Роботи паяци, потни батерии и жив бетон: 8 бъдещи технологии, които вече съществуват
разни / / July 25, 2023
1. Некроарахноботите
Видео фрагмент: Университет Райс
Понякога новите технологии могат да бъдат изключително интригуващи и в същото време толкова страховити, сякаш всичко се случва във филм на ужасите.
Инженери от университета Райс научихме превръщайте мъртвите паяци в грабващи роботи. Ръководителят на проекта Даниел Престън от Инженерното училище Джордж Браун установи, че дори след смъртта си паяците запазват структура на тялото си, която е идеална за улавяне на различни обекти.
Паяците използват хидравлика, за да движат крайниците си. В техния цефалоторакс (просома) има специална камера, която или се свива, или разширява, което води до кръвопреливане (хемолимфа). Когато налягането е намалено, краката са огънати, когато се увеличи, те са разгънати.
Учените успяха да накарат мъртъв паяк вълк да движи крайниците си, като забиха игла в просомата му. "Necrorobot" успешно грабна и премести неща, включително печатни платки и техните роднини.
Мъртъв паяк вдигна около 130% от собственото си тегло, а понякога и много повече.
В същото време той успешно сгъва и изпъва крайниците си хиляди пъти подред, преди те да се счупят. Изследователи обвързвам това е дехидратация на ставите. И смятат, че е възможно да се преодолее ограничението, ако краката са покрити с издръжливи полимери.
Може да попитате: защо да научим мъртвите паяци да хващат предмети? Е, перспективите пред "некророботите" са страхотни. Те могат да вършат дребни работи като сглобяване на електроника, убиване на вредители или дори да бъдат полезни в медицината. Като се има предвид, че самите паяци са биоразградими, „некророботиката“ е и екологична.
Може би в бъдеще ще се окаже, че ще превърне в роботи трупове, по-големи от тези паяци. Разбира се, всичко това напомня на сюжета на Франкенщайн на Мери Шели, но не се притеснявайте. В действителност мъртвите няма да се интересуват.
2. пясъчни батерии
Възобновяемата енергия често е критикувана поради факта, че генерираната от нея електроенергия не може да се съхранява. Съхраняването на въглища или бензин не е трудно, за разлика от енергията, която генерират вятърните мелници и слънчевите панели. Разбира се, има батерии, но литият е скъп ресурс за тях и освен това е токсичен.
Разработката на финландските инженери от Polar Night Energy може да реши проблема. намерени начин за съхраняване на енергия буквално в пясъка. Те взеха стоманен контейнер с размери 4×7 метра и го напълниха със 100 тона пясък, след което използваха вятърна и слънчева енергия, за да го загреят.
Резултатът е термична или, както се нарича още, термоелектрическа батерия.
Принципът на неговото действие базиран върху термоелектрическия ефект, който възниква, когато температурната разлика в различните слоеве на работната течност на батерията. Пясък или друга подобна охлаждаща течност се нагрява до висока температура, след което топлината се предава термоелектрически модули, съдържащи полупроводникови материали, които генерират електричество текущ.
Такива батерии са много ефективен начин за съхраняване на излишната електроенергия и са изключително евтини за производство. Това ще даде възможност за по-пълно използване на възобновяемите енергийни източници и решаване на проблема с неравномерното й производство.
Както можете да видите, технологиите, които могат да подобрят бъдещето на човечеството, не трябва да са сложни. Някои от тях са доста прости, но много ефективни.
3. космически катапулт
Видео фрагмент: SpinLaunch
Докато Илон Мъск се опитва да изтръгне най-доброто представяне от добрите стари ракетни двигатели, хората от SpinLaunch реши отидете по по-оригинален начин и изхвърлете товар в орбита с помощта на космически катапулт. И вече имат работещ прототип, който е тестван.
Вместо да изгаря традиционните химически горива, SpinLaunch изстрелва обекти в космоса, използвайки кинетична енергия. Тоест, просто отнема завъртания и хвърля сателита в бялата светлина като красива стотинка. Тогава той все още трябва да използва химически двигатели, за да стабилизира орбитата. Но да можеш да стигнеш до космоса, без да се налага да строиш огромна ракета, все още е впечатляващо.
SpinLaunch твърди, че тяхната система намалява разходите за гориво и инфраструктура за изстрелвания с коефициент 10. Давате свободно пространство във всеки двор.
Вярно е, че за да изстреля сателит, той трябва да бъде разпръснат центрофуга до скорост от 8000 км / ч и изпитва претоварвания от 10 000 G. Естествено, подобно нещо катапултира човек в орбита само в течно състояние - то буквално ще пръска пътниците на първия космически. Но ще се справи с неодушевени товари с гръм и трясък.
4. Изпотен суперкондензатор
Не ви ли писна непрекъснато да зареждате телефона, смарт часовника, слушалките и други джаджи? Специалистите от инженерното училище Джеймс Уат към университета в Глазгоу решиха да се справят с този проблем веднъж завинаги. Те са разработили нов тип гъвкав суперкондензатор, в който електролитът от конвенционалните батерии е заменен Тогава.
Когато полиестерната целулозна тъкан абсорбира човешки телесни течности, положителните и отрицателните йони на потта взаимодействат с повърхността на полимера, която го покрива и предизвиква електрохимична реакция, която генерира енергия. Интелигентен текстилен суперкондензатор може да бъде напълно зареден чрез абсорбиране на едва 20 микролитра течност. И е доста способен да издържи 4000 цикъла на зареждане и разреждане.
Представете си, че вече не е необходимо да сваляте фитнес гривната си, за да я заредите - сложете я и я носете.
И ако такъв полимер е вплетен в суичър, тогава ще бъде възможно джогинг захранва и вашия смартфон. Но такива батерии имат по-важно приложение - могат да се използват в пейсмейкъри, сензори проследяване на жизнените показатели и други носими медицински устройства, които изискват непрекъснато хранене.
Човешката пот като работно тяло на батерия също е обещаваща, защото е екологична. За разлика от същия токсичен литий, можете да го разлеете върху себе си колкото искате.
5. "Жив" бетон
По принцип самовъзстановяващият се бетон не е нова технология. Има материали, които могат ремонт микроскопични пукнатини, предотвратяващи разширяването им и предотвратяващи проникването на влага и въздействието на агресивни среди. Обикновено към състава на самовъзстановяващия се бетон се добавят микрокапсули с възстановителни агенти или влакна, които се втвърдяват при контакт с вода.
Но учени от Университета на Колорадо в Боулдър решиха да отидат по-далеч и създадено буквално "живи строителни материали" (живи строителни материали, LBM). Изработен е от хидрогел и пясък, които са допълнени с фотосинтезиращи цианобактерии Synechococcus. Когато се появят пукнатини в структурата на този материал, цианобактериите започват процеса на биоминерализация, буквално лекувайки щетите.
Учените смятат, че техният „бетон с бактерии"ще ви позволи да създадете структури, които могат не само да "лекуват" пукнатини сами, но и да абсорбират опасни токсини от въздуха и дори да светят по команда. Как ви харесва перспективата да се установите в "жива" къща?
6. средство за отстраняване на въглерод
В момента жизненоважната задача за намаляване на CO2 в атмосферата на планетата нашите зелени приятели, дърветата, действат с помощта на технология за фотосинтеза, доказана в продължение на милиарди години. Новите разработки могат да улеснят трудната им мисия, като абсорбират повече въглероден диоксид и заемат по-малка площ.
Швейцарската компания Climeworks стартиран в Исландия Orca е най-голямата инсталация за улавяне и съхранение на въглерод в света, използваща технология, наречена DAC (Direct Air Capture). Принципът е изключително прост: растението засмуква въздуха около себе си и след това го филтрира. Точно като у дома климатик, просто огромно.
Изграждането на Orca започна през май 2020 г. и беше завършено за по-малко от 15 месеца благодарение на простия модулен дизайн. В същото време е в състояние да отстранява годишно 4000 тона CO от атмосферата.2.
Въглеродният диоксид, уловен от растението, се смесва с вода и се изпраща дълбоко в земята. В рамките на няколко години това CO2 реагира с естествен базалт и се превръща в твърди карбонатни минерали. В допълнение, събраният въглероден диоксид може да бъде преработен и използван за създаване на синтетично гориво.
7. 3D принтиране на кости и органи
3D принтирането е изключително обещаваща индустрия, която може да предостави на човечеството всичко - от евтини къщи до космически двигатели. Но едно от най-интригуващите приложения на тази технология е създаването на кости и вътрешни органи на 3D принтери.
Компания Осиформ създава индивидуални протези от различни кости, изработени от биокерамика и трикалциев фосфат - материали, чиито свойства са подобни на тези на костната тъкан в човешкото тяло. Лекарите извършват ядрено-магнитен резонанс, за да получат информация за заменената кост, която след това се предава на Ossiform. Въз основа на тази информация компанията създава 3D модел на импланта, който е специално проектиран за всеки отделен пациент и имитира точно анатомичната форма и структура на реалните кости. Хирургът проверява дизайна и след като имплантът бъде 3D отпечатан, той може да се използва по време на операция.
Освен за имплантиране в човешкото тяло, продуктите на Ossiform са подходящи и за обучение на хирурзи.
Друго обещаващо приложение на 3D принтерите в медицината е отпечатването на човешки органи. Технологията се основава на използването на биологично съвместими материали, като биополимери и клетки, взети от донор, често от самия пациент.
Специален принтер слоеве тези материали, следвайки строг ред, за да създадат триизмерна структура на органа. След това клетките, вградени в материала, растат и абсорбират полимера, образувайки върху него като върху рамка тъкани, органи, а понякога и цели части от тялото.
Например по този начин един ден отпечатани нос. Те го прикрепиха към предмишницата на пациента, той се вкорени там за няколко месеца и след това беше трансплантиран на лицето.
И дори човешката ретина може да бъде 3D отпечатана с помощта на стволови клетки. Тази технология развити учени от Националния очен институт на САЩ през 2022 г.
8. Екологично погребение с гъби
Пренаселеността на планетата е сериозен проблем, не само защото милиарди хора имат нужда от нещо, за да се хранят, но и защото всички те все още трябва да бъдат погребани някъде. Земите, използвани за гробища, скоро няма да бъдат подходящи за друго използване, тъй като продуктите от трупното разлагане не позволяват да се отглеждат полезни растения върху тях.
Кремацията също не е опция, тъй като се изразходва много енергия за изгаряне на телата. Освен това атмосферата изхвърлен много въглероден диоксид и дори вреден живак - по време на изпаряването на зъбните пломби.
Но оригиналната технология на "зелените" погребения, която вече се използва в САЩ и Великобритания, позволява изхвърлянето на телата без никаква вреда за природата. починал поставени в специален контейнер, където протича контролирано разграждане под въздействието на специално подбрани гъбички и микроорганизми. Плесените и гъбите от род Agaricus се хранят с органични материали, включително останки. Те разграждат протеини, въглехидрати и мазнини, превръщайки ги в хумус и хранителни вещества.
В резултат на този процес се образува компост от гъби, който може да се използва за тор. Компостирането не само намалява вредното въздействие на гниещите продукти върху околната среда, но и допринася за бързото възстановяване на плодородието на почвата.
Прочетете също🧐
- 5 древни изобретения, които са изпреварили времето си
- 10 фантастични филмови изобретения, които станаха реалност
- 8 прости изобретения, които промениха света до неузнаваемост