Эти новые технологии изменят жизнь: биопластик, дроиды, металинзы, иммерсивные технологии, безопасная ядерная энергия и др.

Несколько новых прорывных технологий изменят нашу жизнь в ближайшие годы. Эксперты журнала Scientific American вместе с аналитиками Всемирного экономического форума собрали группу ведущих специалистов в области инновационных технологий и выяснили топ-10 трендов ближайшего будущего. Среди них – роботы для общения, система мгновенного определения источников пищевых отравлений, банки данных на основе ДНК и крошечные линзы для миниатюрных видеокамер.

Эти 10 прорывных технологий окажут сильное влияние на жизнь людей в скором будущем

Биоразлагаемый пластик

Все виды традиционных пластиков загрязняют окружающую среду. Особенную угрозу представляет собой микропластик – считается, что каждый городской житель в среднем поглощает 5 гр микроскопических пластиковых частиц в неделю. Огромный вред пластиковые отходы наносят диким животным и морским обитателям.

Новая технология для производства био-разлагаемого пластика на основе целлюлозы и лигнина (то есть из древесных и растительных отходов) обещает решить эту проблему. Дополнительный плюс – в качестве сырья можно использовать не только отходы, но и непищевые растения, подобные гигантскому тростнику: он растет на землях, непригодных для сельского хозяйства.

Социальные роботы

Дроиды этого типа станут надежными компаньонами и помощниками для одиноких, пожилых людей – особенно с ограниченными возможностями. Для обработки информации, полученной от камер и сенсоров, роботы будут использовать технологии машинного обучения.

Эффективное и естественное взаимодействие роботов с людьми будет достигнуто в ближайшие годы. Роботы для общения будут способны адекватно реагировать на сложные вербальные конструкции и невербальные сигналы; распознавать голоса, лица и эмоции; учиться на обратной связи.

Металинзы

Тонкие, плоские металлические линзы вскоре заменят громоздкую стеклянную оптику. До недавних пор только линзы препятствовали дальней миниатюризации электронных гаджетов. Однако вскоре видеокамеры, гарнитуры и линзы гаджетов из интернета вещей станут по-настоящему миниатюрными.

Металинзы можно изготавливать на том же оборудовании, что уже применяется для полупроводниковой промышленности. Толщина металлической линзы – менее микрона; помимо оптического оборудования, планируется использование технологии в контактных линзах для людей – они будут исправлять астигматизм.

Лекарства от болезни Альцгеймера и рака

Возникновение многих болезней – от нейродегенеративных до рака – связано с так называемыми внутренне неупорядоченными белками. Большинство современных лекарств действует только на стабильные структуры, поэтому многие болезни до сих пор не поддается медикаментозному лечению.

Однако французские и испанские ученые в 2017 году обнаружили способ воздействия на структуры неупорядоченных белков через части клеток, называемые безмембранными органеллами. На манипуляции с органеллами и будет основан новый метод лечения самых опасных болезней. Прорыв и получение первых патентов фармацевтическими компаниями произойдут в течение 3-5 лет.

Умные удобрения

Традиционные методы внесения удобрений в почву не исключают нанесение вреда окружающей среде и здоровью потребителей. Новый класс удобрений, основанных на постепенном высвобождении химических компонентов из гранул, уже протестирован.

Такие удобрения будут не только менее вредными, но и гораздо более эффективными – что особенно важно при производстве сельскохозяйственной продукции для неуклонно растущего населения планеты.

Иммерсивное телеприсутствие

Участники виртуальных встреч и собраний скоро будут чувствовать себя, как будто встретились в реальной жизни. Технология, обеспечивающая такое реалистичное «совместное присутствие» сделает физическое местоположение неважным.

Технологии дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) при поддержке высокоскоростной связи 5G сделают абсолютно реальными и деловое совещание, и встречу с друзьями, и консультацию врача – независимо от того, насколько далеко обе стороны находятся друг от друга.

Защита от пищевых отравлений

По данным ВОЗ, ежегодно от пищевых отравлений умирает около 420 тысяч человек, примерно 600 млн переносят отравление с благополучным исходом. Источник отравления отследить очень сложно – продукты проходят длинный путь от фермы до стола.

Теперь ученые планируют отслеживать происхождение еды двумя способами – с помощью умной упаковки, которая будет демонстрировать, при каких условиях хранился продукт, и с помощью технологии блокчейн. Первая облачная платформа – Food Trust от IBM – на основе блокчейна уже работает, к ней подключены гиганты пищевого ретейла, от Walmart до Carrefour.

Безопасная ядерная энергия

Ядерные реакторы не выделяют парниковых газов и в теории не вредят окружающей среде, но на практике ряд катастроф тоже не говорит в их пользу.

Задача энергетической промышленности – разработка реакторов, которые не создают водород и не подвергаются риску фатального перегрева. В реакторах 4-го поколения вместо воды в качестве теплоносителя будут использовать жидкий натрий или гелий.

Хранение данных в ДНК

Количество генерируемой информации в интернете за год превышает 418 зеттабайт – это эквивалент 418 миллиардов жестких дисков емкостью в 1 терабайт. Срок службы магнитных и оптических носителей не превышает 100 лет, работа центров обработки данных требует огромных энергетических затрат – словом, проблема хранения информации стала по-настоящему острой.

Одна из неожиданных альтернатив традиционным носителям – ДНК. Она отличается исключительной стабильностью, не требует больших энергетических затрат для хранения, и всего 1 кубометр ДНК может заменить уже упомянутые 418 млрд ежегодных дисков.

Сетевые накопители электроэнергии

Возобновляемые источники в ближайшем будущем станут самой важной частью производства электроэнергии, и специалисты уже приступили к решению вопроса о хранении и компенсации перепадов поступления зеленой энергии (когда солнце не светит и ветер не дует). Сейчас главный способ накопления и хранения энергии – гидроэлектростанции с водохранилищами.

Удешевление литий-ионных батарей позволяет рассматривать их в качестве альтернативы для обеспечения энергией потребителей на 4-8 часов, в течение которых возобновляемые источники не справляются с нагрузкой. Мощность литий-ионных аккумуляторов растет из года в год, а цена снижается: стоимость использования батарей уже сравнялась с затратами на природный газ, который сейчас используют в моменты пикового потребления электроэнергии.