افكار ستغير عالمنا
المستقبل قادم ، وأقرب مما تعتقد. ستغير هذه التقنيات الناشئة الطريقة التي نعيش بها ، وكيف نعتني بأجسادنا وتساعدنا على تجنب كارثة مناخية.
سواء أعجبك ذلك أم لا ، فإن التكنولوجيا تتحسن بسرعة ، وتقدم ابتكارات جديدة ومشاريع ثورية كل عام. بعض العقول الأكثر ذكاءً موجودة هناك لخلق القطعة التالية من التكنولوجيا المستقبلية التي ستغير تمامًا الطريقة التي نعيش بها حياتنا. يمكن أن نشعر أن التقدم العلمي ثابت ولكننا عشنا فترة من التحسن التكنولوجي الهائل في نصف القرن الماضي.
هناك ابتكارات تحدث الآن تم اقتلاعها مباشرة من صفحات الخيال العلمي. سواء كان ذلك عبارة عن روبوتات يمكنها قراءة العقول ، أو الذكاء الاصطناعي الذي يمكنه إنشاء صور بمفردها ، أو الصور المجسمة ، أو العيون الإلكترونية ، أو غيرها من التقنيات المذهلة ، فهناك الكثير لنتوقعه من عالم التكنولوجيا المستقبلية. اخترنا أدناه بعضًا من أكبر الأفكار وأكثرها إثارة للاهتمام.
توليد الصور بالذكاء الاصطناعي
مع استمرار الذكاء الاصطناعي في أداء الوظائف تمامًا مثل البشر ، هناك صناعة جديدة تضاف إلى القائمة – عالم الفن. أنشأ باحثون في شركة OpenAI برنامجًا قادرًا على إنشاء صور من مطالبات مكتوبة فقط. اكتب “كلب يرتدي قبعة رعاة البقر يغني تحت المطر” وستحصل على مجموعة من الصور الأصلية تمامًا التي تناسب هذا الوصف. يمكنك حتى اختيار نمط الفن الذي سيعود فيه طلبك. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا ليست كاملة ولا تزال تواجه مشكلات ، مثل عندما قدمنا لها مطالبات ضعيفة في تصميم شخصيات كرتونية.
هذه التقنية المعروفة باسم Dall-E هي الآن تكرارها الثاني ويخطط الفريق الذي يقف وراءها لمواصلة تطويرها بشكل أكبر. في المستقبل ، يمكننا أن نرى هذه التكنولوجيا المستخدمة لإنشاء معارض فنية ، للشركات للحصول على رسوم توضيحية سريعة وأصلية أو بالطبع لإحداث ثورة في طريقة إنشاء الميمات على الإنترنت.
الروبوتات قراءة الدماغ
لم يعد مجازًا للخيال العلمي ، فقد تحسن استخدام تقنية قراءة الدماغ بشكل كبير في السنوات الأخيرة. أحد الاستخدامات الأكثر إثارة للاهتمام والعملية التي رأيناها تم اختبارها حتى الآن يأتي من الباحثين في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL).
بفضل خوارزمية التعلم الآلي وذراع الروبوت وواجهة الدماغ والحاسوب ، تمكن هؤلاء الباحثون من إنشاء وسيلة لمرضى الشلل الرباعي (أولئك الذين لا يستطيعون تحريك الجزء العلوي أو السفلي من الجسم) للتفاعل مع العالم.
في الاختبارات ، تقوم ذراع الروبوت بأداء مهام بسيطة مثل التحرك حول عقبة. تقوم الخوارزمية بعد ذلك بترجمة الإشارات من الدماغ باستخدام غطاء مخطط كهربية الدماغ وتحدد تلقائيًا متى قام الذراع بحركة اعتبرها الدماغ غير صحيحة ، على سبيل المثال التحرك بالقرب من العائق أو السير بسرعة كبيرة.
بمرور الوقت ، يمكن للخوارزمية أن تتكيف مع تفضيلات الأفراد وإشارات الدماغ. قد يؤدي هذا في المستقبل إلى استخدام كراسي متحركة يتحكم فيها الدماغ أو آلات مساعدة لمرضى الشلل الرباعي.
عظام مطبوعة ثلاثية الأبعاد
تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد صناعة واعدة بكل شيء بدءًا من بناء المنازل الرخيصة وحتى الدروع القوية ذات الأسعار المعقولة ، ولكن أحد أكثر استخدامات التكنولوجيا إثارة للاهتمام هو بناء العظام المطبوعة ثلاثية الأبعاد.
تتخصص شركة Ossiform في الطباعة الطبية ثلاثية الأبعاد ، وإنشاء بدائل خاصة بالمريض لعظام مختلفة من فوسفات ثلاثي الكالسيوم – وهي مادة لها خصائص مماثلة لعظام الإنسان.
يعد استخدام هذه العظام المطبوعة ثلاثية الأبعاد أمرًا سهلاً بشكل مدهش. يمكن للمستشفى إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي والذي يتم إرساله بعد ذلك إلى Ossiform الذي يقوم بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للزرع الخاص بالمريض المطلوب. يقبل الجراح التصميم وبعد طباعته يمكن استخدامه في الجراحة.
ما يميز هذه العظام المطبوعة ثلاثية الأبعاد هو أنه بسبب استخدام فوسفات ثلاثي الكالسيوم ، سيعيد الجسم تشكيل الغرسات إلى عظام أوعية دموية. هذا يعني أنها ستمكّن من الاستعادة الكاملة لوظيفة العظم الذي تم استبداله. لتحقيق أفضل تكامل ممكن ، تكون الغرسات ذات هيكل مسامي وتتميز بمسام وقنوات كبيرة لتلتصق الخلايا بالعظام وتصلحها.
صور ثلاثية الأبعاد واقعية
مثال على الصورة المجسمة مقابل التكنولوجيا الموجودة © جامعة كامبريدج
كانت الصور المجسمة تملأ كتب الخيال العلمي والأفلام والثقافة لسنوات حتى الآن ، وعلى الرغم من وجودها ، إلا أنه لا يزال من الصعب تحقيقها ، خاصة على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا المحتملة التي يمكن أن تغير هذا هي هولوبريكس.
طور باحثون من جامعة كامبريدج وأبحاث ديزني ، الهولوبريكات هي طريقة لتجميع الصور المجسمة المتعددة معًا
لإنتاج صورة ثلاثية الأبعاد كبيرة وسلسة.
تكمن المشكلة في معظم الصور المجسمة في الوقت الحالي في مقدار البيانات التي يحتاجون إليها ، خاصةً عند القيام بها على نطاق واسع. يستغرق إنشاء شاشة HD عادية لصورة ثنائية الأبعاد حوالي 3 جيجابايت في الثانية. ستكون صورة ثلاثية الأبعاد ذات حجم ودقة مماثلة أقرب إلى 3 تيرابايت في الثانية وهي كمية هائلة من البيانات.
لمكافحة هذا ، ستوفر الهولوبريكات أقسامًا فردية من صورة ثلاثية الأبعاد كبيرة ، مما يقلل بشكل كبير من كمية البيانات المطلوبة. قد يؤدي هذا في النهاية إلى استخدام الصور المجسمة في الترفيه اليومي للمستهلك مثل الأفلام والألعاب والشاشات الرقمية.
الملابس التي تسمع
حققت التكنولوجيا القابلة للارتداء قفزات كبيرة على مر السنين ، لتضيف وظائف جديدة إلى الإكسسوارات والملابس التي نرتديها يومًا بعد يوم. أحد السبل الواعدة ينطوي على إعطاء آذان الملابس ، أو على الأقل نفس سعة الأذن.
ابتكر الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نسيجًا قادرًا على اكتشاف ضربات القلب أو التصفيق أو حتى الأصوات الخافتة جدًا. اقترح الفريق أنه يمكن استخدام هذه التقنية القابلة للارتداء للمكفوفين ، واستخدامها في المباني لاكتشاف الشقوق أو السلالات ، أو حتى نسجها في شباك صيد لاكتشاف صوت الأسماك.
في الوقت الحالي ، المواد المستخدمة سميكة وجاري العمل ولكنهم يأملون في طرحها لاستخدام المستهلك على مدى السنوات القليلة المقبلة.
منتجات الألبان المصنوعة في المعامل
لقد سمعت عن “اللحوم” المزروعة وشرائح لحم الواغيو المزروعة خلية تلو الأخرى في المختبر ، ولكن ماذا عن المواد الغذائية الأخرى المصنوعة من الحيوانات؟ يقوم عدد متزايد من شركات التكنولوجيا الحيوية في جميع أنحاء العالم بالتحقيق في منتجات الألبان المصنوعة في المختبر ، بما في ذلك الحليب والآيس كريم والجبن والبيض. ويعتقد أكثر من شخص أنهم تمكنوا من حل المشكلة.
صناعة الألبان ليست صديقة للبيئة ، ولا حتى قريبة. إنها مسؤولة عن 4 في المائة من انبعاثات الكربون في العالم ، أكثر من السفر الجوي والشحن مجتمعين ، ويتزايد الطلب على دفقة أكثر خضرة لتصب في أكواب الشاي وأوعية الحبوب.
مقارنة باللحوم ، ليس من الصعب صنع الحليب في المختبر. بدلاً من زراعته من الخلايا الجذعية ، يحاول معظم الباحثين إنتاجه في عملية التخمير ، بحثًا عن إنتاج بروتينات مصل اللبن والكازين. بعض المنتجات موجودة بالفعل في الأسواق في الولايات المتحدة ، من شركات مثل Perfect Day ، مع العمل المستمر الذي يركز على إعادة إنتاج المذاق والفوائد الغذائية لحليب البقر العادي.
علاوة على ذلك ، يعمل الباحثون على جبن الموزاريلا المُنتَج في المختبر والذي يذوب تمامًا فوق البيتزا ، بالإضافة إلى أنواع الجبن والآيس كريم الأخرى.
طائرات الهيدروجين
تمثل انبعاثات الكربون مصدر قلق كبير عندما يتعلق الأمر بالرحلات التجارية ، ولكن هناك حل محتمل وقد تلقى الكثير من التمويل.
كشف مشروع بريطاني بقيمة 15 مليون جنيه إسترليني عن خطط لطائرة تعمل بالهيدروجين. يُعرف هذا المشروع باسم Fly Zero ويديره معهد تكنولوجيا الفضاء بالاشتراك مع حكومة المملكة المتحدة.
لقد توصل المشروع إلى مفهوم لطائرة متوسطة الحجم تعمل بالكامل بالهيدروجين السائل. سيكون لديها القدرة على الطيران ما يقرب من 279 راكبًا في منتصف الطريق حول العالم دون توقف.
إذا أمكن تحقيق هذه التقنية ، فقد يعني ذلك رحلة خالية من الكربون بدون توقف بين لندن وأمريكا الغربية أو من لندن إلى نيوزيلندا مع توقف واحد.
“التوائم” الرقمية التي تتبع صحتك
لوحة معلومات Q Bio حيث يمكن للمستخدمين تتبع صحتهم © Q Bio
في Star Trek ، حيث نشأت العديد من أفكارنا عن التكنولوجيا المستقبلية ، يمكن للبشر السير إلى medbay وإجراء مسح رقمي لجسمهم بالكامل بحثًا عن علامات المرض والإصابة. إن القيام بذلك في الحياة الواقعية من شأنه ، كما يقول صانعو Q Bio ، تحسين النتائج الصحية وتخفيف العبء على الأطباء في نفس الوقت.
قامت الشركة الأمريكية ببناء ماسح ضوئي يقيس مئات المؤشرات الحيوية في حوالي ساعة ، من مستويات الهرمونات إلى تراكم الدهون في الكبد إلى علامات الالتهاب أو أي عدد من السرطانات. تنوي استخدام هذه البيانات لإنتاج صورة رمزية رقمية ثلاثية الأبعاد لجسم المريض – تُعرف باسم التوأم الرقمي – يمكن تتبعها بمرور الوقت وتحديثها مع كل عملية مسح جديدة.
يأمل الرئيس التنفيذي لشركة Q Bio ، جيف كاديتز ، أن يؤدي ذلك إلى حقبة جديدة من الطب الوقائي والشخصي حيث لا تساعد الكميات الهائلة من البيانات التي يتم جمعها الأطباء في تحديد أولويات المرضى الذين يجب رؤيتهم بشكل عاجل ، ولكن أيضًا لتطوير طرق أكثر تعقيدًا لتشخيص المرض . اقرأ مقابلة معه هنا.
عوالم الواقع الافتراضي
بعد إجراء تغيير جذري في اسمها ، أصبحت الشركة التي كانت تُعرف باسم Facebook شركة Meta. يمثل هذا انتقال زوكربيرج وفريقه الضخم إلى metaverse – الإنترنت المتجسد الذي يتم الوصول إليه في الغالب من خلال الواقع الافتراضي والواقع المعزز.
كجزء من هذه الخطوة ، سنبدأ في رؤية Meta وهي تضع مزيدًا من الوقت في المعدات للوصول إلى هذا العالم الجديد – معظمها في الواقع الافتراضي. أعلنت شركة Meta ، التي تم الإعلان عنها في عام 2021 ، عن تطوير سماعة رأس جديدة تحت عنوان “Project Cambria”.
على عكس مشاريع الواقع الافتراضي السابقة للعلامة التجارية مثل Oculus Quest 2 ، لن يكون هذا جهازًا للمستهلك العادي ، وبدلاً من ذلك يسعى لتقديم الأفضل
تجربة الواقع الافتراضي التي يمكنهم القيام بها.
تم الإبلاغ عن أن Cambria تركز على التتبع المتقدم للعين والوجه (لتحسين دقة الصور الرمزية وحركاتك داخل اللعبة) ، ودقة أعلى ، وزيادة مجال الرؤية وحتى محاولة جعل سماعة الرأس أصغر بكثير.
بين Meta و Google و Sony والعديد من شركات التكنولوجيا الكبرى الأخرى ، تحصل VR على الكثير من التمويل في الوقت الحالي وستشهد تحسينات جذرية في العامين المقبلين.
التقاط الهواء المباشر
من خلال عملية التمثيل الضوئي ، ظلت الأشجار واحدة من أفضل الطرق لتقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي التكنولوجيا الجديدة نفس الدور الذي تؤديه الأشجار ، حيث تمتص ثاني أكسيد الكربون بمستويات أعلى مع احتلال مساحة أقل من الأراضي.
تُعرف هذه التقنية باسم Direct Air Capture (DAC). يتضمن أخذ ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتخزينه في كهوف جيولوجية عميقة تحت الأرض ، أو استخدامه مع الهيدروجين لإنتاج الوقود الاصطناعي.
في حين أن هذه التكنولوجيا لديها إمكانات كبيرة ، إلا أن لديها الكثير من التعقيدات في الوقت الحالي. توجد الآن منشآت لالتقاط الهواء مباشرة قيد التشغيل ، لكن النماذج الحالية تتطلب قدرًا هائلاً من الطاقة للتشغيل. إذا كان من الممكن خفض مستويات الطاقة في المستقبل ، فقد يثبت DAC أنه أحد أفضل التطورات التكنولوجية لمستقبل البيئة.
الجنازات الخضراء
أصبحت الحياة المستدامة أولوية بالنسبة للأفراد الذين يتعاملون مع حقائق أزمة المناخ ، ولكن ماذا عن الاحتضار الصديق للبيئة؟ يميل الموت إلى أن يكون عملية ثقيلة الكربون ، وهو طابع أخير من بصمتنا البيئية. يقال إن متوسط حرق الجثث يطلق 400 كجم من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، على سبيل المثال. إذن ما هي الطريقة الأكثر خضرة للذهاب؟
في ولاية واشنطن بالولايات المتحدة ، يمكن أن تتحول إلى سماد بدلاً من ذلك. توضع الجثث في غرف بها لحاء وتربة وقش ومركبات أخرى تعزز التحلل الطبيعي. في غضون 30 يومًا ، يتحول جسمك إلى تربة يمكن إعادتها إلى حديقة أو غابة. تدعي شركة Recompose ، التي تقف وراء هذه العملية ، أنها تستخدم ثُمن ثاني أكسيد الكربون في حرق الجثة.
تستخدم تقنية بديلة الفطريات. في عام 2019 ، دفن الممثل الراحل لوك بيري في “بدلة فطر” مصممة خصيصًا من قبل شركة ناشئة تدعى Coeio. تدعي الشركة أن بدلتها مصنوعة من الفطر والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تساعد في التحلل وتحييد السموم التي تتحقق عندما يتحلل الجسم عادة.
معظم الطرق البديلة للتخلص من أجسادنا بعد الموت لا تعتمد على التكنولوجيا الجديدة ؛ إنهم ينتظرون فقط قبول المجتمع للحاق بالركب. مثال آخر هو التحلل المائي القلوي ، والذي يتضمن تحطيم الجسم إلى مكوناته الكيميائية على مدى ست ساعات في غرفة مضغوطة. إنه قانوني في عدد من الولايات الأمريكية ويستخدم انبعاثات أقل مقارنة بالطرق التقليدية.
عيون اصطناعية
لطالما كانت العيون الإلكترونية الدعامة الأساسية للخيال العلمي لعقود من الزمن ، ولكن الآن بدأت أبحاث العالم الحقيقي في اللحاق برواة القصص البعيدين. تأتي مجموعة كبيرة من التقنيات إلى السوق لإعادة البصر للأشخاص الذين يعانون من أنواع مختلفة من ضعف البصر.
في كانون الثاني (يناير) 2021 ، زرع الجراحون الإسرائيليون أول قرنية صناعية في العالم في رجل أعمى يبلغ من العمر 78 عامًا. عندما تمت إزالة الضمادات ، يمكن للمريض القراءة والتعرف على أفراد الأسرة على الفور. تندمج الغرسة أيضًا بشكل طبيعي مع الأنسجة البشرية دون أن يرفضها جسم المتلقي.
وبالمثل في عام 2020 ، طور العلماء البلجيكيون قزحية اصطناعية مزودة بالعدسات اللاصقة الذكية لتصحيح عدد من اضطرابات الرؤية. ويعمل العلماء حتى على زراعة دماغية لاسلكية تتجاوز العين تمامًا.
يعمل الباحثون في جامعة مونتاش في أستراليا على تجارب لنظام يرتدي المستخدمون بموجبه زوجًا من النظارات مزودًا بكاميرا. يرسل هذا البيانات مباشرة إلى الغرسة ، التي توضع على سطح الدماغ وتمنح المستخدم إحساسًا أوليًا بالبصر.
مطارات للطائرات بدون طيار وسيارات الأجرة الطائرة
مدننا المزدحمة في حاجة ماسة إلى استراحة وقد يأتي الراحة من الجو على عكس الطرق. أصبحت الخطط الخاصة بنوع مختلف من مراكز النقل – واحدة لطائرات التوصيل بدون طيار وسيارات الأجرة الجوية الكهربائية – حقيقة واقعة ، حيث تلقى أول ميناء جوي حضري تمويلًا من حكومة المملكة المتحدة.
يتم بناؤه في كوفنتري. سيكون المركز مخططًا تجريبيًا ونأمل أن يكون دليلاً على مفهوم الشركة التي تقف وراءه. تعمل الفكرة خارج الشبكة بالكامل بواسطة مولد الهيدروجين ، وتتمثل الفكرة في إزالة الحاجة إلى أكبر عدد ممكن من شاحنات التوصيل والسيارات الشخصية على طرقنا ، واستبدالها ببديل نظيف على شكل نوع جديد من الطائرات الصغيرة ، مع تطوير التصميمات بواسطة Huyundai و Airbus ، من بين أمور أخرى.
البنية التحتية ستكون مهمة. تبحث منظمات مثل هيئة الطيران المدني في إنشاء ممرات جوية قد تربط وسط المدينة بمطار محلي أو مركز توزيع.
طوب تخزين الطاقة
وجد العلماء طريقة لتخزين الطاقة في الطوب الأحمر الذي يستخدم لبناء المنازل.
بقيادة جامعة واشنطن في سانت لويس في ميسوري بالولايات المتحدة ، طورت طريقة يمكنها تحويل مواد البناء الرخيصة والمتاحة على نطاق واسع إلى “قوالب ذكية” يمكنها تخزين الطاقة مثل البطارية.
على الرغم من أن البحث لا يزال في مرحلة إثبات المفهوم ، يزعم العلماء أن الجدران المصنوعة من هذه الآجر “يمكن أن تخزن قدرًا كبيرًا من الطاقة” ويمكن “إعادة شحنها مئات الآلاف من المرات في غضون ساعة”.
جهاز من الطوب الأحمر طوره الكيميائيون في جامعة واشنطن في سانت لويس يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء الأخضر (مختبر دارسي: جامعة واشنطن في سانت لويس)
جهاز من الطوب الأحمر طوره كيميائيون في جامعة واشنطن في سانت لويس يضيء الصمام الثنائي الباعث للضوء الأخضر © مختبر دارسي / جامعة واشنطن في سانت لويس
طور الباحثون طريقة لتحويل الطوب الأحمر إلى نوع من أجهزة تخزين الطاقة يسمى المكثف الفائق.
تضمن ذلك وضع طلاء موصل ، يُعرف باسم Pedot ، على عينات من الطوب ، والتي تتسرب بعد ذلك من خلال الهيكل المسامي للطوب المحروق ، وتحويلها إلى “أقطاب كهربائية لتخزين الطاقة”.
قال الباحثون إن أكسيد الحديد ، وهو الصباغ الأحمر في الطوب ، ساعد في هذه العملية.
الساعات الذكية التي تعمل بالطاقة العرق
طور المهندسون في جامعة جلاسكو نوعًا جديدًا من المكثفات الفائقة المرنة ، التي تخزن الطاقة ، لتحل محل الإلكتروليتات الموجودة في البطاريات التقليدية بالعرق.
يمكن شحنها بالكامل بأقل من 20 ميكرولتر من السوائل وهي قوية بما يكفي لتحمل 4000 دورة من أنواع الثنيات والانحناءات التي قد تواجهها أثناء الاستخدام.
يعمل الجهاز عن طريق طلاء قماش السليلوز البوليستر بطبقة رقيقة من البوليمر ، والتي تعمل كقطب مكثف فائق.
أثناء امتصاص القماش لعرق مرتديه ، تتفاعل الأيونات الموجبة والسالبة في العرق مع سطح البوليمر ، مما يؤدي إلى تفاعل كهروكيميائي يولد الطاقة.
الساعات الذكية التي تعمل بالطاقة العرق
يقول البروفيسور رافيندر داهية ، رئيس مجموعة تقنيات الانحناء للإلكترونيات والاستشعار (Best) ، ومقرها جامعة كلية جيمس وات للهندسة في غلاسكو.
وهذا يجعل التخلص من الأجهزة القابلة للارتداء بأمان والتي من المحتمل أن تكون ضارة أمرًا صعبًا ، حيث يمكن لبطارية مكسورة أن تنسكب سوائل سامة على الجلد.
“ما تمكنا من القيام به لأول مرة هو إظهار أن العرق البشري يوفر فرصة حقيقية للتخلص من تلك المواد السامة تمامًا ، مع أداء شحن وتفريغ ممتاز.
الشفاء الذاتي “الخرسانة الحية”
تنمو البكتيريا وتمعدن في بنية الرمل هيدروجيل © جامعة كولورادو بولدر / بنسلفانيا
طور العلماء ما يسمونه الخرسانة الحية باستخدام الرمل والهلام والبكتيريا.
قال الباحثون إن مادة البناء هذه لها وظيفة هيكلية تحمل الأحمال ، وهي قادرة على الإصلاح الذاتي وهي أكثر ملاءمة للبيئة من الخرسانة – وهي ثاني أكثر المواد استهلاكًا على الأرض بعد الماء.
يعتقد الفريق من جامعة كولورادو بولدر أن عملهم يمهد الطريق لبناء هياكل مستقبلية يمكنها “معالجة شقوقها ، وامتصاص السموم الخطرة من الهواء أو حتى التوهج عند القيادة”.
الروبوتات الحية
ابتكر العلماء “روبوتًا حيًا” © Douglas Blackiston / Tufts University / PA
© دوغلاس بلاكيستون / جامعة تافتس / بنسلفانيا
يمكن استخدام الروبوتات الهجينة الصغيرة المصنوعة باستخدام الخلايا الجذعية المأخوذة من أجنة الضفادع يومًا ما للسباحة حول أجسام البشر إلى مناطق محددة تتطلب الدواء ، أو لتجميع البلاستيك الدقيق في المحيطات.
قال جوشوا بونجارد ، عالم الكمبيوتر وخبير الروبوتات بجامعة فيرمونت ، الذي شارك في تطوير الروبوتات التي يبلغ عرضها ملليمترًا ، والمعروفة باسم xenobots: “هذه آلات حية جديدة”.
“إنهم ليسوا روبوتًا تقليديًا ولا نوعًا معروفًا من الحيوانات. إنها فئة جديدة من المنتجات اليدوية: كائن حي قابل للبرمجة “.
الإنترنت للجميع
ساتل ميكروي هيبر
ساتل ميكروي هيبر
لا يبدو أننا نعيش بدون الإنترنت (كيف يمكنك قراءة موقع sciencefocus.com بخلاف ذلك؟) ، ولكن لا يزال حوالي نصف سكان العالم متصلين. هناك العديد من الأسباب لذلك ، بما في ذلك الأسباب الاقتصادية والاجتماعية ، ولكن بالنسبة للبعض ، لا يمكن الوصول إلى الإنترنت نظرًا لعدم توفر اتصال لديهم.
تحاول Google ببطء حل المشكلة باستخدام بالونات الهيليوم لإرسال الإنترنت إلى مناطق يتعذر الوصول إليها ، بينما تخلى Facebook عن خططه لفعل الشيء نفسه باستخدام طائرات بدون طيار ، مما يعني أن شركات مثل Hiber تسرق مسيرة. لقد اتخذوا نهجًا مختلفًا من خلال إطلاق شبكتهم الخاصة من الأقمار الصناعية الصغيرة بحجم صندوق الأحذية في مدار أرضي منخفض ، والتي تستيقظ مودم موصولًا بجهاز الكمبيوتر أو الجهاز الخاص بك عندما يطير فوقها ويقدم بياناتك.
تدور أقمارهم الصناعية حول الأرض 16 مرة في اليوم ويتم استخدامها بالفعل من قبل منظمات مثل The British Antarctic Survey لتوفير الوصول إلى الإنترنت
لأقصى كوكبنا.
إغراق حرائق الغابات بالصوت
يمكن أن تتعامل طائرات بدون طيار مع حرائق الغابات يومًا ما ، والتي من شأنها توجيه ضوضاء عالية إلى الأشجار الموجودة أسفلها. نظرًا لأن الصوت يتكون من موجات الضغط ، فيمكن استخدامه لتعطيل الهواء المحيط بالنار ، مما يؤدي بشكل أساسي إلى قطع إمداد الوقود بالأكسجين. عند التردد الصحيح ، يخمد الحريق ببساطة ، كما أوضح باحثون في جامعة جورج ميسون في فيرجينيا مؤخرًا باستخدام طفاية حريقهم الصوتية. على ما يبدو ، تعمل ترددات الباص بشكل أفضل.
بطاريات سيارات تشحن في 10 دقائق
يُنظر إلى الشحن السريع للسيارات الكهربائية على أنه مفتاح لاستلامها ، لذلك يمكن لسائقي السيارات التوقف عند محطة خدمة وشحن سيارتهم بالكامل في الوقت الذي يستغرقه الحصول على القهوة واستخدام المرحاض – لا يستغرق الأمر أكثر من فترة الراحة التقليدية .
يقول باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا في الولايات المتحدة إن الشحن السريع لبطاريات الليثيوم أيون يمكن أن يؤدي إلى تدهور البطاريات. وذلك لأن تدفق جسيمات الليثيوم المعروفة بالأيونات من قطب كهربائي إلى آخر لشحن الوحدة وإبقاء الطاقة جاهزة للاستخدام لا يحدث بسلاسة مع الشحن السريع في درجات حرارة منخفضة.
ومع ذلك ، فقد اكتشفوا الآن أنه إذا كانت البطاريات تسخن إلى 60 درجة مئوية لمدة 10 دقائق فقط ثم تبرد بسرعة مرة أخرى إلى درجات الحرارة المحيطة ، فلن تتشكل طفرات الليثيوم وسيتم تجنب التلف الحراري.
تصميم البطارية الذي توصلوا إليه هو ذاتي التسخين ، باستخدام رقاقة رقيقة من النيكل تخلق دائرة كهربائية تسخن في أقل من 30 ثانية لتدفئة الجزء الداخلي من البطارية. سيتم إجراء التبريد السريع المطلوب بعد شحن البطارية باستخدام نظام التبريد المصمم في السيارة.
وأظهرت دراستهم ، التي نُشرت في مجلة Joule ، أن بإمكانهم شحن سيارة كهربائية بالكامل في 10 دقائق.
الخلايا العصبية الاصطناعية على رقائق السيليكون
إحدى الخلايا العصبية الاصطناعية في غلافها الواقي بأطراف الأصابع © University of Bath / PA
اكتشف العلماء طريقة لربط الخلايا العصبية الاصطناعية بشرائح السيليكون ، لتقليد الخلايا العصبية في نظامنا العصبي ونسخ خصائصها الكهربائية.
قال البروفيسور آلان نوجاريت ، من جامعة باث ، الذي قاد المشروع: “حتى الآن كانت الخلايا العصبية مثل الصناديق السوداء ، لكننا تمكنا من فتح الصندوق الأسود والنظير في الداخل”.
“عملنا يغير النموذج لأنه يوفر طريقة قوية لإعادة إنتاج الخصائص الكهربائية للخلايا العصبية الحقيقية بتفاصيل دقيقة.
“لكنها أوسع من ذلك ، لأن عصبوناتنا تحتاج فقط إلى 140 نانوات من الطاقة. هذا هو جزء من المليار من متطلبات الطاقة للمعالج الدقيق ، والذي استخدمته محاولات أخرى لصنع الخلايا العصبية الاصطناعية.
يأمل الباحثون في إمكانية استخدام عملهم في عمليات الزرع الطبية لعلاج حالات مثل قصور القلب ومرض الزهايمر لأنها تتطلب القليل من القوة.
مزارع عائمة
تتوقع الأمم المتحدة أنه سيكون هناك ملياري شخص إضافي في العالم بحلول عام 2050 ، مما يخلق طلبًا على المزيد من الغذاء بنسبة 70 في المائة. بحلول ذلك الوقت ، سيكون 80 في المائة منا يعيشون في المدن ، ويتم جلب معظم الطعام الذي نأكله في المناطق الحضرية. لذا فإن المزارع الراسية على البحر أو البحيرات الداخلية بالقرب من المدن ستقلل بالتأكيد أميال الطعام.
لكن كيف سيعملون؟ يُظهر تصميم للمهندس المعماري Javier Ponce من Forward Thinking Architecture هيكلًا من ثلاث طبقات يبلغ ارتفاعه 24 مترًا مع وجود ألواح شمسية في الأعلى لتوفير الطاقة. الطبقة الوسطى تنمو مجموعة متنوعة من الخضار على مساحة 51000 متر مربع ، لا تستخدم التربة ولكن المغذيات في السائل. ستسقط هذه العناصر الغذائية والمواد النباتية في الطبقة السفلية لتغذية الأسماك التي يتم تربيتها في مكان مغلق.
مزرعة عائمة واحدة تبلغ مساحتها 350 × 200 متر ستنتج ما يقدر بنحو 8.1 طن من الخضار و 1.7 طن من الأسماك سنويًا. تم تصميم الوحدات لتلائم بعضها البعض ، وهو أمر سهل لأننا سنحتاج إلى الكثير منها: دبي ، على سبيل المثال ، تستورد 11000 طن من الفاكهة والخضروات كل يوم.