10 globalnych problemów, które technologia rozwiązuje dzisiaj

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Rozszyfrowywanie mózgu, magazynowanie energii i inne kwestie, w których niezbędne są nowe wynalazki.

1. Dwutlenek węgla w atmosferze

Aby wyeliminować efekt cieplarniany, ludzkość nie wystarczy tylko ograniczyć szkodliwe emisje. Trzeba też jakoś pozbyć się gazu, który jest już w atmosferze. Na przykład za pomocą sekwestracji węgla - procesu przekształcania dwutlenku węgla w materię organiczną.

To niezwykle wymagające zadanie. Jednak naukowcy już próbują różnych sposobów przekształcania węgla w użyteczne produkty. Tak więc, używając katalizatorów wykonanych z niklu i fosforu, naukowcy przekształcają Naukowcy właśnie znaleźli sposób na przekształcenie CO2 w plastik o niespotykanej wydajności dwutlenku węgla w różne materiały polimerowe. Kilka instytutów pracuje nad przetwarzaniem CO jednocześnie₂ na paliwo syntetyczne. Przy użyciu specjalnych alg węgiel jest przekształcany przez algi używane do przekształcania CO2 we włókna węglowe w włókno węglowe. Istnieje również sposób na przekształcenie dwutlenku węgla w beton ze szkodliwych emisji z betonu: do tego celu używa się wapienia.

2. Magazynowanie energii

Ludzie uczą się pozyskiwać coraz więcej energii ze źródeł odnawialnych. Turbiny wiatrowe i panele słoneczne tanieją, ale mają poważną wadę: kiedy zachodzi słońce lub wiatr przestaje wiać, nie działają.

To jeden z powodów, dla których ludzkość nie może jeszcze zrezygnować z bardziej stabilnych źródeł – węgla i gazu ziemnego. Należy znaleźć sposób na magazynowanie energii na dużą skalę. Tak bardzo, że możesz na przykład karmić metropolię przez całą noc. Nowoczesne baterie nie nadają się do tego zbyt dobrze, przynajmniej ze względu na ich wysoki koszt.

Na szczęście naukowcy i firmy na całym świecie pracują nad tym problemem. Obiecujące osiągnięcia obejmują na przykład, że Toyota i Panasonic zgadzają się na utworzenie spółki joint venture związanej z samochodowymi bateriami pryzmatycznymi, które są oparte na ciekłym lub żelowym elektrolicie, oraz ultraszybkim akumulatorem aluminiowo-jonowym, opartym na aluminium. Zaletą tych wynalazków jest to, że pozwalają zmagazynować więcej energii, ale jednocześnie nie spalają się, w przeciwieństwie do akumulatorów litowo-jonowych, i szybko się ładują.

3. Grypa

Grypa pandemiczna jest rzadka, ale bardzo niebezpieczna. W 1918 roku z powodu wirusa H zmarło ponad 50 milionów ludzi₁n₁, potem około miliona w 1957 i 1968 roku oraz około 500 tysięcy w 2009 roku.

Wirus ciągle się zmienia, a stare szczepionki przestają działać. Dlatego jednym z ważnych zadań naukowców i wynalazców jest stworzenie uniwersalnej szczepionki, która uchroni zarówno przed mniej niebezpiecznymi wersjami wirusa, jak i przed katastrofalnymi epidemiami. Prace nad tym już trwają w Universal Influenza Vaccine Research: naukowcy testują kilka szczepionek jednocześnie. Jeden oparty jest na ferrytynie, białku, które może składać się w nanocząsteczki. Druga obejmuje cztery rodzaje hemaglutyniny (jeden ze składników wirusa grypy), które mają stymulować odpowiedź immunologiczną organizmu.

4. Demencja

Około jedna trzecia osób powyżej 85 roku życia cierpi na demencję. Z biegiem czasu oczekiwana długość życia wydłuża się, zwiększa się również liczba osób podatnych na tę chorobę. Jednocześnie nie wynaleziono jeszcze jednego naprawdę skutecznego sposobu radzenia sobie z tą dolegliwością.

Postępy w neurologii, neurologii i genetyce pomagają nam lepiej zrozumieć, co powoduje chorobę Alzheimera i inne formy demencji. Być może wraz z pojawieniem się bardziej zaawansowanych urządzeń i technologii do badania mózgu naukowcy mogą znaleźć sposoby na spowolnienie lub zapobieganie postępowi choroby.

Technologia pomaga obecnie ułatwiać życie osobom z zaburzeniami pamięci. Na przykład Jak to zrobić? przypomina o codziennych czynnościach, takich jak zakładanie czajnika czy zmywanie naczyń za pomocą krótkich rolek. W Wielkiej Brytanii naukowcy pracują nad uruchomieniem: UK DRI Care Research & Technology w Imperial nad systemami urządzeń inteligentnych, które mogą automatycznie monitorować stan pacjentów z demencją i powiadamiać krewnych, jeśli dana osoba jest w niebezpieczeństwie.

5. Zanieczyszczenie oceanu

Oceany na świecie są wypełnione miliardami kawałków plastiku – mikrodrobin plastiku. Pojawiają się, gdy rzeczy stworzone z tej substancji wpadają do wody i z czasem się rozpadają. Mikroplastiki są bardzo niebezpieczne dla mieszkańców morza, ptaków i ludzi, zatruwają wodę i produkty, które z niej wydobywamy. Tak więc w 2018 roku w Indonezji znaleziono martwego wieloryba z 6 kilogramami plastiku w żołądku. Badania pokazują również, że 90% ptaków morskich zużywa pewną ilość plastiku w ciągu swojego życia.

Aby dalej żyć na Ziemi, ludzkość będzie musiała oczyścić ocean gruzu. Przy obecnej technologii może to zająć setki lat, ale przyszłość prawdopodobnie będzie miała potencjał do recyklingu niebezpiecznych substancji na gigantyczną skalę. Już teraz systemy The Ocean Cleanup są testowane w postaci ogromnych autonomicznych sieci, które pozwalają na zbieranie plastiku przy stosunkowo niskich kosztach.

6. Niedobór świeżej wody

Słodka woda na Ziemi jest znacznie mniej powszechna niż woda słona. Co więcej, jest nierównomiernie rozłożony wśród miejsc zamieszkania ludzi: na przykład w Afryce jest go bardzo mało. Populacja planety stale rośnie i wkrótce będziemy potrzebować energooszczędnych i tanich sposobów odsalania wody.

Mogą to być nowe typy filtrów lub technologie elektrochemiczne. Na przykład naukowcy z Columbia University opracowali nową metodę odsalania, która może wydobyć przemysł - i środowisko - z bardzo słonej zalewy do użycia specjalnego rozpuszczalnika, który unosi się nad warstwą słonej wody. Woda unosi się do rozpuszczalnika, który oddziela od niej sól, a świeża ciecz pod wpływem zmiany gęstości opada na dno.

7. Niebezpieczne samochody samojezdne

Dziesiątki firm opracowują pojazdy bezzałogowe: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Samochody jeżdżą po ulicach, są szkolone i testowane, ale nie są jeszcze na tyle dojrzałe, by można je było wprowadzić do produkcji. Sztuczna inteligencja z trudem radzi sobie z trudnymi sytuacjami na drodze, korkami i słabą widocznością.

Jednak z biegiem czasu drony z pewnością staną się bezpieczne i przekształcą pojazdy autonomiczne zmienią świat w nieoczekiwany sposób w nowoczesne miasto. Pojawią się autonomiczne taksówki, co sprawi, że ludzie będą mniej skłonni do korzystania z własnych samochodów. Zmniejszy się liczba parkingów i wypadków na drogach, rzadziej będą powstawać korki.

Inżynierowie różnych marek pracują nad poprawą zachowania autonomicznych samochodów. Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego jest rozwój Poprawy Bezpieczeństwa i Niezawodności Samojezdnych Samochodów Za pomocą Protokołów V2X Protokoły V2X, dzięki którym samochody mogą wzajemnie powiadamiać się o swojej lokalizacji, a także wymieniać dane z sygnalizacją świetlną, szlabanami, bramkami i nawet budynki.

8. Materializacja sztucznej inteligencji

Dziś zaawansowana sztuczna inteligencja i zaawansowana robotyka istnieją niemal niezależnie od siebie. Roboty potrafią wiele, nawet skręcają salta, ale nie są zbyt skuteczne w samodzielnym myśleniu i uczeniu się. Ale sieci neuronowe i programy uruchamiane na maszynach stacjonarnych są w tym doskonałe.

Jednak prędzej czy później sztuczna inteligencja i sztuczne ciało połączą się. Pojawią się roboty, które będą mogły swobodnie wchodzić w interakcje z obiektami świata rzeczywistego, obliczać działania i ich konsekwencje. To zmieni świat przemysłowy. Rola robotów w Przemyśle 4.0: roboty będą mogły pracować tam, gdzie ludzie nie mogą przeżyć, nie będą musieli spać i jeść.

9. Nieprzewidywalność trzęsień ziemi

Ludzkość nauczyła się przewidywać huragany i inne katastrofy pogodowe na kilka dni lub nawet miesięcy przed ich wystąpieniem. Niestety tego samego nie można powiedzieć o trzęsieniach ziemi. Każdego roku tysiące ludzi ginie, zostaje rannych lub traci mienie w wyniku wstrząsów i następującego po nim tsunami.

Opracowanie urządzeń skanujących skorupę ziemską oraz oprogramowania do przetwarzania otrzymanych danych pomoże z wyprzedzeniem ostrzegać o tych katastrofach. Programiści i badacze już pracują nad siecią neuronową do przewidywania trzęsień ziemi w oparciu o automatyczne klastrowanie w Indonezji nad sieciami neuronowymi, które mogą teoretycznie przewidywać trzęsienia ziemi. Na przykład indonezyjscy naukowcy stworzyli sieć neuronową, która może przewidywać występowanie wstrząsów wtórnych po trzęsieniach ziemi. Jak dotąd najlepiej jest przewidywać wstrząsy o sile sześciu.

10. Dekodowanie mózgu

Pomimo setek lat postępów w medycynie, biologii i anatomii wciąż niewiele wiemy o tym, jak działa ludzki mózg. Całe nasze myślenie, aktywność ruchowa, pamięć i umiejętności są zapisywane w neuronach za pomocą określonego kodu. Klucz do tego kodu nie tylko wyjaśni dokładnie, jak myślimy, ale także pozwoli Brain Decoding skuteczniej leczyć zaburzenia psychiczne i choroby neurologiczne.

Już teraz widać obiecujące zmiany w tym obszarze. Na przykład naukowcy już się nauczyli. Naukowcy znaleźli sposób na dekodowanie sygnałów mózgowych na mowę, aby rozpoznawać mowę z sygnałów mózgowych. A firma Neuralink Elona Muska pracuje. Implant Neuralink Elona Muska „połączy” ludzi z AI w systemie bezprzewodowych chipów, które zostaną wszczepione do mózgu i będą kontrolować technologię siłą myśli.