Podíl:
10 Cool sci-fi technologie napadá naši realitu
Chladné technologie, které byly kdysi vyhrazeny pro sci-fi, napadají naši realitu s urychleným tempem. V některých případech naši vědci, kteří se připojili k Zemi, prokázali, že zdánlivě nemožné se vyvíjejí technologie, ale stále mají překážky, které je třeba nejprve překonat. V ostatních případech jsou tyto technologie již tady.
10Squishy Robots
Pokud jste sledovali film Terminátor 2 pak jste viděli, že robot T-1000 stlačuje těsné plochy změnou na kapalinu. Také by se to mohlo opravit. Nyní vědci z Massachusetts Institute of Technology učinili svou vlastní verzi T-1000, která změnila tvar, realitu.
Agentura obrany pro pokročilé výzkumné projekty (DARPA) chtěla deformovatelné roboty, které působily jako chobotnice. To znamená, že by se mohli protlačovat přes úzké prostory a následně se zvětšit, aby se mohly pohybovat po větším prostoru. V chirurgickém prostředí by se mohutný robot mohl pohybovat na určitém místě lidského těla, aniž by způsobil poškození krevních cév nebo orgánů. Pak by mohl provést potřebný chirurgický úkol. Při operaci vyhledávání a záchrany by se mohutný robot mohl vytrhnout trosek, aby našel přeživší.
K dosažení těchto cílů potřebovali vědci materiál, který by mohl posunout mezi tvrdým stavem (když robot zvládne nástroje nebo provádět jiné úkoly) a měkkým stavem (kdyby se robot stlačil pod nebo mezi objekty). Jak říká profesorka MIT Anette Hosoiová v tiskové zprávě: "Nemůžete jen vytvořit misku Jell-O, protože pokud Jell-O musí manipulovat s předmětem, jednoduše by se deformoval, aniž by vyvinul značný tlak na věc, kterou se pokoušel přesunout. "
Vědci nakonec zvolili levnou polyuretanovou pěnu, která by mohla vytlačit na extrémně malou velikost a poté se rozšířit do normálního tvaru. Poté je pokryli voskem, který je levně dostupný v obchodech s řemeslnými výrobky. Použitím středního tepla na dráty běžící po povrstvených pěnových vzpěrách by mohl vosk přecházet z tvrdé skořápky na měkký povrch. Proud by mohl být podle potřeby zapnut a vypnut. Když bylo na vosk aplikováno teplo, robot by se také sám opravil automaticky.
9Montská kontrola neživých objektů
V "Spockově mozku", epizoda z originálu Star Trek série, krásný Eymorg extrahoval mozog z těla pana Spocka a využil ho k ovládání věcí jako cirkulace vzduchu v podzemním komplexu, kde žili její lidé. Úspěšné odstranění něčího mozku ke spuštění budovy se může zdát nesmyslné, ale ovládání neživého předmětu s vašimi myšlenkami se stalo realitou.
Cílem projektu "Brainflight", který je financován Evropskou unií, je ovládat letoun pouze pomocí signálů z lidského mozku. Vědci chtějí, aby létání bylo snadnější, levnější z hlediska výcviku a bylo přístupné více lidem. Jsou přesvědčeni, že to zvýší bezpečnost snížením zatížení stávajících pilotů.
Počáteční výsledky testů byly úžasně přesné. Při nasazování víčka s připojenými elektroencefalografickými (EEG) elektrodami se mozkové vlny pilota mění na příkazy pro letadlo. Pilot se nikdy nedotýká zařízení nebo ovládacích prvků. Místo toho se zdá, že se pohybují sami. Ale není to čtení z mysli, jen zpracování signálu určuje algoritmus vyvinutý výzkumnými pracovníky. Poloha letadla bude opakovaně napravovat, dokud nebude plynout hladce - v celé kontrole mysli.
Sedm lidí s různou úrovní zkušeností se zúčastnilo testů letového simulátoru. Jeden účastník neměl skutečný zážitek z kokpitu, ale všichni byli ve svých myšlenkových příkazech dostatečně přesní, aby projeli létající pilotní licenční zkoušku. Mnoho účastníků bylo dokonce schopno hladce přistát v podmínkách špatné viditelnosti.
8 Změna počasí
Na Star Trek: Nová generace a další sci-fi show, postavy někdy uváděly "vědecké" techniky, které by zastavily tornáda nebo jinak změnily počasí. Ale byly to jen výtvory z představivosti spisovatele. I v našem světě někteří lidé vytvářejí konspirační teorie o úpravě počasí. No, chystá se o něčem reálném, o kterém mluvit.
Vědci z univerzity v centrální Floridě a Arizonské univerzity vylepšují způsob, jak vystřelit vysokoenergetický laserový paprsek do oblaků, aby na požádání vyrobili déšť nebo blesk. Jiní vědci byli schopni způsobit elektrickou událost v oblacích, ačkoli nemohli spustit blesk.
Výzkumníci z Floridy a Arizony čelili alespoň několika problémům. Nejprve se museli ujistit, že tento typ vysokoenergetického laserového paprsku nevyprchá, než dosáhne cíle. Také potřebovali zaměřit paprsek z bezpečné vzdálenosti, aby nedošlo k zasažení bleskem. K vyřešení těchto problémů se rozhodli použít sekundární laserový paprsek pro obklopení a udržení primárního paprsku s vysokou intenzitou. Se sekundárním laserem působícím jako zásobník energie by primární laserový paprsek mohl cestovat mnohem dál než dříve. Je to jako použití prodlužovacího kabelu pro dosažení mraků.
Svojí metodou rozšířili dosah lasera z 25 centimetrů na nejméně dva metry (7 stop). Ale věří, že je možné jít až 50 metrů nebo více. To nám umožní ovládat déšť a blesk v rozsáhlé oblasti.
7Traktorové nosníky
Traktorové nosníky, které využívají energii k tahání předmětů směrem k vám nebo k vaší lodi, se běžně používají ve sci-fi, zejména v oblasti Hvězdné války a Star Trek. Ale po dlouhou dobu se zdálo, že je to v rozporu se zákony fyziky v reálném světě. Nedávno však vědci z australské národní univerzity vyvinuli trakční paprsek na vodě.Podle vůdce týmu Dr. Horsta Punzmanna "zjistili způsob, jak vytvářet vlny, které mohou přinutit pohyb plovoucího předmětu proti směru vlny." Jinými slovy, tento vlnový generátor traktoru přitahuje položka k němu.
Pomocí vlnové nádrže vědci zjistili, jak posunout kuličku ping-pongem ve směru, který chtějí, manipulovat s frekvencí a velikostí generovaných vln. Objevili, že tyto trojrozměrné vlny způsobují různé proudy proudů na vodní ploše. Jedním z těchto modelů je traktorový paprsek, který by měl být užitečný při odstraňování ropných skvrn nebo manévrovacích předmětů, které se nacházejí ve vodě.
Fyzici na univerzitě v Dundee také vyvinuli akustický trámový paprsek, který dokáže posunout objekt o velikosti 1 centimetru (0,4 palce). Až dosud byly s tímto typem paprsku posunuty pouze mikroskopické objekty. Vědci byli schopni použít ultrazvukovou energii, aby vyvinuli sílu za objektem a přesunuli ji k ultrazvukovému zařízení. Věří, že tato technologie výrazně posílí využití ultrazvuku ve zdravotnictví.
6Třiky
Další Star Trek zařízení je trojcestný, ruční skener, který byl často používán doktorem McCoyem, který vyšetřoval pacienty při stanovení lékařské diagnózy. Jiné znaky používaly trikordery pro skenování životních forem nebo pro analýzu povrchů planety. V našem světě existují technologie, které v blízké budoucnosti umožňují určitým typům trikolorů.
Na univerzitě v Southamptonu vyvíjí vědci ruční lékařský skener, který používá elektronické součástky jako chemické senzory. To by umožnilo pro denní diagnostiku proteinových vzorků z lůžka pacienta. Tyto snímače snižují náklady a čas potřebné k tomu, aby pacient dostali léčbu tím, že eliminovali potřebu odeslat vzorky do laboratoře.
Jiní vědci na univerzitě Missouri vyvíjejí jiný typ trikorderu, který využívá zdroj záření jen malý jako tyčinka dásní. Jejich trikordér by byl ruční rentgenový snímač, který by mohl být použit pro lékařské rentgenové záření, pro boj s terorismem nebo dokonce pro meziplanetární průzkum.
Samotný skener by měl mít velikost mobilního telefonu. Vedle snížení nákladů na lékařskou péči by tato tříkolka mohla pacientům ve špatných, odlehlých oblastech přinést potřebné rentgenové diagnostické služby. Mohlo by být také použito pro zubní rentgenové záření, které sníží expozici pacienta záření.
V boji proti terorismu mohl tento trikordér hledat zboží na zbraně a jiné nelegální předměty v místech vstupu do země. Navíc tyto skenery mohou být navrženy se senzory, které pomáhají při zkoumání planet, ať už vlastních nebo jiných, pokud jsou používány na interplanetálních sondách.
5Biometrické platby s vyšetřením žil
Ve vědecké fikci je běžné používání scanů sítnice nebo jiných biometrických metod pro přístup k nejtajnějším informacím, jako je tomu u projektu Genesis on Star Trek II: Hněv Khan. Nyní Fredrik Leifland, inženýrský institut ve Švédské univerzitě v Lundu, přijal tento pojem a použil ho na biometrické platby, které mají přístup k zabezpečeným bankovním účtům. Od dubna 2014 se ve Švédsku nacházelo 15 restaurací a obchodů, které používaly technologii snímání žíly Leifland, aby mohli platit z bankovního účtu zákazníka. V té době asi 1600 zákazníků aktivně využívalo systém jako alternativu k platbě hotově nebo kreditními kartami.
Tato způsob placení pomocí žíly je snadná, rychlá a bezpečná. Jak říká Leifland v článku z Lundské univerzity, "Vzorek žíly každého jednotlivce je zcela jedinečný, takže ve skutečnosti neexistuje žádný způsob, jak se s tímto systémem dopustit podvodu. Vždy potřebujete, aby vaše ruka byla skenována, aby mohla projít platba. "
Přihlášení k platebním kartám se zdá být poměrně snadné. Přejdete do obchodu s terminálem pro testování žíly. Potom zadejte některé osobní údaje a třikrát si prohlédněte ruku. Dostanete textovou zprávu s aktivačním odkazem. Nakonec vyplníte registrační formulář se všemi potřebnými bankovními informacemi a máte dobré jít.
4Robonauts s prostorovými nohami
Robotiky podobné lidem jsou hlavním pilířem sci-fi filmu, televize, knih a komiksů. Oni řídí rozsah od Astro Boy k C-3PO a dál. V reálném světě máme Robonaut, robota navržený společností General Motors a NASA, o kterém jsme vám o tom předtím říkali.
Ale člověk jako Robonaut 2 (R2) nyní učinil další krok. Robot R2 na palubě Mezinárodní kosmické stanice (ISS) měl původně jen hlavu a trup se dvěma rukama a rukama. To znamenalo, že astronauti museli s robotem pracovat.
Ale to se mění - teď má R2 lezoucí nohy, aby převzal další povinnosti od astronautů. Toto je první robonaut ve vesmíru, který je mobilní. R2 začne pracovat uvnitř vesmírné stanice s případným cílem být schopen pracovat mimo stanici. NASA chce posílat stále sofistikovanější robonautky všude tam, kde lidé jdou ve vesmíru. Ať už astronauti zamýšlejí jít na měsíc nebo planetu, robonautové budou užitečné. Mohou jít před lidmi, aby připravily věci, jít s lidmi, aby pomohli s úkoly každodenního života a zkoumání, nebo zůstat bez lidí, aby udrželi věci ve vesmíru.
3Dflektorové štíty
Studenti Univerzity v Leicesteru napsali zajímavý článek o proveditelnosti vytváření Hvězdné válkykteré chrání kosmickou loď před nepřátelským laserovým ohněm v dnešním světě. Podle těchto studentů byste museli použít silné magnetické pole, které by obsahovalo husté plazmové pole s vysokou horkostí kolem vaší lodi. Chcete-li odvrátit vyšší frekvence laserového záření, potřebujete v štítu hustší plazmu.
To se může zdát nepravděpodobné, ale již používáme podobnou techniku s rádiovými komunikací a radarem.Vidíte, ionosféra, která obklopuje naši planetu, je plazmové pole. Odráží rádiové vysílání a radar zpět na Zemi, stejně jako štít kolem kosmické lodi by odrazil laserový požár.
I když je dnes požadovaná síla magnetu pro deflektor možná, existují přinejmenším několik problémů, které je třeba překonat k ochraně kosmické lodi. Zaprvé by velikost potřebného zdroje energie byla tak velká, že by ve vaší kosmické lodi nebylo příliš mnoho prostoru. Naše věda dosud nevytvářela zdroj energie, který by byl možný ve velikosti. Druhým problémem je, že piloty budou účinně oslepeny štítem. Jakýkoli štít, který odráží záření světla, také zabraňuje tomu, aby se světlo dostalo k pilotovi. Takže pokud vás síla nevede, budete potřebovat další světelný zdroj, který překračuje četnost světelného záření. Ultrafialová kamera by byla jednou z možností.
Přestože ještě nejsme připraveni nasadit Imperiální flotilu, existují další aplikace pro tento typ technologie, které bychom zde mohli používat na Zemi. Například, namísto odklonu radiace, studenti Leicester navrhnou zachytit ji pro použití s fúzním reaktorem.
2Obývající zařízení
Ve fikci se zařízení pro maskování objevují v mnoha formách od romulského maskování Star Trek která by mohla skrýt kosmickou loď, plášť neviditelnosti Harryho Pottera, perfektně maskovaný Predator, který se mísí s jeho džunglovým prostředím.
Nyní ještě nemůžeme skrýt kosmickou loď, ale v dnešním světě se vyvíjejí skutečné maskování technologií pro světlo, zvuk, dotyk a teplo. Mnohé z těchto technologií by měly využívat umělé metamateriály, které odrážejí světlo takovým způsobem, že objekt se stává neviditelným. Od posledního mluvení o metamateriálech vyvinuli vědci způsob, jak používat nefokusované laserové světlo jako jehly, které pomáhají vyrábět metamateriály na nanosnímku. Metamateriály jsou také vyvíjeny pro zvuk a dotyk.
Existuje ještě mnoho překážek, které je třeba překonat, než se metamateriály stanou součástí naší každodenní reality. Jeden problém je cena. Další je škálovatelnost. Ale vědci dělají pokrok v této oblasti tím, že pracují na technice nazvané nanotransfer tisk, který bude větší škály metamateriálu.
Existuje jeden typ pláště, který je dnes skutečností. Podle inženýrů na Národní univerzitě v Singapuru je nyní možné do jisté míry použít i zařízení podobné Predatorovi. Tito inženýři vytvořili zařízení, které může současně poskytnout iluzi maskování a učinit někoho "neviditelným" blokováním svého tepelného podpisu. To znamená, že osoba nemůže být sledována tepelným podpisem těla.
Tato metoda maskování vojáků je nákladově efektivní, protože používá namísto složitějších metamateriálů přírodní, samozhášivé materiály. Tepelný plášť je připraven k vojenským účelům a v případě potřeby je lze snadno měnit. Výzkumníci také pracují na kamuflážním zařízení, které vidí barvu a přizpůsobí ji tak, aby se objekt mohl mísit s okolím, jako je chobotnice.
1Rosie The Robot Maid
Dokonce i karikatury mohou inspirovat technologii. Rosie Robotová byla služka, kterou vesmírní věk Jetsons najal k tomu, aby dělal své domácí práce. Na počátku šedesátých lét, když karikatura vysílala, vypadalo to jako futuristická fantazie. Ale dnes jsme velkým krokem blíž k realitě každého, kdo dokáže koupit nebo pronajmout levný robota, který zametne nebo dokonce zjistí úniky plynu. Jednoduše byste se obrátili na robotické pomocné zařízení, řekli jim, co potřebujete, a asi za hodinu vám poskytnou základní robot, který dokončí váš úkol.
To je vize vědců, kteří vymysleli roboti, kteří se mohou shromažďovat a chodit nebo plazit, aby vykonávali svou práci bez zásahu člověka. Tito inženýři postavili sebepřipojný robot, který se může ve čtyřech minutách dát dohromady jen s malým množstvím papíru a dětské hračky nazvané Shrinky Dinks, což jsou listy z pružného plastu, které se při zahřátí na malé, tvrdé desky smršťují. Tato metoda je modelována po tom, jak se aminokyseliny samy shromažďují do proteinů s různými funkcemi. Tyto roboty mohou být použity na Zemi i ve vesmíru, ačkoli nejsou připraveny na hlavní čas. Vědci chtějí experimentovat s materiály, které jsou silnější a potřebují méně tepla k práci.