Это прорыв: десять самых важных технологий 2021 года

Искусственный интеллект

Научно-фантастические теории пугают нас усиленным влиянием ИИ (ядерная атака, уничтожение стратегических видов, рост роботов). Даже Стивен Хокинг предупреждал об опасности искусственного интеллекта. Но он также может дать нам шанс выбраться из сложной ситуации, в которой находится человечество.

Программа Microsoft «ИИ для Земли» как раз финансирует разработки на благо планеты. Она предоставляет более 200 исследовательских грантов командам, применяющим технологии ИИ для оздоровления Земли в четырех сферах:

• биоразнообразие;
• климат;
• вод;
• сельское хозяйство.

Уже сейчас ИИ может похвастаться выполнением таких задач:

• анализ ледяной поверхности для фиксации изменений во времени;
• точная планировка новых лесопосадок для максимального поглощения углерода;
• помощь в предотвращении разрушительного цветения водорослей.

В промышленно развитых странах ИИ вскоре изменит методы ведения сельского хозяйства, уменьшая зависимость от пестицидов и резко снижая потребление воды. ИИ сделает автономные транспортные средства более эффективными, снижая загрязнение воздуха. Ученые используют интеллект для разработки биоразлагаемых заменителей пластмасс и способов очистки океанов.

Стоит знать! Ежегодно в океаны выбрасывают около 8 миллионов тонн пластмасс.

А какая климатическая проблема беспокоит вас?

Создание ада

Так выглядит горячая соседка нашей планеты. Земля станет такой же?

Этот вариант похож на предыдущий. Некоторые футурологи предвидят создание рая— использование передовых технологий, включая загрузку сознания и виртуальную реальность, которые превратят Землю в парадиз. Но если вы можете создать рай, вы можете создать и ад. Эта перспектива особенно пугает, если учесть неопределенную продолжительность жизни, а также практически безграничные возможности психологического и физического наказания. Сложно представить, что кто-то в принципе захочет разрабатывать такую вещь. Но этим кем-то может быть искусственный сверхинтеллект. Вы же помните проблему Василиска Роко?

«Зеленый» водород

«Зеленый» водород сегодня является частью глобальной мировой стратегии по снижению углеродного следа и переходу на возобновляемые источники энергии. Вместе с электрокарами водородные двигатели призваны стать главной альтернативой транспорту на дизельном топливе.

«Зеленый» водород получают экологически чистым способом без применения атомной энергии и природного газа. Самый безвредный метод — электролиз, когда через воду пропускают электрический ток. Это позволит избавиться от 830 млн т вредных выбросов углекислого газа в год — последствия неэкологичного производства водорода.

Сейчас, когда стоимость солнечной и ветровой энергии стремительно падает, появился шанс на массовое внедрение еще и водородной энергетики. В связи с этим Европа начала создавать необходимую инфраструктуру и производство на базе электролиза.

Водородная энергетика России и Европы: перспективы рынка на $700 млрд

IEA (Международное энергетическое агентство) рекордный рост электролиза для производства зеленого водорода. Оно прогнозирует, что к 2030 году цена на водородное топливо упадет, как минимум, на 30%, что сделает его таким же доступным, как и другие виды топлива.

Еще до COVID-19 ускорились продажи автомобилей с водородным двигателем, однако сейчас многие производственные мощности замедлились или вовсе остановлены. После пандемии именно водородные технологии могут помочь восстановлению экономики.

По данным Allied Market Research, рынок транспортных средств на водородных топливных элементах достигнет $42 млрд к 2026 году, при среднегодовом темпе роста 66,9%. Его подстегнут растущие экологические проблемы и международные инициативы по их решению, а также — потенциал технологии наряду с электрокарами.

Автомобили на водородном двигателе уже выпускают Toyota, Honda, Hyundai, Audi, BMW, Ford, Nissan, Daimler. В Калифорнии построят 100 водородных заправочных станций, а к 2025 году здесь планируют довести количество автомобилей с нулевым уровнем выбросов до 1,5 млн.

Airbus объявила о планах ускорить разработку коммерческих реактивных самолетов с водородным двигателем и полностью отказаться от использования гибридных двигателей. Это значит, что к 2035 году появятся первые самолеты с нулевым уровнем выбросов.

«Эти боеприпасы ещё пригодятся»

На текущий момент специалисты «Эры» и «Сухого» повысили точность применения ОФАБ-250-270 для истребителя-бомбардировщика Су-34. Согласно результатам испытаний точность бомбометания увеличилась в два-три раза, достигнув плановых показателей. 

Также по теме

«Создать хаос в системе ПВО противника»: какими возможностями будет обладать новый российский беспилотный комплекс

В России разрабатывается беспилотный боевой авиационный комплекс «Стая-93». Проект изделия был представлен на выставке…

ОФАБ-250-270 — свободнопадающая осколочно-фугасная авиабомба, предназначенная для поражения живой силы, военной техники, неукреплённых наземных объектов. Боеприпас может сбрасываться с высоты до 16 км. Круговое вероятное отклонение (фактически отражает показатель точности) составляет от 30 до 150 метров.

Масса ОФАБ-250-270 — 266 кг, взрывчатого вещества — 94 кг. При детонации в радиусе 50 м бомба рассеивает около 11,5 тыс. осколков. Данный боеприпас активно применялся в Сирии самолётами оперативно-тактической (Су-24М, Су-25, Су-34) и дальней (Ту-22М3) авиации.

Дмитрий Корнев заявил, что совместный проект «Эры» и «Сухого» имеет большое значение как с военной точки зрения, так и с экономической. Повышение точности неуправляемых бомб позволит ВКС эффективно решать боевые задачи в конфликтах низкой интенсивности с минимальными финансовыми затратами.

• Российские авиатехники в Сирии готовят самолёт ВКС к боевому вылету
• РИА Новости

Аналогичной точки зрения придерживается профессор Академии военных наук, старший научный сотрудник Центра политических исследований России Вадим Козюлин. В комментарии RT эксперт отметил, что в антитеррористических кампаниях и в боевых действиях против слабого в техническом отношении противника ВКС нет смысла применять дорогостоящие управляемые ракеты.

Как пояснил Козюлин, стоимость одной свободнопадающей бомбы в десятки раз ниже современного высокоточного боеприпаса. Конечно, такая бомба заметно уступает по точности управляемым и корректируемым аналогам, однако этот недостаток нивелирует использование более совершенных прицельно-навигационных комплексов, говорит эксперт.

Hyperloop может быть опасен для здоровья

Hyperloop несет в себе риски.

И все же, хотя на бумаге это выглядит круто, некоторые видят в идее проблемы. Основная проблема в том, что люди могут и не перенести такую скорость, даже если будут двигаться по прямой линии. При этом сделать ее абсолютно прямой будет почти невозможно из-за геологических неровностей. Любой толчок или проблема с вакуумом будут катастрофическими, потому что на скорости 1300 километров в час не будет даже секунды, чтобы среагировать. Маск также предлагает оставить между машинами всего по восемь километров, но это будет означать, что капсулы будут проноситься через каждые четыре секунды. Возможно, Hyperloop больше подойдет для перемещения грузов, нежели людей.

Ветряные и солнечные фермы убивают дикую природу

В ветряках есть не только польза.

наиболее подходящие для сохранения природы источника энергии

И хотя вы можете подумать, что «зеленые»будут самыми большими фанатами ветра и солнечной энергии, природоохранные организации фактически больше всего обеспокоены ростом этих заводов и простя компании тратить время на изучение влияния этих заводов на окружающую среду. Проблема в том, что ветряные и солнечные фермы уничтожают дикую природу, живность, особенно птиц. Хотя исследования показывают, что ветряная энергия убивает меньше дикой природы, чем уголь, гибнут птицы, а количество солнечных ферм еще не подсчитано. Проблема в том, что птицы видят солнечный массив и думают, что это озеро; они летят на него и сгорают на полпути. Предлагались многие решения, но ни одно из них пока не показало свою эффективность.

Военные нанотехнологии

Едва ли что-нибудь еще может положить конец нашему правлению на Земле быстрее, чем военные — или сильно испорченные — нанотехнологии молекулярной сборки.

Эта угроза проистекает из двух чрезвычайно мощных сил: неконтролируемое самовоспроизводство и экспоненциальный рост. Нигилистическое правительство, негосударственный агент или частное лицо может разработать микроскопические машины, которые поглотят критически важные ресурсы нашей планеты со скоростью лесного пожара (очень быстро), при этом плодясь в огромном количестве и оставляя бесполезные побочные продукты на своем пути — футурологи называют этот сценарий «серой слизью».

Теоретик нанотехнологий Роберт Фрейтас предложил несколько возможных вариантов появления губительных для планеты нанотехнологий, включая серую пыль, серый планктон, серые лишайники и так называемые убийцы биомассы. Серая пыль закроет нас от солнечного света; серый планктон будет состоять из выращенных на дне океана репликаторов, которые поедят всю наземную богатую углеродом экологию; серые лишайники уничтожат наземную геологию, а убийцы биомассы атакуют разнообразные организмы.

По мнению Фрейтаса, худший сценарий «глобальной экофагии» займет порядка 20 месяцев, чего будет более чем достаточно, чтобы сконструировать эффективную защиту. Под защитой Фрейтас имеет в виду контрмеры в виде самореплицирующихся нанотехнологий или систему, которая выводит из строя внутренний механизм наноботов. С другой стороны, мы могли бы развернуть «активные щиты» заранее, но большинство экспертов в области нанотехнологий сходятся в том, что это будет бесполезно. Следовательно, придется разрабатывать и поддерживать мораторий на создание боевых нанотехнологий.

Космические технологии, которые мы будем использовать в ближайшие годы

Биопринтер

Российские ученые в 2016 году создали рабочий прототип биопринтера «Орган.Авт», который может печатать микроорганы и ткани. В 2018 году его решили запустить в космос. На МКС напечатали хрящевую ткань человека, а также ткань щитовидной железы мыши. Результаты признали успешными

Создание новых клеток и тканей в космосе понадобилось по нескольким причинам. Во-первых, отсутствие гравитации позволяет печатать объект сразу со всех сторон, а не послойно, как на Земле. Во-вторых, не приходится использовать токсичные соли гадолиния, которые обычно используются в экспериментах в земных лабораториях. Это повышает выживаемость создаваемых клеточных структур.

Футурология

Футуролог Томас Фрей — о будущем биопринтинга и бессмертии человека

Когда такой принтер войдет в повседневность и людям смогут пересаживать органы, напечатанные на орбите, пока неизвестно.

Переработка пластика

Для переработки пластика в космосе используют 3D-принтер Refabricator. Он разработан компанией Tethers Unlimited и уже работает на МКС. Принтер-гибрид может как перерабатывать пластиковые отходы, так и отпечатывать новые предметы. Как это происходит? Использованный во время экспедиции пластик загружают в принтер. Далее он плавит мусор и делает из него волокна для дальнейшей 3D-печати инструментов и пластиковых запчастей. В дальнейшем этот прибор пригодится не только космонавтам в длительных полетах, но и людям на Земле.

3D-принтер на МКС

Фотобиоредактор

В Москве команда инженеров в 2018 году создала фотобиореактор, который умеет выращивать водоросли. Это прозрачный сосуд с лампочками, насосом и датчиками. В нем растут одноклеточные водоросли. Внешне аппарат похож на большой блендер. Разработка может пригодиться в космосе для путешествий на большие расстояния для жизнеобеспечения членов экипажа. Например, водоросли можно использовать как корм для рыб, которых тоже можно выращивать на борту корабля.

На Земле выращенными в фотобиоредакторе водорослями можно кормить не только рыб, но и скот. Также растения можно использовать для очистки сточных вод и создания биотоплива.

Ядерный синтез

Наше солнце питается от синтеза ядер водорода, образующих гелий. В течение десятилетий ученые работали над тем, чтобы использовать тот же процесс для создания устойчивой энергии на Земле. С экологической точки зрения, ученые работают над гениальным проектом для создания энергии с нулевым выбросом углерода. В отличие от ядерного деления – процесса, который питает существующие ядерные установки, синтез не приводит к образованию радиоактивных ядерных отходов.

Проблема в тепле. Чтобы генерировать чистую положительную энергию, когда две частицы сливаются, реакция должна происходить при миллионах градусов Цельсия. Вы знаете, какой материал это выдержит? Мы – нет, но ученые активно работают.

Реакцию нагревания возможно приостановить в плавающей плазме, которая не даст адской жаре коснуться камеры. Исследователи хотят добиться этого с помощью мощных магнитов. Команда из лучшего университета мира MIT (Massachusetts Institute of Technology) считает, что сможет реализовать такой проект всего через 15 лет.

Выбор лучшей системы резервирования для дома и дачи

Из лучших ИБП для дома можно выделить комплекты от ООО «Светон». К основным моделям, которые следует рекомендовать владельцам загородных домов, относятся:

• Эконом вариант «ИБП Дом 3 кВт / 2 кВт*ч». Это относительно недорогое решение на базе инвертора BINEOS 3KF с временем резерва до 10 ч. Гарантируется бесперебойная автономная работа до 8 часов системы освещения, котельной, насоса водоснабжения, холодильника и телевизора. Вес оборудования составляет 95 кг.
• Базовый комплект ИБП «5 кВт / 8 кВт*ч». «Золотая середина» по соотношению цены и качества. Подходит при среднесуточном потреблении 12 кВт*ч в сутки, т.е. для семьи из нескольких человек, круглосуточно проживающей в доме, и пользующейся автономным отоплением, водоснабжением, бытовой техникой.
• Система резервирования «Коттедж+ 10 кВт / 32 кВт*ч». Максимум возможностей для тех, у кого в коттедже или доме постоянно работают мощные потребители электроэнергии, включая отопление 2-3 этажного здания, водоснабжение, насосы других систем – глубинные, для декоративных фонтанов и т.д. Поставляется с 16 необслуживаемыми AGM аккумуляторами, 2-мя инверторами, стеллажом, комплектом автоматики и защиты.
• Системы резервирования «Коттедж++ 15 кВт / 32 кВт*ч» и «Коттедж+ более 15 кВт». Есть решения вплоть до 45 кВт для организации бесперебойного снабжения крупного объекта с несколькими домами или даже небольшого дачного, коттеджного поселка. Конфигурация, стоимость уточняется по запросу у менеджеров ООО «Светон»

Солнечное стекло

Что, если бы каждое окно могло генерировать энергию? Воплотить это в реальность способно солнечное стекло – новая нашумевшая технология в кругах дизайна и устойчивого развития.

Солнечное стекло – это прозрачный оконный материал, который также улавливает солнечную энергию и преобразует ее в электричество.

Большим препятствием есть эффективность. Высокоэффективные солнечные элементы могут достигать эффективности 25% или более, но поддержание прозрачности означает снижение эффективности преобразования света в электричество. Ученые из Университета Мичигана разрабатывают стекло, которое обеспечит 15% эффективности, пропуская до 50% света. Это уже начало.

И снова гиперзвук

Окончание холодной войны и развал СССР серьёзно замедлили работы по гиперзвуку. В США в рамках программ Х-43 и Х-51 удалось доказать работоспособность ГПВРД, но ярко проявили себя и другие проблемы. Например, высокий износ материалов двигателя, из-за которого он, по сути, становится одноразовым; малая живучесть ракеты с большой вероятностью разрушения её в полёте, необходимость использования ракетного ускорителя для разгона до скорости в 5 М.

Из-за всех этих проблем разработку гиперзвуковой крылатой ракеты в США свернули.

Гиперзвуковая ракета Х-51 Waveraider разрабатывалась в США в рамках программы Prompt Global Strike, которая обеспечивала вооружённым силам возможность нанесения удара по любой цели на Земле через час после принятия решения

В нашей стране идёт разработка гиперзвуковой противокорабельной ракеты   Циркон», почти аналогичной американской ракете Х-51. Информации в свободном доступе об этом проекте очень мало для каких-либо оценок. Несмотря на бравурные заявления о первых успешных испытаниях в 2018 году, есть сомнения, чтоЦиркон» не столкнётся с теми же проблемами, что и Х-51, и не повторит её судьбу.

Внешний вид ракетыЦиркон» неизвестен, потому реконструируют его обычно какбрата-близнеца» Х-51

Другим путём развития гиперзвука в текущий момент являются гиперзвуковые планирующие боевые блоки ракет. По сути любая современная баллистическая ракета развивает гиперзвуковую скорость(этот факт использовали, чтобы назвать гиперзвуковым оружием обычную ракету воздушного базированияКинжал»), и вопрос тут только в маневрировании. Боевые блоки ещё в 70-е годы научились ограниченно маневрировать в горизонтальной плоскости — теперь пришло время для вертикального манёвра и продолжительного горизонтального планирования.

Схема применения гиперзвукового планирующего боевого блока

У нас и в Китае подобные боевые блоки разрабатываются для МБР, а в США, судя по всему, делают ставку на оснащение такими блоками ракет малой и средней дальности.

Но планирующий боевой блок стоит максимально далеко от гиперзвуковой авиации — у него куда более слабые требования по теплозащите, он не использует своего двигателя для создания тяги. Разве что опыт маневрирования на гиперзвуке мог бы пригодиться для проектов гиперзвуковых самолётов.

На ту же тему
Гиперзвук»: чудо оружие или маркетинговый развод?

Итоги достаточно неутешительны. Разговоров о создании гиперзвуковых самолётов даже не ведётся — всем понятно, что это дело не самого близкого будущего. И неясно, возможно ли вообще создание материалов нужных характеристик для конструирования подобных аппаратов.

У гиперзвуковых крылатых и противокорабельных ракет по-прежнему существуют достаточно серьёзные проблемы, перспективы их совсем не очевидны. И лишь планирующие боевые блоки, судя по всему, готовы встать на вооружение.

Вместо ренессанса гиперзвука получается ровно то же, что и в 60-е, и в 80-е годы — много перспектив, много пиара, но мало работающих решений. И будет ли дальше лучше — неизвестно.

Виртуальные тюрьмы и пытки

Виртуальная реальность уже становится для нас чем-то обычным

Какими будут пытки и тюрьмы, если люди смогут жить в течение сотен или тысяч лет? Что будет с заключенными, если их разумы загрузить в виртуальный мир? Этик Ребекка Роач занимается исследованием этих ужасных сценариев:

Загрузка сознания совершившего преступление и ускорение его в миллион раз позволит ему «отработать» преступление с наказанием в 1000 лет за восемь с половиной часов. Это будет дешевле, чем содержать преступника на деньги налогоплательщиков ту же 1000 лет. Вслед за этим концентрированным наказанием может последовать реабилитация, также на несколько часов».

Это ужасно. Надеемся, человечество на такое не согласится.

Игрушечные лазеры слепят пилотов

Такой лазер уже не игрушка.

имеют поразительную силу

Многие люди, по незнанию или специально, подсвечивают лазерами самолеты. Чаще всего это приносит вред. Иногда лазеры могут дотягиваться до кабин самолетов и ослепить пилотов, что затрудняет приземление. Что еще хуже, это может быть концом карьеры, потому что если пилот слишком долго будет смотреть на лазерные блики, он может навсегда потерять зрение, а даже частичная потеря зрения поставит крест на его карьере. Указывать лазером на самолет считается преступлением в Соединенных Штатах, да и в других странах тоже запрещено. Не стоит указывать лазером на автомобили, самолеты, светить людям в лица и так далее.

Лучшие тихие стиральные машины по типу установки

Подразделяются на встраиваемые и отдельно стоящие. Многие сегодня выбирают встраиваемые машинки, здесь покупателей подкупает их дизайн. Комната выглядит как единое целое, но и заплатить придется больше.

Встраиваемая

Bosch WKD 28540

Плюсы

• большой объем загрузки
• бесшумность работы и отсутствие вибрации
• наличие режима сушки
• контроль образования пены
• хорошо отстирывает
• защита от протечек

Минусы

• частые поломки
• завышенная цена

Если повезет попасть на акцию, можно приобрести машинку за 89 тысяч рублей. В отдельных магазинах бытовой техники цена на Bosch WKD 28540 составляет более 120 тысяч. Сочетание стирки и сушки в почти бесшумной стиральной машине дорогого стоит. Отстирывает машина хорошо, с въевшимися пятнами справляется.

Машинка самостоятельно регулирует уровень воды в зависимости от выбранного типа тканей. Контроль пенообразования – вещь полезная. Если вы ошиблись с дозировкой стирального порошка, стиралка Bosch не допустит, чтобы пена покинула пределы машинки. Что касается режимов, то здесь все стандартно.

Упор сделан именно на тихую работу и отсутствие вибраций. Согласно отзывам, в первые 3 месяца эксплуатации машинка часто ломается. Однако отзывы датируются примерно одним и тем же временем Возможно, имеет место брак целой партии.

Siemens WI 14W540

Плюсы

• наличие коротких программ
• большой объем загрузки
• стирает бережно
• не шумит

Минусы

неприятный звук при открывании дверцы

Отличный вариант для семей с детьми. Во-первых, машинка стирает очень бережно, не повреждая качество ткани. Во-вторых, 8 кг загрузки позволят маме накопить вещи, а затем выстирать все за один раз. В-третьих, благодаря AntiVibration, вы можете стирать, пока детки наслаждаются дневным сном.

Существенных недостатков не выявлено. Если вы не слишком придирчивы к звуковым сигналам при открывании дверцы, то беспокоиться вам не о чем. Эта бесшумная стиральная машина функциональна и удобна в управлении.

Candy CBWD 8514TWH

Плюсы

• сушка по остаточной влажности
• загрузка – 8 кг
• цена
• небольшой расход электроэнергии

Минусы

недостаточное количество программ стирки

Это одна из самых бесшумных и вместительных стиральных машин с фронтальной загрузкой. С функцией сушки по остаточной влажности. Благодаря таковой, белье почти сухое и меньше мнется. Но погладить его все же придется. Встраиваемые стиральные машины отличаются высокой стоимостью. Цена этой машинки вполне приемлема. Учитывая надежность модели, она прослужит долгие годы.

Отдельно стоящая

Electrolux EW8F3R28S

Плюсы

• очень вместительная
• работает практически беззвучно
• большое разнообразие режимов стирки
• функция обработки паром
• функция быстрой стирки
• качество стирки
• класс энергопотребления

Минусы

высокая цена

Этот аппарат – находка для тех, кто предпочитает самостоятельно стирать пуховики, иную верхнюю одежду и подушки. Машинка сама предложит время стирки и объем необходимой воды. Если вы привыкли доверять только себе, то в вашем распоряжении ручная настройка.

Быстрая 14-минутная стирка позволит освежить вещь. Но имейте в виду, пятна не отстираются. Такой режим подходит для устранения запаха или придания свежего вида вещи. Обработка паром облегчит предстоящую глажку, актуально для постельного белья.

Whirlpool FSCR 90420

Плюсы

• тихо работает
• позволяет загрузить 9 кг белья
• функция отложенного старта
• дизайн

Минусы

• вес
• ширина

В период скидок цена снижается до 39 тысяч рублей. Машинку не удастся поставить в узкую ванную комнату, заранее планируйте свободное место, учитывая габариты. Многократно отмечено, что Whirlpool FSCR 90420 тихая. Естьфункция отложенного старта.

Вы можете запрограммировать время включения. Бывает, что дел по дому слишком много и о чем-то можно забыть. Не советуем автоматически включать машинку во время вашего отсутствия в квартире.

AEG LTX7ER272

Плюсы

• возможность дозагрузки белья
• экономичный расход электроэнергии
• работает тихо
• качество стирки

Минусы

дизайн подойдет не каждому

Это машина с вертикальной загрузкой белья. Всего она вмещает до 7 кг белья, что неплохо для вертикального пуска. При этом есть возможность дополнительно загрузить оставленные вещи во время стирки, не прерывая процесс. Что касается дизайна, то все вертикальные машинки своеобразны. Если под интерьер ванной комнаты она вам не подходит, разместите машинку в широкой туалетной комнате. Многие именно так и делают, экономя место в ванной.