Инновационные изобретения 21 века. Десять самых интересных изобретений XXI века! Портативный рентгеновский сканер
В первые два десятилетия 21-го века наука обогатилась целым рядом открытий, которые в перспективе могут значительно повлиять на качество жизни каждого человека. Чего стоит только получение стволовых клеток из кожи взрослого человека, дающее возможность выращивать нужные органы без использования эмбриональных клеток!
Фундаментальное открытие гравитационных волн дает человечеству надежду на путешествия между звездами, а из нового материала графен совсем скоро будут производить сверхъемкие аккумуляторы. Впрочем, обо всем по порядку: в нижеприведенном рейтинге мы постарались систематизировать важнейшие научные открытия 21 века по степени их значимости для человечества.
ТОП-10 самых значительных научных открытий XXI века
10. БИОНИКА. Сконструированы биопротезы, управляемые силой мысли
Еще недавно утраченные конечности людям заменяли пластиковые муляжи или даже крюки. В последние два десятилетия наука сделала огромный шаг в создании биопротезов, управляемых силой мысли и даже передающих ощущения от искусственных пальцев в мозг. В 2010 г. английская фирма «RSLSteeper» представила биопротез руки, с помощью которого человек способен открывать двери ключом, разбивать яйца на сковородку, снимать деньги в банкомате и даже держать пластиковый стаканчик.
Одноразовый стакан легко раздавить при чрезмерном усилии, но ученые добились того, что силу сжатия пальцев можно варьировать. Управляющие сигналы для этого снимаются с грудных мышц тела.
Другая компания «Bebionic» в 2016 г. изготовила для инвалида Найджела Экленда бионический протез руки, которым не только можно управлять силой мысли. Вдобавок к этому изделие оснащено датчиками чувствительности, подключенными к нервным окончания культи. Таким образом, достигается обратная связь, чтобы пациент мог чувствовать прикосновения и тепло. Пока биопротезы являются достаточно дорогими, однако благодаря развитию 3D-печати уже в ближайшее время прогнозируется их более широкая доступность.
9. БИОТЕХНОЛОГИИ. Создана первая в мире синтетическая бактериальная клетка
В 2010 г. группа ученых под руководством Крейга Вентера добилась прорыва в амбициозном проекте по созданию ни много, ни мало – новой жизни. Биологи взяли геном бактерии Mycoplasma genitalium и систематически, один за другим, удаляли из него гены, чтобы определить минимальный набор, необходимый для жизни. Оказалось, что он должен включать 382 гена, составляющих, как бы основу жизни. После этого ученые уже «с нуля» составили искусственный геном, который пересадили в клетку бактерии Mycoplasma capricolum, из которой предварительно были удалены собственные комплексы ДНК.
Искусственная клетка, которая даже получила собственное имя – Синтия, оказалась жизнеспособной и начала активно делиться.
Данный успех открывает перед биотехнологами широчайшие возможности по созданию гораздо более сложных организмов с заданными параметрами. Уже сейчас конструируются искусственные клетки, которые смогут производить вакцины и даже топливо для автомобилей, а в перспективе биологи надеются создать бактерию, которая бы поглощала углекислый газ. Такой микроорганизм мог бы помочь в ликвидации парникового эффекта на Земле, а также в терраформировании Марса и Венеры.
Так выглядит первая в мире размножившаяся искусственная клетка Синтия под электронным микроскопом
8. АСТРОФИЗИКА. Обнаружены планета Эрида и вода на Марсе
К крупнейшим открытиям 21 века можно отнести сразу две «космические» находки. В 2005 г. группой американских астрономов из обсерватории «Джемини», Йельского и Калифорнийского университетов было открыто небесное тело, движущееся за орбитой Плутона. Дальнейшие исследования показали, что малая планета, получившая название Эрида, по размерам лишь немного уступает Плутону. В 2006 г. это небесное тело сфотографировал орбитальный телескоп «Хаббл», обнаружив вращающийся вокруг него довольно крупный спутник, получивший название Дисномия. Предполагается, что по физическим характеристикам Эрида похожа на Плутон, а ее поверхность, скорее всего, покрыта ярко-белым льдом, поскольку альбедо (отражающая способность) планетоида уступает только спутнику Сатурна Энцеладу.
Вторым крупнейшим открытием 21 века в исследовании Солнечной системы является обнаружение воды на Марсе. Еще в 2002 г. орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил признаки наличия под поверхностью планеты водяного льда. В 2005 г. европейский аппарат «Марс-Экспресс» заснял кратеры с явственными следами водяных потоков, а окончательно развеял сомнения американский зонд «Феникс». В 2008 г. он сел в окрестностях Северного полюса и в одном из экспериментов – успешно выделил воду из марсианского грунта. Гарантированное наличие влаги на Красной планете снимает главное ограничение для ее колонизации. Америка планирует запустить пилотируемую миссию на Марс уже в 2030-х годах, идет разработка ядерного двигателя для этой цели и в России.
7. НЕЙРОЛОГИЯ. Впервые записаны и перезаписаны воспоминания в мозг
В 2014 г. исследователям из Массачусетского университета удалось внедрить в память подопытных мышей ложные воспоминания. Им в голову были вживлены оптоволоконные провода, присоединенные к участкам мозга, ответственным за формирование памяти. По ним ученые подавали лазерные сигналы, которые воздействовали на определенные участки нейронов. В результате удалось добиться как стирания некоторых воспоминаний мышей, так и формирования ложных. Например, грызуны забывали, что в определенном участке клетки у них когда-то были приятные встречи с самками и больше не стремились туда. В то же время, ученым удалось создать новые воспоминания о том, что «опасный» отсек клетки, на самом деле привлекателен и мыши старались оказаться именно там.
На первый взгляд, эти результаты выглядят детской игрой, да еще и с сомнительным этическим подтекстом. Между тем, нейрофизиологам удалось главное – найти участки мозга, отвечающие за память (гиппокамп и префронтальная кора) и создать, пусть пока примитивные, методы воздействия на них. Это дает широкие перспективы для совершенствования путей воздействия на мозг, а в будущем позволит лечить фобии и душевные расстройства. Не исключено, что уже в обозримом будущем удастся создать приборы для пакетной закачки данных в человеческий мозг для быстрого обучения наукам, требующим запоминания большого количества данных, например, можно будет в кратчайшие сроки овладеть иностранным языком.
6. ФИЗИКА. Обнаружен бозон Хиггса или «частица Бога»
В июле 2012 г. произошло открытие, ради которого были потрачены 6 млрд. долларов, вложенные в постройку Большого адронного коллайдера (CERN) близ Женевы. Ученые обнаружили т.н. «частицу Бога», существование которой было предсказано еще в 60-х годах британским физиком Питером Хиггсом. В честь него она и была названа. Благодаря экспериментальному доказательству существования бозона Хиггса фундаментальная физика получила последнее недостающее звено для построения пренормируемой квантовой теории поля. Данная теория является продолжением классической квантовой механики, однако качественно меняет взгляд на картину микромира и Вселенной в целом.
Практическое значение открытия бозона Хиггса заключается в том, что ученым открываются перспективы разработки антигравитации и разработки двигателей, которым не требуется энергия для работы.
Для этого нужно «всего ничего» - научиться убирать т.н. хиггсовское поле, которое связывает элементарные частицы, не давая им разлетаться. В этом случае масса объекта с нейтрализованным полем будет равна нулю, а значит - он перестанет принимать участие в гравитационном взаимодействии. Разумеется, такие открытия – вопрос весьма отдаленного будущего.
5. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Создан сверхпрочный материал графен
Графен – это уникальный по прочности и многим другим свойствам материал, который был впервые получен русскими физиками (работающими в Британии) Константином Новоселовым и Андреем Геймом в 2004 г. Через 6 лет ученых наградили за это Нобелевской премией, а в наши дни графен активно исследуется и уже применяется в некоторых изделиях . Необычность материала заключается сразу в нескольких его особенностях. Во-первых – это второй по прочности (после карбина) из известных ныне материалов. Во-вторых, графен – великолепный проводник, с помощью которого можно достигать уникальные электронные эффекты. В-третьих, материал обладает высочайшими показателями теплопроводности, что опять же – позволяет использовать его в полупроводниковой электронике без опасений ее перегрева.
Особые надежды на графен возлагаются в плане его применения в сверхъемких аккумуляторах, которых так не хватает электромобилям.
В 2017 г. компания «Samsung» представила один из первых АКБ на основе графена с емкостью на 45% выше, чем у его литий-ионного аналога сопоставимой величины. Но самое главное – новый аккумулятор заряжается и отдает заряд в 5 раз быстрее обычного. Примечательно, что речь идет не о полностью графеновом, а о гибридном АКБ, где инновационный материал используется как вспомогательный. Если же, точнее – когда разработчики создадут полностью графеновую батарею, это станет настоящей революцией в энергетике. Главной проблемой в широком использовании графена является дороговизна его получения и недостатки в технологиях, которые пока не позволяют получить абсолютно однородный материал. Однако уже сейчас число заявок на патенты с использованием графена зашкалило за 50 тыс., поэтому нет сомнения, что уже в обозримом будущем необычный материал заметно повлияет на качество жизни людей.
4. БИОЛОГИЯ. Получены стволовые клетки не из эмбрионов, а из зрелых тканей
В 2012 г. нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена английскому биологу Джону Гердону и его японскому коллеге Сине Яманаке. Они произвели настоящий фурор в среде биотехнологов, создав из обычных клеток – стволовые, т.е. способные составлять любые органы. Для этого ученые ввели в клетки соединительной ткани мыши всего 4 гена и в результате фибропласты превратились в незрелые стволовые клетки, обладающие всеми свойствами эмбриональных. Из подобного материала можно вырастить любой орган – от печени до сердца.
Таким образом, исследователи не только теоретически, но и практически доказали обратимость специализации клеток, что невозможно переоценить.
До недавних пор считалось, что стволовые клетки можно получить только из эмбрионов или пуповинной крови. Первое – сомнительно с этической точки зрения, а второе – вынуждало людей (в основном богатых) делать банк стволовых клеток сразу после рождения ребенка, чтобы в будущем он мог использовать его для лечения. Открытие физиологов сняло данные ограничения и теперь каждому человеку (как минимум, теоретически) доступно лечение стволовыми клетками и клонирование органов, содержащих «родную» ДНК организма.
3. АСТРОФИЗИКА. Доказано существование гравитационных волн
Открытие гравитационных волн считается величайшим научным достижением 2016 года, а возможно и всего второго десятилетия XXI века. В 2017 году их первооткрывателям - Райнеру Вайссу, Бэрри Бэришу и Кипу Торну была присуждена нобелевская премия по физике. С помощью двух интероферометрических обсерваторий LIGO и VIRGO, расположенных в США и Италии, ученым удалось зафиксировать гравитационные волны, образовавшиеся в результате слияния двух черных дыр на расстоянии в 1,3 млрд. световых лет от Солнца.
Тем самым исследователи экспериментально подтвердили достоверность Общей теории относительности Эйнштейна, предсказавшей наличие гравитационных волн еще в начале ХХ века (на уровне теории).
Впоследствии LIGO и VIRGO зафиксировали еще два гравитационных всплеска от столкновения нейтронных звезд. Выдающаяся ценность открытия заключается в подтверждении искривления пространства-времени под воздействием массивных объектов. Это означает, что тысячи раз описанные фантастами путешествия звездолетов сквозь «нуль-пространство» и «гиперпереходы» вполне возможны, хоть и являются перспективой далекого будущего. Вероятно, неслучайно, один из первооткрывателей гравитационных волн – Кип Торн, по итогам своих исследований выпустил книгу, «Интерстеллар. Наука за кадром», название которой перекликается со знаменитым фильмом.
Примерно так по Эйнштейну выглядит пространство-время в окрестностях Солнца, искривляющееся под воздействием массивной звезды. Теперь данная картина доказана экспериментально
2. ФИЗИКА. Проведены успешные опыты по дальней квантовой телепортации
Под квантовой телепортацией понимается не перемещение физических объектов, а передача информации о состоянии элементарной частицы или атома. Важнейшим моментом здесь является расстояние – вплоть до начала XXI века подобную связь удавалось обеспечить только на уровне микромира. Прорывным стал 2009 г., когда ученым из Мерилендского университета удалось передать квантовое состояние иона иттербия на 1 метр. Затем инициативу в данном направлении исследований прочно перехватили китайские ученые.
Сначала им удалось обеспечить квантовую связь на дистанции 120 км, а в 2017 г. – осуществить первую космическую квантовую телепортацию со спутника «Мо-Цзы» на три наземных лаборатории до которых было 1203 км.
Такой научно-технологический скачок позволит уже в ближайшем будущем создавать абсолютно защищенные линии связи, которые даже теоретически не смогут взломать хакеры. В условиях, когда финансовая, деловая и частная жизнь все больше перемещается в Интернет, линии на основе квантовой телепортации обещают стать настоящей панацеей в сфере информационной безопасности. Кроме того, на основе данного способа связи разрабатываются сверхбыстрые компьютеры, которые в перспективе заменят существующие.
1. КИБЕРНЕТИКА. Создан робот с биологическим мозгом
В 2008 г. ученые из Англии создали, пожалуй, первого в мире киборга – полуживого робота с мозгом на основе 300 тыс. крысиных нейронов. Их выделили из эмбриона грызуна, разделили с помощью специального фермента и разместили в питательном растворе на пластине размером 8 см. К полученному квазимозгу ученые присоединили 60 электродов, которые считывают сигналы с нейронов и передают их к электронной схеме. Они же служат для доставки в мозг сигналов. Первый робот с биологическим мозгом получил собственное имя – Гордон, был оснащен платформой для передвижения и ультразвуковым сенсором, сканирующим местность при езде. Сигналы от него идут в мозг, а возникающие там импульсы и обратная связь управляют движением.
Исследователям удалось добиться обучаемости Гордона, поскольку нейроны обладают памятью. Упершись в препятствие всего один раз, робот в 80% случаев уже не ездит по неудачному маршруту. При этом, как заявляют ученые, Гордон не управляется извне, а контролируется исключительно серым веществом, доставшимся от крысы. Таким образом, британцы сделали первый шаг по созданию полноценных киборгов на основе уже не десятков тысяч, а миллиардов нейронов, что, скорее всего, произойдет еще до конца текущего столетия.
Смотрите видео о важнейших научных открытиях XXI века на
Технологии изменяют наш мир ежедневно. В этом видео канала “MOGOL TV” показали 7 новейших изобретений из реального будущего, которые уже существуют в 21 веке.
Номер один. Если вас грабят или нападают, то шансов дать отпор не так много. Разве что если вы, не кунг фу мастер. Всем известные перцовые баллончики носит с собой единицы. Поэтому изобретатели придумали специальный чехол на смартфон, распыляющий перцовый газ.
Телефон мы всегда носим с собой. Более того, активировать распылитель несложно, даже если ваш телефон в руках у грабителя. По блютус он соединен с пультом управления, который носится у вас в кармане.
2. Если вы знаете, что такое градусник, тем более, мерили температуру, понимаете,что пользуется таким прибором не очень удобно и не так уж и безопасно. Ртуть от разбившегося градусника разливается на полу и создает опасность для окружающих. Теперь не нужно держать по 5 минут под мышкой. Благодаря умному градуснику вы измеряете температуру за 10 секунд. Термометр подсоединяется к смартфону, на котором вы увидите не только температура тела, но и советы, что делать дальше. В зависимости от симптомов, которые указываются в программе.
3. Даже отправляясь далеко на природу, берем с собой кучу гаджетов. Проблемы зарядки и разрядки можно решить благодаря электростанции. Это миниатюрная гидроэлектростанция, которая размещается в кармане в собранном виде. Получает энергию благодаря воде. Через USB заряжается от этого устройства свои девайсы. Более того гидроэлектростанцию можно использовать в качестве лампы. Незаменимая в походе новейшая вещь!
4. Маска для плавания в воде ниндзя. Изобретение 21 века принадлежит японцам. Поэтому получила такое название. Если на отдыхе любите нырять поглубже. Эта штука для вас. Маска полностью закрывает лицо. Вы можете нырять глубоко дышать носом. Это намного удобнее с плавания с трубкой. Конструкция блокирует все отверстия, когда вы оказываетесь под водой. Купить маску всего за 140 долларов.
5. Новейшая action-камера даст фору всем остальным. Это похоже на детскую игрушку. Но на самом деле серьезный девайс. Широкий угол обзора и камера 5 мегапикселей. Прикрепляется куда угодно. На велосипед, голову, ногу. Даже на собаку. Причем для этого не нужны приспособления. Можно снимать фото и видео. Плюс выбрать оригинальный дизайн.
6. Новые колеса были одними из самых важных изобретений человечества. Сегодня соединили два предмета и получили супер нож. Он намного быстрее и эффективнее простого. Резать всё можно в два счёта. Главное, следите за своими пальцами.
7. Что если соединить беговую дорожку и велосипед. Инженеры в 21 веке придумали. Датчик регистрирует движение с беговой дорожки не дает сигнал электронному устройству, активирующему двигатель. Пока вы идете, велосипед едет. Останавливает ли сейчас, устройство устанавливается вместе с вами. Специальная конструкция делает велосипеды устойчивым. Это были 7 нашего 21 века, которые вы можете увидеть в настоящее время.
Давайте вместе выберем одно из самых важных изобретений технологий в 21 веке из списка с «точки» зрения газеты Телеграф(Великобритания).
(2000)
Технология Bluetooth была введена с 1999 года, однако только в начале 21 века производители начали интегрировать эту технологию в мобильном телефоне и компьютере.
Сегодня, все больше и больше выпускается подключенных устройств к данной технологии, Bluetooth стала важной частью в обычной жизни нас, и будет продолжать становиться все более важной в ближайшие время.
2. iPod(2001)
Топ MP3-плеер на рынке уже много лет, когда Apple запустила линию продуктов этого типа в 2001 году. Даже до сих пор, действительно мечта многих людей.
3. Искусственное сердце AbioCor(2001)
Это искусственное сердце впервые было использовано вместо человеческого сердца во время операции 2001 года. Это сердце обладает способностью к самостоятельной работе блока питания, не совпадает с устройством обычного искусственного сердца прежде, в том, что не требует добавления варварские неприятные провода, которые раньше увеличивали риск воспалений.
4. Мозилла Firefox(2002)
Firefox-это первый веб-браузера достаточной силы, чтобы бросить вызов господству Интернет браузеру Explorer после браузера Microsoft Netscape Navigator в «войне браузеров» первый.
Это бесплатный браузер с открытым исходным кодом, так что он становится привлекательным пользователям Windows, которые не хотят быть полностью привязаны в мире программного обеспечения компании Microsoft.
Однако, после периода бешеного роста, в конечном итоге в Mozilla Firefox уступил место противнику сильнее - браузеру Chrome от Google.
4. Мозилла Firefox (2002)
5. Скайп(2003)
Приложение Skype полностью изменил способ общения людей друг с другом через границы.
Некогда не было времени звонить по телефону с родственниками или друзьями за границей - это всегда дорого, стоимость заоблачная. Но благодаря Skype, это приложение помогает людям не просто общаться, оно предоставляется в сопровождении видео-чата абсолютно бесплатно.
Оригинальный Skype работает только на настольных компьютерах общества, но с течением времени, она была разработана на мобильных платформах и в настоящее время, многие люди используют его для общения с друзьями и коллегами, и не только на большом расстоянии.
5. Скайп (2003)
6. Facebook(2004)
Однако, сеть Facebook быстро вырвалась вперед, благодаря простоте, легкости в использовании и эксклюзивности(изначально пользователи должны зарегистрировать учетную запись электронной почты в университете, чтобы стать ее членом).
Сегодня Facebook стал крупнейшей социальной сетью в мире, соединяющая более 1,6 миллиарда пользователей по всему миру, члены которых во многих компонентах пришли разные, национальность и возраст также в разнообразии. И, по сравнению с другими социальными сетями, Facebook- до сих пор является недостигаемым лидером.
6. Facebook (2004)
7. YouTube(2005)
Три бывших сотрудника компании PayPal создали в 2005 году YouTube - самый популярный видеохостинг в мире.
Ключ к успеху на YouTube - это то, что она создает возможности для людей по всему миру, которые могут заявить о себе совершенно бесплатно.
7. Ютуб (2005)
8. iPhone(2007)
Телефон iPhone компании Apple представляет собой линейку смартфонов с сенсорным экраном и первым, который получил широкую поддержку на рынке.
Одна из причин, почему iPhone стал более привлекательным - людям действительно просто использовать один палец, чтобы контролировать его, вместо того, чтобы прибегать к вспомогательным устройствам.
На сегодняшний день Apple продала более 900 млн. устройств iPhone.
9. iplayer компании BBC(2007)
Сервис Интернет-TV - iplayer от BBC в Великобритании посчитали тоже важным изобретением, предоставляющим пользователям выбор для просмотра телевизионных программ в зависимости от их предпочтения.
10, iplayer от компании Би-би-си (2007)
10. Книга планшет для чтения Kindle от Amazon(2007)
В 2007 году в Amazon запустили электронную книгу на рынок.
Она уже превысила продукцию конкурирующей Sony при предоставлении данного устройства с низкой и плавной интеграции с книгой и магазином книг в сети.
В настоящий момент Amazon контролирует 80% книг на рынке, по крайней мере, в Великобритании.
10. книга планшет для чтения Киндл от Амазон (2007)
11. Операционная система Android(2008)
Чтобы выступить против переполняющей власти iPhone компании Apple, производители других мобильных телефонов на полном серьезе стали разрабатывать операционные системы, которые могут конкурировать с iOS от Apple.
Первоначально Android создавался как Операционная система с открытым исходным кодом для камеры, но в 2005 году Google приобрел, а в 2008 году ввел в эксплуатацию в качестве операционной системы для мобильных устройств.
Android является основной операционной системой для телефонов линейки Samsung, Sony, LG и HTC, а также ряд других студий и занимает более 80% рынка OS на весь мир.
11. Операционная система Android (2008)
12. Сеть 4G(2008)
В 2008 Федерацией Международной Электросвязи был создан определенный набор требований для стандартной сети 4G, позволяющей гораздо увеличить способность подключения Интернету быстрее, чем сети 3G.
13. Планшет, iPad Apple(2010)
Снова Apple вновь внес свой вклад, и придумал технологию планшета iPad.
Также как и iPhone, при запуске iPad он был не первый планшет в мире, но это вызвало новый тренд у потребителя. С тех пор и до настоящего времени он является самым популярным планшетом в мире.(2011)
IBM Уотсон - это программное обеспечение, искусственный интеллект, который способен ответить на все заданные ей вопросы на естественном языке.
В 2011-ом программа была испытана на ТВ канале Америки в программе под названием« Своя игра» и победила двух лучших чемпионов за все время этой игры.
15. Программное обеспечение, искусственный интеллект Уотсона компании IBM (2011)
16. Автомобили без водителя от Google(2012)
Компания Google до сих пор не выпустила на рынке автомобильной продукции ни одну из этих машин. Тем не менее, компания приступила к испытаниям автомобиля в Калифорнии в 2012 году и намерена широко внедрять этот продукт в 2017 году.
16. Автомобили без водителя от Google (2012)
Агентство РИА Новости в честь Дня российской науки провело широкомасштабный опрос экспертов и составило список наиболее важных и наиболее ярких открытий, сделанных российскими учеными за последние 20 лет. Этот список не претендует на полноту и объективность, в него не вошли многие открытия, однако он дает представление о масштабах сделанного в постсоветской науке.
Сверхтяжелые элементы
Российские ученые именно в постсоветскую эпоху вырвались вперед в гонке за сверхтяжелыми элементами таблицы Менделеева. С 2000 по 2010 год физики из лаборатории имени Флерова в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне впервые синтезировали шесть самых тяжелых элементов с атомными номерами со 113 по 118.
Два из них уже официально признаны Международным союзом чистой и прикладной химии (ИЮПАК) и получили имена флеровий (114) и ливерморий (116). Заявка на открытие элементов 113, 115, 117 и 118 сейчас рассматривается в ИЮПАК.
«Возможно, что одному из новых элементов будет присвоено наименование «московий», - сказал РИА Новости замдиректора лаборатории Флерова Андрей Попеко.
Экзаваттные лазеры
В России создана технология, которая позволяет получить самое мощное световое излучение на Земле. В 2006 году в нижегородском Институте прикладной физики РАН была построена установка PEARL (PEtawatt pARametric Laser), основанная на технологии параметрического усиления света в нелинейно-оптических кристаллах. Эта установка выдала импульс мощностью 0,56 петаватта, что в сотни раз превосходит мощность всех электростанций Земли.
Сейчас в ИПФ планируют увеличить мощность PEARL до 10 петаватт. Кроме того, планируется запустить проект XCELS, который предполагает создание лазера мощностью до 200 петаватт, а в перспективе - до 1 экзаватта.
Такие лазерные системы позволят исследовать экстремальные физические процессы. Помимо этого, с их помощью можно инициировать термоядерные реакции в мишенях, на их основе можно создавать лазерные источники нейтронов с уникальными свойствами.
Сверхмощные магнитные поля
Физики из российского ядерного центра в Сарове под руководством Александра Павловского в начале 1990-х годов разработали метод получения рекордно мощных магнитных полей.
С помощью взрывных магнитокумулятивных генераторов, где взрывная волна «сжимала» магнитное поле, им удалось получить величину поля в 28 мегагаусс. Эта величина - абсолютный рекорд для искусственно полученного магнитного поля, она в сотни миллионов раз выше силы магнитного поля Земли.
С помощью таких магнитных полей можно исследовать поведение вещества в экстремальных условиях, в частности, поведение сверхпроводников.
Нефть и газ не закончатся
Пресса и экологи регулярно напоминают нам, что запасы нефти и газа вскоре - через 70-100 лет - подойдут к концу, это может привести к коллапсу современной цивилизации. Однако ученые из российского университета нефти и газа имени Губкина утверждают, что это не так.
Путем экспериментов и теоретических расчетов они доказали, что нефть и газ могут формироваться не в результате разложения органических веществ, как гласит общепринятая теория, а абиогенным (небиологическим) путем. Они установили, что в верхней мантии Земли, на глубинах 100-150 километров, существуют условия для синтеза сложных углеводородных систем.
«Этот факт позволяет говорить о природном газе (по крайней мере) как о возобновляемом и неиссякаемом источнике энергии», - сказал РИА Новости профессор Владимир Кучеров из университета имени Губкина.
Озеро Восток
Российским ученым принадлежит, возможно, последнее крупное географическое открытие на Земле - обнаружение подледного озера Восток в Антарктиде. В 1996 году совместно с британскими коллегами они открыли его с помощью сейсмического зондирования и радарных наблюдений.
Бурение скважины на станции Восток позволило российским ученым получить уникальные данные о климате на Земле за последние полмиллиона лет. Они смогли определить, как менялась температура и концентрация СО2 в далеком прошлом.
В 2012 году российским полярником удалось впервые проникнуть в это реликтовое озеро, которое было изолировано от внешнего мира около миллиона лет. Исследование образцов воды из него, возможно, приведет к открытию абсолютно уникальных микроорганизмов и позволит сделать выводы о возможности существования жизни за пределами Земли - например, на спутнике Юпитера Европе.
Мамонты - современники древних греков
Мамонты были современниками критской цивилизации и вымерли уже в историческое время, а не в эпоху каменного века, как считалось ранее.
В 1993 году Сергей Вартанян и его коллеги обнаружили останки карликовых мамонтов, рост которых не превышал 1,8 метра, на острове Врангеля, который, по всей видимости, был последним убежищем этого вида.
Радиоуглеродная датировка, проведенная с участием специалистов географического факультета Петербургского университета, показала, что мамонты обитали на этом острове до 2000 года до нашей эры. До того момента считалось, что последние мамонты жили на Таймыре 10 тысяч лет назад, однако новые данные показали, что мамонты существовали еще во времена минойской культуры на Крите, постройки Стоунхенджа и 11-й династии египетских фараонов.
Третий вид людей
Работа сибирских археологов под руководством академика Анатолия Деревянко позволила обнаружить новый, третий по счету вид человеческих существ.
До сих пор ученым было известно о двух высших видах древних людей - кроманьонцах и неандертальцах. Однако в 2010 году исследование ДНК из костей, найденных в Денисовой пещере на Алтае, показало, что 40 тысяч лет назад в Евразии вместе с ними жил третий вид, получивший имя денисовцев.
Метан и вода на Марсе
Хотя в постсоветский период России не удалось осуществить успешных самостоятельных межпланетных миссий, российские научные приборы на американских и европейских зондах и наземные наблюдения принесли уникальные данные о других планетах.
В частности, в 1999 году Владимир Краснопольский из МФТИ и его коллеги с помощью инфракрасного спектрометра на гавайском телескопе CFHT впервые зарегистрировали линии поглощения метана на Марсе. Это открытие стало сенсацией, поскольку на Земле основным источником метана в атмосфере являются живые существа. Эти данные затем были подтверждены измерениями с европейского зонда «Марс-Экспресс». Хотя марсоход Curiosity на данный момент не подтвердил присутствие метана в марсианской атмосфере, ученые не ставят точку в этих поисках.
Российский прибор ХЕНД на борту аппарата «Марс-Одиссей», созданный под руководством Игоря Митрофанова из Института космических исследований РАН, впервые показал, что у полюсов Марса и даже в средних широтах существуют огромные запасы подповерхностного водяного льда.
Следы миграций в мифах
Генетические исследования в последние годы позволили ученым узнать много нового о расселении и путях миграции людей на Земле. Российский историк и антрополог Юрий Березкин показал, что не менее впечатляющих результатов можно добиться, изучая фольклорно-мифологические тексты.
Он начал свою работу со сравнения мифологических мотивов у аборигенов Сибири и Америки, а затем включил в свои исследования данные о культурах едва ли не всех народов мира, что позволило нарисовать впечатляющую картину первичного расселения людей по земному шару.
Он доказал, что существуют устойчивые совпадения определенных мифологических мотивов в отдельных регионах, которые коррелируют с древнейшими перемещениями первобытных племен, что подтверждается данными археологии и генетики.
«Тем самым у нас появляется - впервые в истории науки - способ относительно точной оценки времени существования компонентов устной традиции, что решает целый ряд центральных проблем фольклористики или, по крайней мере, дает в руки исследователей ориентир для последующих разысканий», - сказал РИА Новости профессор Сергей Неклюдов из РГГУ.
Задача тысячелетия
Российский математик Григорий Перельман в 2002 году доказал гипотезу Пуанкаре - одну из семи «задач тысячелетия» из списка Математического института Клэя. Сама гипотеза была сформулирована еще в 1904 году, и ее суть сводится к тому, что трехмерный объект без сквозных отверстий топологически эквивалентен сфере.
Перельман смог доказать эту гипотезу, однако небывалую популярность в СМИ он получил тогда, когда отказался от премии в 1 миллион долларов от Института Клэя за это доказательство.
Принес с собой новые технологии, которые помогли воплотить в жизнь ранее невозможные и необычные изобретения. К таким открытиям относятся:
- искусственная сетчатка глаза;
- проекционная клавиатура;
- электронная сигарета;
- мозговой интерфейс;
- использование цифровых камер в мобильных телефонах;
- цифровой синтезатор запахов;
- электронная бумага;
- портативный ядерный реактор;
- настольный 3D-сканер;
- искусственная хромосома;
- «умные» палочки для еды;
- нанороботы.
Поскольку пройдено еще меньше пятой части века, то, скорее всего, впереди всех ждут самые необычные изобретения человечества, разработанные и созданные в будущем. На сегодняшний день открытые новинки показывают, до чего дошел технический прогресс и какими неизведанными ранее возможностями может воспользоваться человек.
Рассмотрим подробнее некоторые необычные изобретения человека, созданные в начале двадцать первого века.
Искусственная сетчатка глаза
Данное открытие принадлежит японским ученым. Произведенная сетчатка представляет собой алюминиевую матрицу, где используются полупроводниковые элементы из кремния. Разрешение составляет 100 пикселей.
Сетчатка будет выполнять свои функции, если она была установлена в комплекте со специальными очками и небольшим компьютером. Очки со встроенной видеокамерой используются для получения и передачи изображения компьютеру, где и происходит обработка. Камера в очках преобразовывает свет в порции электронных импульсов. После обработки изображения компьютер делит его пополам и передает на левый и на правый глаз, в инфракрасные излучатели, расположенные на обратной стороне линз очков. Очки излучают короткие импульсы инфракрасного излучения, которое активирует фотодатчики на сетчатке глаза и заставляет их передавать электрические импульсы, кодирующие картинку, в оптические нейроны.
В будущем планируется, что такая сетчатка сможет вернуть зрение незрячему человеку и поможет видеть более мелкие предметы.
Позже японские ученые смогли вырастить сетчатку глаза из стволовых клеток мышей, ее тестирование еще не закончено.
Проекционная клавиатура
С течением времени появляются все новые и новые изобретения. присутствуют в жизни человека, одна из них - это проекционная клавиатура.
С ее помощью появляется возможность проектировать клавиши на поверхность, где и происходит их нажатие. Видеопроектор, который проектирует клавиатуру, имеет датчик, способный отслеживать движения пальцев, после чего высчитывает координаты нажатых клавиш и на дисплей выводит правильно набранный текст. Однако такая клавиатура имеет и недостатки, ее нельзя использовать на природе.
Электронная сигарета
Это открытие сделал китайский ученый, после того как его отец умер от рака легких. Никотиновая зависимость - одна из самых сильных в мире. Чего только ни делает человек, бросающий курить. Он старается заменить эту привычку чем-то другим, например, клеит покупает жвачки, пытается найти альтернативу курению.
Электронная сигарета - это устройство, с помощью которого имитируется процесс курения. При использовании такой новинки человек не отказывается от своей привычки, не ищет замен, а обычно проводит время. Однако курильщик не портит свои лёгкие ядовитой смолой и продуктами горения, поскольку они отсутствуют в данном виде устройства. Таким образом, человек, курящий электронную сигарету, может избавиться от никотиновой зависимости.
Мозговой интерфейс
Необычные изобретения 21 века довольно разнообразны, и одно из них - мозговой интерфейс.
Пример управления предметами мыслью был продемонстрирован японской компанией. Человек силой мысли заставлял переключаться выключатель, установленный на масштабной железной дороги.
Принцип действия: в инфракрасном спектре происходит просвечивание и съемка коры головного мозга. При проведении такой процедуры хорошо видно прохождение по сосудам гемоглобина как с кислородом, так и без, при этом виден и объем крови в различных участках мозга. Такие изменения машина переводит в сигналы напряжения, которые руководят внешними устройствами. Таким образом и происходит управление переключателем поезда.
В проекте планируется достичь более сложного дешифрования изменений в работе мозга человека. Получение сигналов выполнения будет вершиной развития человеко-машинного интерфейса.
Цифровой синтезатор запахов
Сегодня никого уже не удивишь 3D-звуком или 3D-видео. На сегодняшний день это достаточно популярные изобретения. Необычные технологии вошли в нашу жизнь в начале 21-го века. Французская компания представляет свое решение цифрового измерения запахов. Появление такой новинки принесло разнообразие в «цифровую жизнь» общества. Многообразие запахов будет синтезироваться из картриджей. Это добавит изюминки к просмотру фильмов и видеоигр.
Электронная бумага
Представляет собой то же, что и электронные чернила. Информация отображается на особом дисплее. В электронных книгах используется электронная бумага, также она применяется и в других сферах. Электронные чернила в отраженном свете могут отображать графику и текст достаточно долго, не затрачивая при этом много энергии.
Преимущества такой бумаги:
- экономия энергии;
- данный вид чтения не нагружает глаза, как обычная бумага, а значит, не портит зрение человека.
Электронная бумага может отражать видеоролик с частотой 6 кадров в секунду, передает 16 оттенков серого цвета.
Продолжаются работы по совершенствованию данного изобретения и увеличения скорости показа.
Настольный 3D-сканер
Принцип работы такого устройства состоит в использовании двух камер, изображение с которых формируется и сравнивается. С помощью такого сканера создаются точные трехмерные модели необходимых объектов. Отражаются они с максимальной точностью различных деталей. Информация передается в математическом, компьютерном и цифровом виде, несет данные о размерах, форме, цвете сканированного элемента.
С помощью компьютера осуществляется управление настройками изображения. Все полученные данные анализируются, и изображение появляется на экране уже в трехмерном пространстве.
«Умные» китайские палочки для еды
Одна из в двадцать первом веке презентовала вниманию аудитории «умные» палочки для еды. Суть данного изобретения в том, что при погружении палочек в пищу на экране гаджета, на котором установлено необходимое приложение, отражается информация о качестве пищи. То есть, опустив, например, палочки в масло, вы на экране увидите сообщение «хорошее» или «плохое», исходя из качества проверяемого продукта.
К выпуску такого изобретения ученых подтолкнула ситуация с продуктами в Китае. В стране выявлено много заболеваний именно из-за употребления в пищу некачественной еды. Часто продукты готовят на одном и том же масле, что приводит к появлению в нем токсических веществ.
«Умные» палочки могут показать:
- свежесть масла;
- уровень pH;
- температуру жидкости;
- количество калорий во фруктах.
Производители собираются расширять возможности палочек, чтобы с их помощью можно было определять большее количество показателей принимаемой пищи. еще не было выпущено в доступную продажу, поскольку пока не ведется массовое производство.
Изобретение: нанороботы
На сегодняшний день многие ученые стремятся создать нанороботов - машины, которые смогут работать на атомном и молекулярном уровнях. Такое изобретение даст возможность производить молекулярные материалы. Можно будет, например, делать кислород или воду. Также в хозяйственной сфере они смогут создавать продукты питания, топливо и участвовать в других процессах, обеспечивающих жизнедеятельность человека. Такие роботы смогут сами себя создавать.
Нанотехнологии являются символом будущего и одним из векторов развития цивилизации. Их использование возможно практически в любых сферах человеческой жизни.
В медицине появление нанороботов приведет к полному излечению организма человека. Их можно будет запустить в тело. Правильно запрограммированные машины начнут уничтожать вирусы и другие вредные вещества, находящиеся внутри организма. С помощью нанотехнологий можно придать красивый и здоровый вид коже человека.
В экологии электронные машины помогут прекратить загрязнение планеты. С их помощью можно будет проводить очищение воды, воздуха и других жизненно важных источников здоровья человека.
Такие необычные изобретения человечества могут помочь в решении сложных задач, однако на данный момент разработки находятся на научно-исследовательской стадии.
На сегодняшний день созданы некоторые компоненты будущих молекулярных машин, проводятся различные конференции, посвященные вопросу создания нанороботов.
Существуют примитивные прототипы будущих машин. В 2010 году впервые были показаны молекулярные машины на основе ДНК, которые могут перемещаться в пространстве.
Мир нанотехнологий не стоит на месте, и возможно, 21-й век еще будет наименован веком, в котором появятся самые необычные изобретения.
Виртуальный мир
Новый век принес с собой виртуальное общение, знакомства, игры. Человек строит сам свой кругозор, создает свои виртуальные страницы во Всемирных социальных сетях. Поэтому можно сказать, что необычные изобретения, своими руками созданные, - это социальные сети.
Развитие технологий приводит к уменьшению реальных встреч и больше склоняет к виртуальному общению.
Новые виртуальные изобретения, необычные функции которых помогают адаптации человека в виртуальном социуме, - это:
Заключение
Изобретения бывают глупыми и умными, полезными и не очень. Однако с каждым годом необычные изобретения мира совершенствуются, на фоне одних развиваются другие. Человечество стремится изобрести что-нибудь необыкновенное, что удивит всех. При этом новинка должна приносить в жизнь людей удобство, облегчать в чем-то жизнь человеку.
21-й век еще будет приносить новые изобретения, необычные возможности, благодаря которым человечество сможет осваивать не изведанные ранее пространства и приобретать новые знания.
