 пользователей активно используют систему в качестве альтернативы оплате наличными или кредитными картами.
Этот метод оплаты с помощью сканирования вен обещает быть простым, быстрым и безопасным. Как сказал сам Лейфланд в статье для Лундского университета: «С помощью этой системы невозможно совершить мошенничество, потому что каждый образец пациента абсолютно уникален. Чтобы произвести оплату, всегда нужно подносить руку к сканеру.
Робонавты с космическими ногами
Человекоподобные роботы постоянно появляются в научно-фантастических фильмах, книгах и мультфильмах. Часто мы пишем о роботах, растущих повсюду. Действительно, есть роботы, которые отправляются в космос, например, Robonauts, созданные совместно General Motors и NASA.
Но человекоподобный 2 (R2) идет еще дальше. Изначально робот, живущий на Международной космической станции, представлял собой ботинок с головой. Астронавты должны были сотрудничать с роботом. R2 будет оснащен двумя ногами для спуска астронавтов. Его главная задача — работать за пределами станции. В будущем такие роботы будут полезны на Луне и Марсе.
Отражающие щиты
Студенты Университета Лестера написали интересное исследование о возможности создания отражающих щитов, таких как в «Звездных войнах», для защиты космических кораблей от враждебных лазеров современного мира. По словам студентов, чтобы сверхмалые существа удерживались в плотном поле вокруг вашей лодки, необходимо сильное магнитное поле. Чтобы отразить высокочастотные лазерные импульсы, нужны очень плотные существа.
Это может показаться невероятным, но мы уже используем подобную технологию для радиосвязи и радио. Ионосфера, окружающая нашу планету, представляет собой плазменное поле. Он отражает радиопередачи обратно на Землю, как, например, щит вокруг корабля, отражающий лазерный огонь.
Магниты с необходимой мощностью возможны уже сегодня, но есть несколько проблем, которые необходимо решить. Во-первых, источник энергии должен быть очень большим, а места на корабле нет. Наша наука еще не разработала источник энергии, который можно было бы производить в таких размерах. Другая проблема заключается в том, что пилоты могут быть ослеплены щитами. Все экраны, отражающие свет, препятствуют попаданию света на пилота. Необходим другой источник света, превышающий частоту светового излучения. Например, ультрафиолетовые камеры.
Мы, конечно, не собираемся строить славный флот императоров, но для этой технологии есть полезные применения здесь, на Земле. Например, вместо того, чтобы отражать излучение, студенты Лестера предлагают задерживать его для использования в термоядерных реакторах.
Маскировочные устройства
В художественной литературе скрытые устройства предстают в самых разных формах, от плаща-невидимки Гарри Поттера до идеально замаскированных хищников.
Хотя мы все еще не можем спрятать космические корабли, реальные скрытые технологии развиваются для нашего мира света, звука, осязания и тепла. Многие из этих технологий используют искусственный съемный свет, чтобы сделать объекты невидимыми. Совсем недавно ученые разработали беспочвенный лазерный свет, который помогает производить прошлые наноклеи. Они также выращивают столбики для изоляции от звука и прикосновения.
Существует множество препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем посты станут частью нашей повседневной реальности. Одна из проблем — стоимость. Другой вопрос — масштабируемость. Однако ученые уверенно продвигаются в этой области, разрабатывая технологию печати NANIL, которая позволит создавать большие постметафорические объекты.
По мнению инженеров из Национального университета Сингапура, устройства, подобные тем, которые сейчас используют хищники, могут быть созданы в настоящее время. Они смогли создать камуфляж, который может сделать объект в некоторой степени «невидимым», предотвращая его тепловую сигнатуру, обеспечивая иллюзию маскировки в то же время. Другими словами, человека нельзя обнаружить по теплу собственного тела.
Этот метод укрытия солдат более экономичен, так как в нем используются природные самовосстанавливающиеся материалы вместо сложных металлов. Тепловые плащи готовы к военному использованию.
Роботы-горничные
Даже мультфильмы могут вдохновить людей на создание технологий. Робот Джетсона Рози была горничной. В начале 1960-х годов, когда мультфильмы получили свободу, это было явное воображение. Однако сегодня мы прошли долгий путь в реализации этой идеи. Сегодня большинство людей могут купить или арендовать недорогих роботов, которые могут убирать в доме или обнаруживать утечки газа.
Есть и другие интересные варианты. Некоторое время назад был создан робот, который мог сам себя собрать без участия человека. Инженеры создали самонаводящегося робота-оригами, которого можно собрать за четыре минуты из гибкого пластикового листа. Хотя роботы еще находятся на стадии эксперимента, они уже обещают дешевое и функциональное будущее для использования подобных механизмов самосборки. В конце концов, их можно буквально распечатать на принтере.
