Роботизація робочих місць: перший у світі робот-бармен і робот-охоронець
Протягом останнього року часто доводилося чути про роботів, які в майбутньому повністю замінять працівників. Як буде – покаже час, але сьогодні вже є багато розумних машин, які допомагають виконувати ті чи інші справи. Нещодавно стало відомо про робота-бармена, який може подавати 120 напоїв за годину, та робота-охоронця, який пильнуватиме в Лос-Анджелесі парк Six Flags Magic Mountain.
Детальніше про робота-бармена
Інтерактивного робобармена звати Cecilia, його створили в Ізраїлі (GKI Group) для проведення навчання серед студентів. Сьогодні він знаходиться в Чаплінській школі готельного та туристичного менеджменту (Chaplin School of Hospitality & Tourism Management), де за участі Флоридського міжнародного університету проводять тестування, після якого Сесилія буде залучений до роботи.

Робот-бармен Cecilia. Джерело: cecilia.ai
Зовні робот схожий на ігровий автомат (трохи більше 2 метрів), в центрі якого розміщений великий екран, аби бачити аватар, а внизу – маленький, щоб підтверджувати замовлення. Cecilia вміє готувати будь-які коктейлі (120 напоїв за годину), збирати й аналізувати дані з маркетингу та навіть розповідати клієнтам анекдоти.
Детальніше про робота-охоронця
У США машина зі штучним інтелектом Roameo розпочне працювати у парку розваг (Six Flags Magic Mountain) вже найближчим часом. Серед обов’язків будуть такі: відеонагляд, упізнавання порушників, розпізнавання людей без масок. Виявивши порушення, Roameo повідомлятиме людей. Також завдяки сенсорному екрану робота, можна буде дивитись карту парку, скільки часу до початку атракціонів, котра година тощо.

Робот-охоронець Roameo. Джерело: radsecurity.com
Роботизація ринку праці відбувається повільно, але впевнено. Як думаєте, які ще професії замінять роботи в найближчі 5-10 років?
Архів новин
Вакцина проти ВІЛ пройшла успішні випробування
На початку грудня 2021 року вчені з американського Національного інституту алергії та інфекційних захворювань (NIAID) відзвітували про успішне випробування вакцини від вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ). Препарат сконструювала компанія Moderna за технологією мРНК. Вона не унікальна, але у 2021 році про неї заговорили як про революційну. За нею виготовляють вакцини від коронавірусу компанії Pfizer-BioNTech та Moderna. Позитивні результати вакцини від ВІЛ досягнуті в ході випробувань на макаках. Через 58 тижнів після вакцинації у всіх щеплених тварин виробилися вимірювані рівні антитіл, що нейтралізують більшість штамів ВІЛ-інфекції. Хоча введені дози мРНК були високими, вакцина добре переносилася і викликала лише легкі тимчасові побічні ефекти, зокрема втрату апетиту. Через два тижні вчені почали заражати макак так званим химерним вірусом, створеним шляхом об’єднання фрагментів нуклеїнової кислоти з двох або більше різних вірусів. Після 13 спроб інфікування з інтервалом раз на тиждень дві із семи імунізованих макак залишилися незараженими. Інші імунізовані тварини інфікувалися через вісім тижнів. Неімунізовані тварини заражалися через три тижні. Зараз учені коригують протоколи випробувань. У разі підтвердження безпеки та ефективності вакцини буде оголошено про першу фазу її дослідження на здорових дорослих людях.Термоядерний реактор створив більше енергії, ніж спожив
Ученим із США в листопаді вперше вдалося згенерувати більше енергії під час реакції керованого термоядерного синтезу, ніж споживає установка, яка запускає злиття атомних ядер. Зараз робота проходить експертну оцінку. Якщо результати підтвердять незалежні фахівці, то можна буде упевнено сказати про досягнення важливої віхи в розвитку цієї галузі енергетики. Як повідомили дослідники, у реакції термоядерного синтезу було досягнуто рекордного виходу енергії – 1,3 мегаджоуля. Це значно кращий результат порівняно з попередніми спробами: вихід енергії у вісім разів більший, ніж в інших цьогорічних експериментах, та у 25 разів більший, ніж в експериментах, проведених у 2018 році. Тож це велике досягнення для фізиків Ліверморської національної лабораторії США. “Цей результат є історичним кроком уперед у дослідженнях термоядерного синтезу з інерційним утриманням. Він відкриває принципово новий режим для досліджень та просування наших найважливіших завдань національної безпеки”, – сказала директора лабораторії Кім Буділ. Термоядерний синтез з інерційним утриманням передбачає створення маленької зірки. Капсулу з “паливом”, важкими ізотопами водню дейтерем та тритієм, поміщають у невеличку порожню золоту камеру (хольраум). Потім на хольраум спрямовують 192 потужні лазерні промені. Стінки хольрауму перетворюють це випромінювання на рентгенівські промені. Вони прямують у капсулу з паливом, нагріваючи та стискаючи її до умов, які, імовірно, є в ядрі зірок: температура понад 100 млн градусів і тиск понад 100 млрд атмосфер. Так у земних умовах запалюється маленька зірка. Процес триває кілька мільярдних часток секунди. Мета експерименту – отримання “безкоштовної” енергії. Щоправда, на запалення мінізірки витрачається дуже багато енергії, але вчені не втрачають надії, що незабаром мінісвітло згенерує більше енергії, ніж поглине установка. “Це історичний результат, кульмінація багатьох десятиліть наполегливої праці, інновацій та винахідливості, масштабної командної роботи та невпинної уваги до кінцевої мети”, – вважає фізик Йохан Френьє з Центру вивчення плазми і термоядерного синтезу Массачусетського технологічного інституту.Віагра знижує ризик хвороби Альцгеймера
Дослідження вчених приватної клініки Клівленда (США) показує, що препарат силденафіл (більш відомий як віагра) значно знижує ймовірність розвитку хвороби Альцгеймера. Від неї страждають 6% людей віком понад 65 років: уражається сіра речовина головного мозку, що призводить до втрати пам’яті. Учені проаналізували заявки на медстрахування 7,2 млн людей і виявили, що вживання силденафілу знижує можливість розвитку недуги протягом наступних шести років майже на 70% порівняно з пацієнтами, які його не приймають. Звісно, такі результати не доводять причинно-наслідковий ефект. Люди, які приймали силденафіл, могли вживати й інші препарати або займатися фізичною активністю, що підвищує шанси не стати жертвою хвороби. Проте дослідники кажуть, що виявленої кореляції достатньо для визначення силденафілу як головного кандидата на ліки проти хвороби Альцгеймера. Учені приватної клініки збираються проводити дослідження, щоб довести або спростувати наявність причинно-наслідкового зв’язку.Живих роботів навчили розмножуватися
Спроєктовані штучним інтелектом та зібрані вручну ксеноботи – живі машини з ембріональних клітин жаби – можуть спонтанно себе відтворювати. Уперше ксеноботів представили вчені із США у 2020 році. Для їх створення використали стовбурові клітини з ембріонів південноафриканської жаби Xenopus laevis. Геном жаби залишився незмінним, але клітини перепрограмували. Після інкубації близько 3 тис клітин з’єднали вручну за допомогою крихітних пінцета й електрода. Створені таким чином ксеноботи могли рухатися, знаходити задані цілі та відновлюватися після пошкоджень. У новій роботі вчені навчили ксеноботів створювати собі подібних. Це абсолютно новий спосіб розмноження: “дорослі” ксеноботи збирають клітини, і через кілька днів “малюки” перетворюються на повноцінних ксеноботів. Ксеноботи використовують так звану кінематичну самореплікацію – процес, який раніше спостерігали лише на молекулярному рівні. Аби з’ясувати, яка форма ксеноботів найкраще підходить для відтворення, учені звернулися до штучного інтелекту. Запущений на суперкомп’ютері еволюційний алгоритм протестував мільярди форм тіла ксеноботів і знайшов ту, що забезпечить найефективнішу кінематичну самореплікацію. На це завдання суперкомп’ютер витратив кілька місяців. Він зупинився на С-подібній формі, що нагадує “пакмана” з однойменної гри. Потім учені зібрали роботів за запропонованою комп’ютером схемою і показали, що нові ксеноботи можуть успішно відтворювати себе протягом кількох поколінь. Автори роботи вважають, що ксеноботи дадуть глибше розуміння процесу розмноження і дозволять створювати живі машини для регенеративної медицини, розробки ліків та збирання мікропластику у воді.Ліки для зупинки старіння
Застосування ліків, що зупиняють процес старіння та омолоджують організм, може початися через п’ять-десять років. Японські вчені відкрили механізм, за допомогою якого можна позбутися клітин, що старіють. За словами професора науково-дослідного інституту медицини Токійського університету Макото Наканісі, вікове ослаблення функцій організму викликане накопиченням в органах “старіючих” клітин, що запускають запальні процеси. Їх 60 років тому відкрив американець Леонард Хейфлік. Він виявив, що клітини можуть ділитися лише певну кількість разів. Останні дослідження довели, що ділення може припинитися через ушкодження ДНК або окислювальний стрес. “Якщо видалити “старіючі” клітини, то можна зупинити запальні процеси, а отже, домогтися істотного гальмування старіння”, – розповів Наканісі. У 2014 році вчені стали вивчати, чому клітини не можуть розмножуватися, і виявили молекулярний механізм. Вони створили клітини із загальними для всіх “старіючих” клітин властивостями і стали шукати те, що вбивало б тільки їх. Учені з’ясували, що для “старіючої” клітини важливий фермент GLS1. Він тісно пов’язаний з процесом метаболізму глутаміну. Щоб вижити та нейтралізувати кисле середовище, клітина потребує аміаку, який продукується при перетворенні глутаміну на глутамінову кислоту, тобто при процесі, у якому необхідний GLS1. Дослідники використали препарат, який проходить клінічні випробування як ліки проти раку. Цей препарат ввели старій миші. Результатом стало різке поліпшення в органах та структурах, які зазнали вікових змін. Після ін’єкції вчені побачили покращення симптомів діабетичної хвороби та атеросклерозу. “Скупчення “старіючих” клітин викликають хвороби Альцгеймера і Паркінсона. Одним препаратом можна досягти поліпшення за багатьма видами вікових захворювань і домогтися омолодження”, – сказав професор. Якщо буде доведена безпека препарату для людини, його спочатку застосовуватимуть для людей з прогерією – синдромом передчасного старіння. Потім – для тих, хто через вікове ослаблення м’язів не може вести звичайний спосіб життя, і для пацієнтів, у яких відмовили нирки та яким потрібен діаліз.CO2 навчилися перетворювати на кисень і вуглець
Австралійські вчені створили просту й ефективну установку для перетворення вуглекислого газу на кисень і вуглець. У разі її масштабування автомобілі з ДВЗ, ТЕС на вугіллі або газі та промислові установки замість вуглекислого газу під час спалювання палива зможуть виробляти чистий кисень. В основі дослідної установки об’ємом два літри лежать фізико-хімічні явища, пов’язані з пропусканням вуглекислого газу через галій. Це так званий рідкий метал, який починає плавитися при температурі 30 градусів. Крім галію в рідкій формі та галію у вигляді наночастинок, у суміш додаються срібні стрижні нанометрових розмірів. У процесі роботи суміш інтенсивно перемішується. Це викликає трибоелектрохімічні реакції: рідини внаслідок сили тертя активніше взаємодіють з поверхнями твердих наповнювачів. Учені повідомили, що компактна установка протягом місяця без зміни характеристик щохвилини перетворювала 100 мл CO2. На перетворення тонни CO2 на кисень і твердий вуглець витратили 230 кВт-год електрики, що коштує 100 дол. Ефективність перетворення досягла 92%. Вуглець утворюється у вигляді пластівців і просто виринає на поверхню. Такими установками, вважають учені, можна обладнати кожен автомобіль та електростанцію на викопному паливі, у результаті чого повітря посвіжішає буквально “на очах”. Для комерціалізації технології створили компанію LM Plus.Учені перетворили світло на матерію
Дослідники американської Брукхейвенської національної лабораторії за допомогою складного прискорювача частинок перетворюють світло на електрони. Це явище на планеті відбувається вперше. Прорив підтвердив передбачення, зроблені впливовими фізиками майже століття тому. Перетворення фотонів, безмасових частинок світла, на електрони, елементарні частинки матерії, зробили дослідники на релятивістському колайдері важких іонів RHIC. Теоретичні передумови цієї роботи з’явилися на початку 20 століття. Для їх перевірки вчені створили соленоїдний трекер-детектор (STAR). “Зірки зійшлися так, що в нас вийшло”, – сказав автор проєкту Чжанбу Сюй.Гвинтокрил політав на іншій планеті
На початку 2021 року на поверхню Марса сів апарат Perseverance. Разом з ним прибув гелікоптер Ingenuity, який здивував і вчених, і любителів космосу. Планувалося, що він здійснить п’ять польотів протягом 30 марсіанських днів і розіб’ється. Автори проєкту хотіли з’ясувати, чи можуть гвинтокрили працювати в марсіанській атмосфері. Однак Ingenuity не тільки злетів, а й пережив зміну пір року та допоміг марсоходу вивчати планету. За пів року роботи гелікоптер поставив кілька рекордів, і NASA покладає на нього ще більше надій. Гвинтокрил здійснив уже 18 вильотів. Він підіймався на висоту 12 метрів, летів зі швидкістю 18 км/год, подолав відстань 3,6 км і провів у польоті 30 хв. Апарат автоматичний: керівники відправляють команди, а вертоліт їх виконує сам. Програмне забезпечення апарата передбачає польоти лише над плоскою поверхнею. Розробники не вчили гелікоптер працювати в гористій місцевості, бо ніхто не думав, що він працюватиме так довго. На створення апарата вагою 1,8 кг NASA витратило 85 млн дол. Крім того, що Ingenuity зміг літати в атмосфері Марса, щільність якої в 72 рази нижча за земну, він зробив безцінний внесок у розвиток аерокосмічних технологій.Почалися випробування вакцини від раку грудей
Клініка в Клівленді оголосила про початок безпрецедентних клінічних випробувань препарату, що запобігає розвитку тричі негативного раку молочної залози (ТНРМЗ) – найагресивнішого різновиду цього захворювання. За статистикою, саме цю форму раку грудей найчастіше діагностують у жінок віком до 40 років, а також у людей з вродженою генетичною мутацією (BRCA1), що значно підвищує ризик розвитку цього захворювання. Таку мутацію успадкувала актриса Анджеліна Джолі. Дізнавшись, що ймовірність розвитку цього різновиду раку у неї становить 87%, вона видалила обидві молочні залози. Після операції ризик актриси захворіти впав до 5%. Розробити вакцину, яка б суттєво знижувала ризик розвитку недуги, намагаються кілька наукових колективів. Проте випробування потенційних препаратів досі обмежувалися лабораторними дослідами на тваринах. Дія препарату, що вводиться у вигляді трьох ін’єкцій з двотижневою перервою між ними, заснована на пошуку в організмі специфічного білка. У нормі він виробляється лише в молодих матерів у період годування груддю. У решту часу присутність цього протеїну в крові вказує на наявність потенційної пухлини. Виявивши його, вакцина подає сигнал імунній системі. Поки що препарат випробовуватимуть на добровольцях, у яких ТНРМЗ діагностований на ранній стадії та виліковний за допомогою традиційної терапії. Наступним кроком стане випробування вакцини на здорових волонтерах з групи ризику, у тому числі на жінках зі спадковою мутацією гена BRCA1.Доведена можливість викривлення простору
Колишній аерокосмічний інженер NASA Гарольд Уайт випадково зробив відкриття, яке стало першим у світі підтвердженням реальності так званого варп-міхура або міхура Алькуб’єрре. Це може відкрити людству дорогу до зірок. Уайт є ентузіастом варп-двигунів. Працює за контрактом з DARPA і паралельно розвиває власну некомерційну організацію Limitless Space Institute (LSI). Поєднання його власних досліджень, робіт LSI та проєктів DARPA дозволило досліднику зробити дивовижне відкриття: побачити народження варп-бульбашки там, де інший учений не звернув би на це явище уваги. Для DARPA Уайт досліджує ефект Казимира. Він цікавий тим, що на мікрорівні дозволяє виявлятися певним квантовим явищам у вигляді взаємного тяжіння двох об’єктів під дією часток, що вільно народжуються і зникають у вакуумі. У макросвіті такий ефект можна спостерігати при зародженні островів сміття в океані. Для DARPA вчений досліджував явище геометрії поверхонь об’єктів. Під час аналізу розподілу енергії для однієї з конфігурацій виявилося, що розподіл енергії відповідає викладкам фізика-теоретика Мігеля Алькуб’єрре про можливість існування варп-бульбашки, а це шлях до рукотворного викривлення простору та руху зі швидкістю, вищою за швидкість світла. Уайт відразу зрозумів, на що натрапив, і ще сильніше зміцнився в думці, що варп-двигуни для зорельотів колись стануть реальністю. Для закріплення результатів відкриття він пропонує провести експеримент з циліндром діаметром 4 мікрометри зі сферою діаметром 1 мікрометр у його центрі. Вивчення тривимірного розподілу щільності енергії всередині та навколо цих об’єктів дозволить підтвердити відкриття або спростувати його. Сам Уайт не проводитиме експеримент. Цей шлях відкритий для всіх охочих увійти в історію.2021-й рік виявився надзвичайно багатим на технологічні розробки, які вже найближчим часом можуть надати новий потужний імпульс для розвитку окремих галузей та навіть створити нові, окремі сектори економіки.
Світова енергетична криза 2021 року разом з більш ніж переконливими ознаками зміни клімату на планеті вимагає від людства кардинального перегляду технологій видобутку, зберігання, розподілу та використання енергетичних ресурсів.
Тому розвинені країни світу інвестують величезні кошти у відновлювану енергетику і “малу ядерну енергетику”. Через одне-два десятиліття епоха викопного палива може закінчитися назавжди.
Швидкість – одна з головних умов успіху людини, бізнесу, держави, яка набуває нового змісту з розвитком сучасних технологій.
Після тривалого старту, схоже, що технології віртуальної та доданої реальності нарешті знайшли власні точки росту. Вже відбувся анонс віртуальних метавсесвітів, вийшли в широкий продаж якісні та доступні VR-окуляри Oculus Quest 2 і тепер готуються до запуску VR-рукавички, а топовий виробник фото-відеоапаратури Canon анонсує доступний VR-об’єктив.
ЕП весь 2021 рік спостерігала за новинами у сфері технологічних розробок, і пропонує рейтинг з тринадцяти найбільш цікавих інновацій року, що минає.
Бездротові зарядки з дальністю роботи в кілька метрів
Звична зарядка мобільних пристроїв, яка прив’язує їх власників до конкретного місяця, невдовзі втратить свою актуальність. Річ у тім, що у 2021 році Xiaomi та Motorola представили бездротові зарядні пристрої, які працюють дистанційно.
Ще на початку року Xiaomi анонсувала нову систему бездротової зарядки Air Charge, яка здатна заряджати одночасно кілька пристроїв на відстані до декількох метрів.
Для прийому сигналу пристрої Xiaomi оснащуються двома датчиками – маяком для визначення положення та антеною решіткою для прийому хвиль та їх перетворення.
Xiaomi заявила, що прагне зробити технологію по-справжньому бездротовою. За словами розробників, це дозволить заряджати кожен пристрій потужністю до 5 Вт. При цьому фізичні перешкоди не знижують її ефективність.
За допомогою пристрою можна буде заряджати смартфони, фітнес-браслети та розумний годинник. Компанія поки що не називає строків виходу будь-яких продуктів з використанням цієї технології.
В компанії заявляють, що зарядна станція має 1600 мікроантен та може передавати енергію крізь папір та інші перешкоди, і зупиняє процес зарядки, коли в зоні дії з’являється людське тіло.
Розробник не уточнює, але інсайдери стверджують, що кожна станція, яка заряджається, отримує 5 Вт.
Інтернет через лазерний промінь
В січні материнська компанія Google, Alphabet, закрила Project Loon – ініціативу, яка вивчала використання стратосферних гелієвих повітряних куль для розповсюдження бездротового Інтернету.
Однак деякі технології, створені в рамках проєкту, залишалися в розробці, зокрема канали Free Space Optical Communications (FSOC), які спочатку були призначені для з’єднання повітряних куль, що пересуваються на великій висоті.
Тепер ця технологія активно використовується, забезпечуючи широкосмуговий зв’язок для людей в Африці. Наче волоконно-оптичні кабелі FSOC може створити широкосмуговий зв’язок на швидкості 20 Гбіт/с для двох точок, які розташовані в межах прямої видимості.
Подальшою розробкою цієї технології займається лабораторія Alphabet X у рамках нового проекту Project Taara.
Alphabet X почав розгортати мережу в Індії кілька років тому і запустив кілька пілотних проєктів у Кенії. Цього вересня спеціалісти компанії показали, чого вони досягли.
Вони розгорнули бездротовий оптичний канал для підключення через річку Конго від поселення Браззавіль в Республіці Конго до поселення Кіншаса в Демократичній Республіці Конго. Протягом 20 днів, за словами керівника проєкту Taara Баріса Еркмена, канал передавав майже 700 ТБ даних.
Об’єктив “риб’яче око” для VR від Canon
Цього року Canon презентувала об’єктив з двома лінзами “риб’яче око” та RF-кріпленням, який стане частиною абсолютно нової системи під назвою EOS VR.
Вона дозволить перетворювати виробництво віртуальної та доповненої реальності простіше, ніж існуючі системи захоплення, забезпечуючи якість повнокадрової бездзеркальної камери.
Ручний об’єктив RF5.2mm F2.8 L Dual Fisheye вартістю 1999 дол призначений для встановлення на камеру Canon EOS R5 із підтримкою 8K. Дві нові лінзи розташовані на відстані приблизно 60 мм одна від одної, що відповідає відстані між зіницями людини й забезпечує зручне захоплення VR і AR.
Об’єктив працює лише з камерою Canon EOS R5. При зніманні він проєктує два круглі зображення на 45-мегапіксельний сенсор камери. Об’єктив забезпечує захоплення 190 градусів, що дозволяє створювати стереоскопічні 3D-кадри з кутом огляду 180 градусів або фотографії з роздільною здатністю до 8192×4096 (8K) для програм AR або VR.
Вся система, з урахуванням самої камери R5, обійдеться у 5898 дол. Єдина проблема, яку вже виявили в камері R5 – швидкий перегрів, що обмежує час запису 8K до 20 хвилин. Для відновлення потрібно 10-хвилин.
Малі вітрові електростанції
Американська компанія Flower Turbines прагне зробити малі вітрові електростанції провідним гравцем у галузі зеленої енергетики й таким чином забезпечити доступність зеленої енергетики для всіх.
У компанії стверджують, що турбіни їх розробки в кращий бік відрізняються від традиційних вітряків: вони не становлять небезпеки для птахів та інших диких тварин, особливо в міських умовах. Крім того, вони створюють шум на низькій частоті, непомітний для людей.
Представники Flower Turbines наводять такий перелік переваг вітрових турбін власної розробки:
для початку роботи достатньо вітру швидкістю 1,2 м/с, тоді як інші малі вітрові турбіни починають працювати зі швидкістю вітру 3 м/с;
птахи бачать турбіни, які виконані у формі квітки та легко уникають зіткнення;
“квіткові” турбіни створюють шуму не більше, ніж вітер;
коли поруч розташовані кілька турбін, продуктивність зростає на 20-50%.
Сьогодні компанія має установки в Роттердамі, Амстердамі, землях Німеччини, в Ізраїлі та Колумбії.
Перша справжня голограма
Дослідники Університету Бригама Янга з американського штату Юта розробили технологію, яка проєктує об’ємне зображення безпосередньо в повітрі. Вона концептуально відрізняється від популярної сьогодні технології, де голограма створюється за допомогою багатошарового екрана-відбивача.
Дослідники створили справжню 3D-картинку у відкритому просторі. До неї буквально можна доторкнутися пальцем і навіть взаємодіяти.
У 2018 році дослідники з цього ж університету продемонстрували прототип технології під назвою Optical Trap Display.
На відміну від традиційних голограм з обмеженим кутом огляду, представлена три роки тому система дозволяє побачити зображення під будь-яким кутом і з будь-якого боку, оскільки зображення, що плавають, фактично малюються в тривимірному просторі.
Це відбувається завдяки роботі оптичних пасток і двом лазерам, де один трансформує частинки в повітрі, а інший – підсвічує отриману основу безліччю відтінків.
Через три роки доробок та покращень команда вчених повернулася з новим відкриттям – тепер система не просто показує об’ємні малюнки у повітрі, а змушує їх рухатись і навіть взаємодіяти з іншими об’єктами.
Щоправда, для повноцінного спостереження за отриманими зображеннями необхідно озброїтися камерою з макрооб’єктивом, оскільки розміри проєкцій ще дуже малі.
Поїзд, що розганяється до 1000 кілометрів за годину
В січні китайський Південно-західний університет Цзяотун та Китайська корпорація залізничного рухомого складу представили “перший у світі високотемпературний надпровідний високошвидкісний інженерний прототип Maglev”.
Проєктна швидкість поїзда складає 620 км/год. У поєднанні з технологією вакуумної труби поїзд HTS Maglev може розвивати 1000 км/год. Того ж дня запустили 165-метрову лінію для випробування нового поїзда.
“Технологія HTS (високотемпературна надпровідна технологія) може змусити поїзд переміщатися без електрики, ним можна керувати лише однією рукою”, – зазначив заступник директора університетського дослідницького центру надшвидкісного транспорту Ден Цзиган. На місці презентації репортеру вдалося одним пальцем зрушити 12-тонний локомотив.
Вартість системи HTS оцінюється трохи вище за високошвидкісну залізницю, але очікується, що вона знизиться, якщо буде досягнуто масове виробництво компонентів.
“Розумні” окуляри першого покоління
У вересні Meta презентувала “розумні” окуляри Ray-Ban Stories, які вміють знімати фотографії та відео, ділитися цим контентом в соцмережах, слухати музику чи телефонувати.
Розроблені в партнерстві з Facebook і EssilorLuxottica Ray-Ban Stories коштують від 299 дол і доступні для покупки в деяких роздрібних магазинах США, а також Австралії, Канади, Ірландії, Італії та Великобританії.
Окуляри мають подвійні вбудовані 5-мегапіксельні камери, які дозволяють знімати від першої особи. Гаджет вміє знімати фото і записувати відео тривалістю до 30 секунд, використовуючи кнопку або за допомогою голосових команд Facebook Assistant.
Вбудований в окуляри світлодіод під час зйомки фото або відео починає світитися, щоб люди поблизу знали, коли відбувається фіксація.
Вбудованої пам’яті пристрою достатньо для зберігання близько 30 відеороликів або 500 фотографій. Ray-Ban Stories синхронізуються з новим додатком Facebook View для iOS та Android, який дозволяє імпортувати, редагувати та ділитися контентом, знятим на розумні окуляри.
Персональний повітряний транспорт
Постійне вдосконалення і підвищення коефіцієнту корисної дії компактних електродвигунів, акумуляторних батарей, мікросхем, “вихід в маси” сучасних матеріалів дозволяють все більшій кількості інноваційних підприємців створювати найрізноманітніші системи транспортування людини по повітрю.
Кожен рік увесь світ облітають новини про випробування нових типів персонального повітряного транспорту. У 2021 році увагу до себе привернули три проєкти.
Jetson ONE – одномісний електричний аеромобіль шведського стартапу Jetson Aero. Він здатний розігнатися до 102 км/год і перебувати в повітрі до 15-20 хвилин.
Електродвигун забезпечує пікову потужність 88 кВт (близько 118 к.с). Вага пілота не повинна перевищувати 85 кг. Для керування Jetson One потрібна ліцензія приватного пілота.
Jetson Aero вже розпродав стартову партію з 14 апаратів. Перші клієнти отримають свої аеромобілі у 2022 році. Виробництво поки що дрібносерійне – лише 12 машин на рік.
CopterPack – австралійська компанія, яка в травні опублікувала відео польоту повністю електричного ранцевого гелікоптера. Однак подальший аналіз показав, що польоту, очевидно, допоміг дріт, видалений цифровим способом з відео.
Потім на сайті CopterPack повідомили: “недавнє прив’язне випробування прототипу дозволило оцінити динаміку польоту та стабілізацію ранцевого гелікоптера”.
Про технічні характеристики CopterPack відомо небагато. Профільні видання пишуть, що повітряний засіб має автопілот, що самовирівнюється. Діаметр кожного гвинта з повітроводами становить близько 90 см, фюзеляж виготовлений з вуглецевого волокна, а електродвигуни можливо працюють від літіо-іонних батарей.
JetPack – це розроблений американською компанією JetPack Aviation персональний реактивний ранець.
На початку року виклали відео, як морський піхотинець британських ВМС за допомогою JetPack у відкритому морі перелітає з моторного човна, який на великій швидкості рухається вслід військовому кораблю, безпосередньо на військовий корабель. За кілька місяців відео зібрало майже 17 мільйонів переглядів.
Вже у вересні з’явилась інформація, що JetPack Aviation продала неназваному військовому замовнику в Південно-Східній Азії перші два реактивних ранці JB-12 по 400 тис дол кожний.
VR-рукавички, що дозволяють відчувати об’єкти у віртуальній реальності
Компанія Meta (Facebook) відома своїми ініціативами, пов’язаними зі створенням метавсесвіту, в якому можна буде користуватися AR- та VR-технологіями.
В листопаді дослідницький підрозділ Reality Labs, що належить Meta, представив результати семирічної розробки “тактильної” рукавички, що забезпечує майже реальні відчуття при торканні чи погладжуванні віртуальних об’єктів та поверхонь.
Прототип є рукавичкою з приблизно 15 ребристими надувними пластиковими подушечками. Вони розташовані так, щоб відповідати будові долоні та пальців користувача.
Рукавичка діє також як контролер віртуальної реальності. На її задній панелі є маленькі білі маркери, які дозволяють камерам відстежувати переміщення пальців у просторі, а також внутрішні датчики, які фіксують їхнє згинання.
Коли користувач надягає рукавичку і входить у режим віртуальної чи доповненої реальності, система управління регулює рівень накачування подушечок, створюючи тиск на різні частини руки. Таким чином, відтворюються ефекти дотику. Вони супроводжуються візуальними та звуковими сигналами, створюючи ілюзію фізичного контакту.
Reality Labs представляє рукавички як один з декількох методів управління для майбутніх окулярів і гарнітур, поряд з легшими рішеннями, заснованими на електроміографії або ЕМГ – системі, яка зчитує нервові сигнали на руці й перетворює їх на цифрове введення.
Кінетична система запуску об’єктів у космос
В жовтні американський стартап SpinLaunch, який створює альтернативний метод виведення космічних кораблів на орбіту, провів в Нью-Мексико успішний випробувальний політ прототипу.
Компанія з Лонг-Біч, штат Каліфорнія, розробляє систему запуску, яка використовує кінетичну енергію як основний метод для того, щоб запустити ракету-носій у формі снаряда на висоту, де вмикається двигун для виведення на орбіту.
За підрахунками розробників, ця система більш рентабельна, ніж звичайні ракети, що запускаються із землі. Система передбачає запуск в космос легких супутників масою до 200 кг.
Компанія створена у 2014 році й за цей час отримала 110 млн дол інвестицій від таких венчурних фондів, як Kleiner Perkins, Google Ventures, Airbus Ventures, Catapult Ventures, Lauder Partners and McKinley Capital. Сьогодні в компанії працюють близько 100 осіб.
Очікується, що розробка дозволить вчетверо зменшити обсяг палива, що використовується, і в десять разів – загальну вартість запусків порівняно із звичайними ракетами.
При цьому запускати в космос супутники можна буквально щодня. Для початку компанія побудувала прототип суборбітального прискорювача Suborbital Accelerator, що є дископодібною вакуумною камерою розміром з велику будівлю з пусковою трубою, з якої вилітають розкручені до великої швидкості об’єкти, досягаючи швидкості у 8047 км/год.
У разі успішних випробувань прототипу компанія вже планує побудувати більшу систему під назвою L100 Orbital Mass Accelerator. Вона діятиме аналогічним принципом та розробляється для виведення на орбіти супутників масою до 200 кг.
У компанії заявляють, що сучасні компактні конденсатори, чіпи та резистори супутників будуть цілком здатні витримувати великі навантаження під час запуску – це підтвердили численні експерименти. Перші комерційні запуски заплановані на кінець 2024 року.
Малі ядерні реактори
Останні кілька років у світі спостерігається тенденція з розробки, випробувань і ліцензувань малих ядерних реакторів. З цієї точки зору 2021 рік можна назвати в певному сенсі переломним.
Найбільш інтенсивно процес розробки та випробувань SMR (Small modular reactors) відбувається в США. У Східній Європі головними інноваторами в цій сфері стали Польща та Румунія.
В США група вчених Массачусетського технологічного інституту представила концепцію модульного ядерного реактора малої потужності.
Такі реактори як “батарейки” та їх можна відправляти на першу вимогу для вироблення на місці тепла та електрики. Потужність системи не перевищує 10 МВт, а розгорнути її можна протягом тижнів чи місяця. Такий модульний реактор містить пункт управління, генератор та сам реактор.
В Сполучених Штатах атомна енергія продовжує розцінюватися як життєво важлива умова декарбонізації промисловості та життєдіяльності людства.
Важливим кроком на цьому шляху став перехід від проєктування невеликих реакторів потужністю 100-300 МВт до розробки малих потужністю до 10 МВт. Такі реактори можна буде виготовляти на заводах як готовий для використання товар і перевозити в 12 метрових контейнерах.
Каліфорнійська компанія Radiant, заснована колишніми інженерами SpaceX, отримала 1,2 млн дол інвестицій для подальшої розробки та виробництва компактних ядерних реакторів, здатних забезпечити електрикою віддалені поселення та військові бази. Вони позиціонуються як заміна дизельним генераторам.
Вирішивши, що ідеї, що призначалися для освоєння Марса, більше стануть в нагоді для населення Землі, компанія зайнялася створенням бюджетного мікрореактора, здатного поміститися у звичайному контейнері для морських перевезень. Мегаватна модель здатна забезпечувати енергією до 1000 будинків і, як очікується, замість води використовуватиме гелій для охолодження.
У вересні дві польські компанії, незалежно одна від одної, уклали два договори про взаєморозуміння з іноземними виробниками малих модульних атомних реакторів про будівництво в країні перших у ЄС рішення подібного типу. Польща стане піонером нової атомної енергетики в регіоні, обіцяючи ввести в дію перший SMR-реактор до 2029 року.
SMR-реактори (Small modular reactors) мають набагато менший розмір, наприклад, SMR-реактор Rolls-Royce займає 40 000 м2 замість 400 000 м2 для традиційної установки. Утримання мініреакторів більш ефективне, більш гнучке, їх не потрібно підключати до місцевої електромережі.
Основною перешкодою для комерційного використання є ліцензування, оскільки поточні регуляторні режими адаптовані до звичайних атомних електростанцій. SMR відрізняються між собою щодо штатного розкладу, безпеки та часу розгортання.
Гравітаційний акумулятор
В серпні швейцарська компанія Energy Vault залучила 100 млн дол інвестицій на запуск будівництва перших гравітаційних накопичувачів енергії. Серед інвесторів SoftBank та Aramco.
Першу установку вже почали будувати в США, а у 2022 році почнуть будувати в Європі, на Близькому Сході та в Австралії.
Установка EVx є автоматичним баштовим краном з шістьма стрілами. Енергія запасається у процесі підняття на висоту 35-тонних блоків.
Вдень та у вітряну погоду надлишок відновлюваної сонячної або вітряної енергії пускається на електромотори крана, які піднімають блоки на висоту. Їх спуск на землю під дією гравітації запускає зворотний процес — вироблення електроенергії в електрогенераторах.
Стверджується, що коефіцієнт корисної дії установки досягає 85%. Відповідно до проєкту найбільш ефективна віддача максимальної потужності триває протягом 2–4 годин.
Експлуатаційний ресурс EVx перевищує 35 років, а обслуговування кранами декількох майданчиків дозволяє масштабувати ємність, що запасається, до декількох гігават-годин.
Електродвигун для пасажирської авіації
Американський стартап Wright Electric почав випробувати 2-МВт електродвигуни для пасажирських літаків, які потенційно можна застосовувати для створення першого покоління літаків з електроприводом.
Нинішній двигун має потужність 2 МВт, еквівалентну 2700 к.с., при ефективності близько 10 КВт на кг. “Це найпотужніший двигун, розроблений для аерокосмічної промисловості, і він значно легший”, – відзначають у Wright.
Двигун проєктується з можливістю масштабування для систем потужністю від 500 кВт до 4 МВт.
Wright працює над власним літаком у співпраці із відомими виробниками. Перший авіалайнер буде гібридним, що поєднує електросилову установку з двигуном на рідкому паливі. Декілька електродвигунів будуть прикріплені до кожного крила пропонованого літака, що дасть як мінімум дві переваги.
По-перше, літак з шістьма або вісьмома двигунами менше схильний до ризиків їх відмов. По-друге, більша кількість двигунів забезпечить нижчий рівень турбулентності та шуму, оскільки конфігурацію можна буде настроювати залежно від умов за бортом.
Сам стартап використовуватиме 10 двигунів потужністю 2 МВт на своєму літаку Wright 1. Це загалом 20 МВт, що зрівнює літак за потужністю з лайнером Airbus A320.
Двигун Wright проходить лабораторні випробування лише на рівні моря. Наступного року його планується запустити у камері для моделювання висоти, а потім і на реальну висоту до 12 км.