Самые лучшие инновации инженерной и научной мысли 2019 года

Возможно, многие устали слышать о климатическом кризисе, но вот в чем дело: это по-прежнему одна из самых важных проблем, с которой мы сталкиваемся сегодня. Хорошая новость заключается в том, что многие компании предпринимают новые шаги, чтобы разумнее использовать ограниченные ресурсы планеты. К примеру, модернизированные паруса могут скоро дать судоходной промышленности повышение экономии топлива, а «механические» деревья вероятно скоро вычистят углекислый газ из воздуха.

В 2019 году были представлены автомобили, способные общаться с другими автомобилями, беспроводная сеть следующего поколения, достаточно быстрая, чтобы заменить широкополосный кабель, и «мясной» гамбургер, который мог убедить даже самого кровожадного всеядного существа отказаться от говядины. Представляем вашему вниманию некоторые из научных инноваций, которые признаны одними из топ-100 самых важных в 2019 году согласно изданию Popular Science.

Металлический лес от Silicon Kingdom Holdings

Лес из 1200 механических искусственных «деревьев», спроектированный учеными Silicon Kingdom Holdings и профессором Клаусом Лайнером из Университета штата Аризона (США), готов вывести из воздуха больше углекислого газа, чем любые созданные человеком работы до этого. Вместо дерева в этих металлических колоннах используются диски из сорбента, которые могут поглощать углекислого газа в размере три раза больше своего веса, когда ветер дует через него. «Искусственные деревья» полагаются на ветер, не требуя подвода энергии, и их высадка начнется уже в следующем году.

По словам самого создателя новой технологии, это первая в мире пассивная технология прямого захвата воздуха. Продукт “MechanicalTree” – уже готовый коммерческий продукт и способен очистить воздух от большего количества углекислого газа, чем любая предыдущая разработка человечества. На 2020 год запланирована поэтапная «высадка» таких деревьев. Масштабный план включает установку 120 тысяч устройств, которые, занимая 2-3 квадратных километра, смогут собирать 4 миллиона тонн углекислого газа в год. В глобальном масштабе 250 крупных фермерских хозяйств окажутся способны улавливать одну гигатонну углекислого газа, что составляет более 2% глобальных выбросов.

HeartGuide от Omron

Около 75 миллионов американских взрослых имеют высокое кровяное давление, также называемое гипертонией, по данным Центров по контролю заболеваний. Но только около половины этой группы имеют состояние под контролем, хотя это подвергает их риску сердечных приступов, инсультов и заболеваний почек. Постоянная бдительность может помочь: благодаря HeartGuide, первым одобренным «умным» часам, люди могут отслеживать свое давление в любое время. Устройство оснащено надувным ремешком, который функционирует как манжет для измерения кровяного давления. Он регистрирует показания за 30 секунд и сохраняет последние 100 статистических данных, чтобы пользователи могли видеть тенденции и делиться ими со своими врачами.

Лечение серповидноклеточной анемией Vertex Pharmaceuticals и CRISPR Therapeutics

С тех пор, как CRISPR — простой в использовании инструмент для редактирования генов — впервые появился на биотехнологической сцене, эксперты использовали его в исследованиях, чтобы попытаться лечить болезни, основанные на мутациях. В июле 2019 года группа редактировала ДНК американской женщины с серповидно-клеточной анемией — впервые. Людям с серповидноклеточной клеткой не хватает белка, необходимого для выработки здоровых эритроцитов, что затрудняет поступление кислорода в организм. Сначала врачи удалили стволовые клетки из костного мозга женщины. Затем они генетически модифицировали их, используя CRISPR, чтобы они производили белок, который производит здоровые эритроциты, но производство которого обычно прекращается вскоре после рождения. Процедура прошла успешно, но исследователям нужно время, по крайней мере, два года, чтобы понять, как она продержится в долгосрочной перспективе.

Palforzia от Aimmune Therapeutics

Аллергия на арахис является второй по распространенности пищевой аллергией на детей в США, и заболеваемость населения продолжает расти. Это также наиболее вероятно вызывает анафилаксию, но в настоящее время никакого лечения не существует. Palforzia Aimmune Therapeutics — ежедневная таблетка, которая содержит небольшие дозы белка арахиса, на который у многих людей есть смертельная реакция. Количество постоянно увеличивается в течение нескольких месяцев, так что организм может переносить его в больших концентрациях, например, в следовых количествах в пище. Препарат не излечит аллергию, но значительно снизит вероятность опасной для жизни реакции. Комитет FDA рекомендовал препарат для одобрения в возрасте от 4 до 17 лет в сентябре, что означает, что его скоро можно будет назначить почти 1,6 миллионам детей.

Камера Osmo Pocket от DJI

Osmo Pocket от DJI упаковывает механически стабилизированную 4K-камеру в корпус размером с сникерс-бар. Система визуализации вмонтирована в трехосный кардан, адаптированный к безупречной технологии уменьшения колебаний, которую DJI использует в своих дронах, определяющих категории. Он снимает со скоростью 60 кадров в секунду, а поддержание непрерывности отснятого материала обеспечивает впечатляющие режимы съемки, такие как замедленное видео.

Телефон P30 Pro от Huawei

Для достижения большей досягаемости Huawei P30 Pro оснащен 10-кратным телеобъективом Leica с зум-объективом. Вертикально ориентированный объектив внутри телефона и использование призматической призму, чтобы пропустить свет. В сочетании с 40-мегапиксельным цифровым зумом, установка захватывает полезное изображение с кратностью до 50-кратного — достаточной мощности, чтобы получить даже четкое изображение человека на луне.

Wi-Fi Certified 6 от Wi-Fi Alliance

К 2022 году к Интернету будет подключено 28,5 миллиардов устройств — это почти четыре штуки на человека, перегружающих вашу домашнюю сеть. Стандарт Wi-Fi 6, который был выпущен новым сетевым оборудованием этой осенью, позволяет маршрутизаторам разделять беспроводные каналы на подканалы, чтобы они могли одновременно общаться с несколькими устройствами. Он также обеспечивает в четыре раза максимальную скорость предыдущей версии и внедряет новый протокол безопасности WPA, который, работая с другими технологиями Wi-Fi, шифрует данные в общедоступной сети Wi-Fi. Но, пожалуй, самое большое обновление — это имя, которое освобождает нас от обескураживающего соглашения по стандарту 802.11

Высокоскоростная коробка передач от Koenigsegg

Автомобили, которые разгоняются до 200 миль в час, обычно используют трансмиссии с двумя сцеплениями, которые переключают передачу почти мгновенно, но требуют последовательного переключения с понижением с, скажем, с шестого на пятое на четвертое при входе в поворот или ускорением, чтобы обогнать другой автомобиль. Это может негативно сказаться на производительности — это не является началом для шведского производителя суперкаров Кристиана Кенигсегга. Девятиступенчатая коробка передач с восемью сцеплениями в 1600-сильном двигателе Jesko во многом похожа на переключатель на велосипеде: она гидравлически смешивает и подбирает три комплекта из трех шестерен, поэтому она может переключаться между любыми двумя передачами за 2 миллисекунды.

Система персональной разведки Black Hornet от FLIR Systems

В августе войска армии США в Афганистане развернули новый инструмент разведки: беспилотники размером с ладонь, которые весят чуть больше унции. Микрокоптеры Black Hornet с дистанционным управлением передают потоковое видео и фотографии в высоком разрешении, а также их миниатюрные размеры — и способность летать без сигнала GPS — делают их особенно искусными при погружении в здания, бункеры и пещеры. FLIR разработала запатентованный композит, чтобы минимизировать вес без ущерба для долговечности, поэтому маленькие шпионы могут летать при ветре в 15 узлов, оставаться в воздухе 25 минут и рисковать на расстоянии до 1,5 миль. Благодаря обновленной конструкции ротора и программному обеспечению для управления полетом, который работает так же, как автопилот, Black Hornet необычайно легко летать, используя планшет и контроллер в виде пистолета. Солдаты несут одну версию для дневного использования, а другую — с тепловизором для слабой освещенности. Обучение их маневрированию занимает всего несколько минут, быстро (и значительно) повышая ситуационную осведомленность отряда.

Нервущиеся колготки от Sheertex

Простые колготки обязательно порвутся, если это только они не сделаны из полулегкого полимера с прочностью на разрыв, равной прочности стали. Запатентованные волокна Sheertex изготовлены из тех же материалов, что используется в скалолазных канатах и пуленепробиваемых жилетах. Материал настолько прочный, что им требуются нестандартные вязальные машины (стандартные сломались от всего давления). Прочность и долговременность Компания цитирует так: «Нейлон, который вы не сможете порвать».