10 Науково-фантастичних технологій, які вторгаються в нашу реальність
Круті технології, які раніше були зайняті виключно науковою фантастикою, вторгаються в нашу реальність прискореними темпами. У деяких випадках земні вчені вже довели, що можуть бути розроблені, здавалося б, неможливі технології, але все одно залишається ряд перешкод, які потрібно подолати. В інших випадках ці технології вже поруч з нами.
рідкі роботи
Якщо ви дивилися фільм «Термінатор-2», то напевно бачили робота T-1000, який міг проходити через важкодоступні місця, перетворюючись на рідину. Також він міг самовідновлюватися. Вчені з Массачусетського технологічного інституту зробили власний варіант, що втілює T-1000 в реальність.
Оборонне агентство перспективних дослідницьких проектів DARPA захотіло деформуються (або «рідких») роботів, які поводяться подібно восьминогам. Це означає, що вони можуть проникати у важкодоступні місця і збільшуватися, щоб долати великі відстані. Як хірургічного застосування такої рідкий робот міг би проникати в певну точку в організмі людини, не викликаючи пошкодження кровоносних судин або органів, і потім виконувати поставлене хірургічну завдання. У процесі пошуково-рятувальної операції рідкий робот міг би просочуватися крізь завали і знаходити тих, хто вижив.
Для досягнення цих цілей вченим знадобився матеріал, який може переходити з жорсткого стану (коли робот тримає інструменти або виконує завдання) в м`яке (коли робот просочується між об`єктами). Як заявила в прес-релізі Анетт Хосоі, професор MIT, «ви можете просто зробити посудину з Jell-O, оскільки якщо йому знадобиться маніпулювати об`єктом, він просто деформується, не тиснучи на об`єкт, який спробує зрушити».
В кінцевому рахунку вчені вибрали недорогу пенополиуретановую піну, яка може стискуватися до гранично малих розмірів і пізніше розширюється. Потім покрили її воском. Нагріваючись за допомогою дротів, що проходять шарами через піну, віск розтоплюється, роблячи поверхню м`якою. Струм можна залишити при необхідності. Під дією нагрівання робот також може відновлюватися.
Управління неживими предметами силою думки
У міру розвитку технологій управління неживими предметами силою думки переходить з розряду фантастики і міфів в область реальності.
Метою проекту під назвою Brainflight, який фінансується Євросоюзом, є створення літака, який використовує виключно сигнали мозку людини. Дослідники хочуть зробити політ простіше, дешевше з навчальної точки зору і доступнішим для більшості людей. Вони вважають, що це дозволить збільшити безпеку за рахунок зниження навантаження на нинішніх пілотів.
Перші результати випробувань виявилися напрочуд точними. Одягнувши шолом з прикріпленими електродами ЕЕГ, пілот міг перетворювати мозкові хвилі в команди для літака. Пілот не торкався до обладнання або пульту управління. Вони рухалися нібито самі по собі. Хоча це далеко не читання думок, а просто алгоритм обробки, розроблений вченими. Положення літака було рівним, так само як і блискуча його посадка - і все за допомогою сили думки.
У льотних випробуваннях тренажера брали участь семеро людей з різним рівнем підготовки. У одного з учасників взагалі не було реального досвіду водіння літального засобу, але всім вдалося досить точно пройти тест на отримання ліцензії пілота - його практичну частину. Багато хто з учасників навіть змогли вдало приземлитися в умовах поганої видимості.
поліпшення погоди
У науково-фантастичних творах часто згадуються способи, що зупиняють урагани або змінюють погоду тим чи іншим чином. Але це всього лише плоди уяви письменника. Навіть в нашому світі існують теорії змови на тему управління погодою. Правда, до недавнього часу теорії ці були абсолютно безпідставними.
Дослідники з Університету Центральної Флориди і Арізони навчилися вистрілювати лазерним пучком високої енергії в хмари, щоб викликати дощ або блискавки. Інші вчені змогли відтворювати електричні події в хмарах, хоча розряд блискавки викликати не вдалося.
Вчені Флориди і Арізони зіткнулися зі схожими проблемами. По-перше, їм потрібно було бути впевненими в тому, що лазерний пучок високої енергії не розсіється, поки долетить до мети. Також вони повинні були направити промінь з безпечної відстані, щоб уникнути удару блискавкою. Для вирішення цих проблем вони вирішили використовувати другий лазерний промінь, який оточить і буде підтримувати первинний пучок в стані високої інтенсивності. З вторинним лазером, який діяв в якості резервуара для енергії, первинний лазерний промінь зміг пройти набагато далі, ніж раніше. Такий собі «лазерний кабель», щоб дістати до хмар.
З таким методом вченим вдалося збільшити охоплення лазера до приблизно двох метрів. Однак вони впевнені, що незабаром можна буде охопити і 50 метрів площі хмари. Це дозволить викликати дощ і блискавку на конкретній території.
притягають промені
Притягають промені, які використовують енергію для пересування об`єктів або навіть цілих космічних кораблів, часто використовуються в фантастиці. Але протягом довгого часу вони здавалися неможливими в нашому світі. Нещодавно вчені Австралійського національного університету розробили притягає промінь для використання на воді. За словами лідера команди, доктора Хорста Пунцмана, вони «знайшли спосіб створити хвилі, які можуть змусити плаваючий об`єкт рухатися проти течії». Іншими словами, цей хвильовий притягає промінь буквально підштовхує об`єкт до мети.
Використовуючи хвильової бак, вчені змогли перемістити м`ячик для пінг-понгу в потрібному напрямку, маніпулюючи частотою і розміром хвиль, що генеруються. Вони виявили, що ці тривимірні хвилі викликають струми з різними візерунками на поверхні води. Один з таких візерунків - це притягає промінь, який може бути особливо корисним в стримуванні розливів нафти або маневруванні об`єктами проти течії води.
Фізики з Університету Данді також розробили акустичний притягає промінь, який може переміщати об`єкт розміром в 1 сантиметр. До сих пір з таким типом променя вдавалося переміщати тільки мікроскопічні розміри. Вчені змогли використовувати ультразвукову енергію для прикладання сили позаду об`єкта і пересування його в напрямку ультразвукового пристрою. Вони вважають, що така технологія буде надзвичайно корисна в сфері охорони здоров`я.
Трікодери
Одним з найцікавіших пристроїв всесвіту «Зоряного шляху» був трікодер, ручний сканер, яким доктор Маккой користувався для сканування пацієнтів. Серед інших застосувань такого сканера - пошук жізнеформ або аналіз поверхні планет. У нашому світі подібна технологія вже існує і обіцяє набути поширення в найближчому майбутньому.
Вчені з Університету Саутгемптона розробляють кишеньковий медичний сенсор, який використовує електронні компоненти в якості хімічних датчиків. Одного разу він дозволить проводити аналіз зразків білка, не відходячи від ліжка пацієнта. Ці сканери знизять вартість і час, необхідні для призначення курсу лікування, оскільки усунуть необхідність відправки зразків в лабораторію.
Інші вчені з Університету Міссурі розробляють інший тип трікодера, який використовує джерело радіації розміром з жувальну гумку. Їх трікодер міг би стати ручним рентгенівським сканером, який використовується в медицині, виявленні небезпечних предметів або навіть в міжпланетних дослідженнях.
Сам сканер за розмірами не більше мобільного телефону. На додаток до скорочення медичних витрат цей трікодер міг би доставити рентгенівську діагностику куди завгодно, в бідні і віддалені райони, наприклад. Також він може бути використаний для рентгенівської стоматології.
Як борця з тероризмом цей трікодер міг би обшукувати вантажі на предмет зброї та інших заборонених предметів на прикордонних пунктах. Крім того, ці сканери можуть бути оснащені датчиками, необхідними для дослідження інших планет.
Платежі на основі біометрії
Погодьтеся, адже звичайне явище в науковій фантастиці - використовувати сітківку ока для сканування або інші біометричні методи для доступу до надсекретної інформації. Фредерік Лейфланд, студент інженерного факультету в Університеті Лунда у Швеції, взяв цю концепцію за основу і застосував її до біометричних платежах, які обслуговують важливі банківські рахунки. Станом на квітень 2014 року 15 ресторанів і магазинів Швеції взяли технологію сканування вен на озброєння, щоб приймати платежі з банківського рахунку клієнта. У той же час близько 1600 користувачів активно використовують цю систему в якості альтернативи оплаті готівкою або кредитною карткою.
Цей метод оплати, скануючий вени, обіцяє бути легким, швидким і безпечним. Як повідомляв сам Лейфланд в статті Lund University, «зразок вени кожного пацієнта абсолютно унікальний, тому з цією системою неможливо вчинення будь-якого шахрайства. Для здійснення платежу вам завжди потрібно підносити руку до сканера ».
Робонавти з космічними ногами
Людиноподібні роботи постійно миготять в науково-фантастичних фільмах, книгах, коміксах. Ми і самі частенько пишемо про роботів, які розробляються там і тут. На ділі ж є роботи, які навіть виходять у космос - наприклад, Robonaut, створений спільними силами General Motors і NASA.
Однак людиноподібний Robonaut 2 (R2) піде ще далі. Спочатку робот, який живе на борту Міжнародної космічної станції, був просто головою і тулубом з двома руками. Космонавтам доводилося працювати з роботом. R2 буде оснащений двома ногами, щоб зняти навантаження з космонавтів. Його основне завдання - працювати поза станції. Надалі такі роботи будуть корисні і на Місяці, і на Марсі.
відображають щити
Студенти Університету Лестера написали цікаву статтю про можливість створення відображають щитів, як в «Зоряних війнах», для захисту космічного корабля від ворожого лазерного вогню в сучасному світі. За словами студентів, необхідно потужне магнітне поле для утримання щільною сверхгорячей плазми в полі навколо вашого корабля. Щоб відображати високочастотні лазерні імпульси, потрібна вкрай щільна плазма.
Це може здатися неймовірним, але ми вже використовуємо подібну техніку для радіозв`язку і радіолокації. Іоносфера, навколишнє нашу планету, є плазмовим полем. Вона відображає радіопередачі назад на Землю, немов щит навколо корабля, що відображає лазерний вогонь.
Хоча магніти з необхідною силою вже можливі сьогодні, є ряд проблем, які потрібно вирішити. По-перше, джерело живлення повинен бути настільки великим, що на кораблі просто не залишиться вільного місця. Наша наука ще не розробила джерело живлення, який можна виконати в таких розмірах. Інша проблема в тому, що пілоти можуть бути засліплені щитом. Будь-щит, що відображає світлове випромінювання, також не дасть світла дістатися до пілота. Знадобиться інше джерело світла, що виходить за межі частот світлового випромінювання. Наприклад, ультрафіолетова камера.
Ми, звичайно, не збираємося будувати флот на славу Імператора, але і тут, на Землі, є корисні застосування цієї технології. Наприклад, замість відображення радіації, лестеровскіе студенти пропонують захоплювати її для використання в термоядерному реакторі.
маскувальні пристрої
У художній літературі маскувальні пристрої з`являються в самих різних формах, від плаща-невидимки Гаррі Поттера до прекрасно замаскованого Хижака.
Ми поки не в змозі сховати космічний корабель, але реальні маскувальні технології розробляються для нашого світу світла, звуку, дотиків і тепла. Багато з цих технологій використовують штучні метаматеріали, які заломлюють світло таким чином, що об`єкт буде невидимий. Не так давно вчені розробили несфокусованого лазерне світло, який допоможе виробляти метаматеріали на нанорівні. Метаматеріали також розробляються для ізолювання від звуку і дотику.
Є маса перешкод, які потрібно подолати, перш ніж метаматеріали стануть частиною нашої повсякденної реальності. Одна з проблем - вартість. Інша - масштабованість. Але вчені домагаються стійкого прогресу в цій області, розробляю техніку нанотрансферной друку, яка дозволить створювати великі об`єкти з метаматеріалів.
За словами інженерів з Національного університету Сінгапуру, пристрій на зразок того, що використовував Хижак, можна створити прямо зараз. Їм вдалося створити камуфляж, який може одночасно забезпечити ілюзію маскування і зробити об`єкт в деякому роді «невидимим», блокуючи його теплову сигнатуру. Тобто людину не можна буде відстежити по теплу його тіла.
Цей метод маскування солдат є економічно ефективним, оскільки використовує природні самонагріваються матеріали, а не складні метаматеріали. Тепловий плащ готовий до військового застосування.
Роботи-покоївки
Навіть мультфільми можуть надихати людей на створення технологій. Робот Розі з «Джетсонів» представляв собою покоївку. На початку 60-х років, коли вийшов мультфільм, він був справжньою фантастикою. Але сьогодні ми пройшли довгий шлях до реалізації цього концепту. Сьогодні практично кожен може купити або орендувати недорогого робота, який зможе прибрати будинок або виявити витік газу.
