10 Технических концепций, окоторых будут говорить в2010 году: инновации 2010

      Комментарии к записи 10 Технических концепций, окоторых будут говорить в2010 году: инновации 2010 отключены

10 Технических концепций, окоторых будут говорить в2010 году: инновации 2010

    Антропомиметика У нового робота имеется скелет, изготовленный из термопластического полимера, сервоприводы, соответствующие каждому мускулу, и множество тросиков, заменяющих сухожилия. Цель этого опыта — создание более человекоподобного робота, что имел возможность бы взаимодействовать с окружающей средой и реагировать на раздражители приблизительно так, как это делаем мы Угольный топливный элемент Оссеоинтеграция Кинетическая гидроэнергетика Пьезоэлектрический дисплей Суперконденсатор

Антропомиметика

Сделать робота снаружи похожим на человека — задача несложная, но в случае если залезть к нему вовнутрь, мы заметим жгуты проводов, не имеющие ничего общего с отечественными внутренностями. Несколько европейских исследователей вознамерилась устранить эту неувязку. Их робот-прототип создан на базе антропомиметических правил, другими словами в нем где только возможно воспроизводятся формы и устройство людской тела.

Угольный топливный элемент

В представлениях большинства уголь — это нечистое горючее, а топливные элементы трудятся на водороде. Эта картина будет уничтожена благодаря новому поколению угольных топливных элементов прямого действия. Потому, что добыча водорода представляет собой довольно процесс, в этих элементах энергия получается в следствии электрохимического сотрудничества между кислородом и измельченным в пыль углем (возможно применять и другие источники углерода — к примеру, биомассу).

Основное преимущество данной идеи — получение энергии из углерода, не предполагающее его сжигания, а это обещает удвоение КПД в сравнении с простой угольной электростанцией. В калифорнийской компании Direct Carbon Technology планируют уже в 2010 году выстроить пилотную установку мощностью 10 кВт, трудящуюся на биомассе. Тем временем Contained Energy из Огайо обещает уже в ближащее будущее продемонстрировать, как от для того чтобы источника будет светиться простая лампочка накаливания.

В возможности обе компании нацелены на разработку модульных топливных элементов, каковые возможно будет объединять в блоки, создавая независимые электростанции малого масштаба либо наращивая экологически чистые мощности на уже имеющихся станциях.

Метаболомика

Последние пять лет исследователи из университета Альберты в городе Эдмонтон трудятся над глобальным проектом называющиеся «Метаболизм человека». Это база данных, включающая в себя 8000 естественных метаболитов (разнообразных, не сверхсложных молекул, действующих в химических реакциях людской тела), и 1450 лекарственных препаратов, 1900 токсинов и пищевых 2900 добавок, каковые обнаруживаются в анализах мочи и крови.

Имея на руках такую исчерпывающую данные, исследователь может организовать «метаболический профиль» больного и, взяв на анализ одну-единственную каплю крови либо мочи, сделать вывод, что больной, например, обожает шоколад либо стоит на пороге страшного заболевания. Сейчас подобный анализ подразумевает применение сложнейшего оборудования, которое стоит миллионы долларов и доступно только большим исследовательским лабораториям.

Первое издание данной базы данных было выпущено в 2007 году, и по сей день она обширно употребляется в коммерческих приложениях — к примеру, в обнаружении наркотических веществ либо в диагностике определенных болезней. Благодаря систематизированной базе заметно упрощается проведение анализов в индивидуализированном медицинском консультировании и здравоохранении.

Оригами из ДНК

В Калифорнийском технологическом пара лет назад придумали игру-головоломку, в которой берут микроскопические цепочки молекул из ДНК и складывают из них разнообразные узоры. Прошлым летом ученым пришло в голову, что сложенные в некотором роде генетические фрагменты возможно трактовать как базу для конструирования сверхминиатюрных микросхем.

Объединившись с исследователями из компании IBM, калифорнийские биологи продемонстрировали, что фигурки, составленные из цепочек ДНК (к примеру, треугольники), возможно осмысленно выкладывать на кремниевой подложке. Это разрешило применять фрагменты ДНК в качестве опорных точек для миниатюрных электронных компонентов. В следствии элементы микросхем могут быть около размеров порядка 6 нм.

Это весьма важное достижение, в случае если отыскать в памяти, что современный стандарт — 45 нм.

Оссеоинтеграция

Совершенный протез конечности обязан трудиться совершенно верно равно как и настоящая конечность. Новое направление, названное оссеоинтеграцией, разрешает сращивать протез из титаного сплава с живой костью больного. Новый способ уже испытан на зубных протезах и в лицевой пластике. на данный момент идет работа над полномасштабными протезами конечностей.

В 2008 году ветеринары смогли приживить протез лапы германской овчарке по кличке Кассиди, а на 2010 год в Университете Северной Каролины запланировано шесть подобных операций — также на псах. Рассматривается кроме этого возможность операции на оцелоте из зоопарка Северной Каролины. в первых рядах самое сложное — применить те же способы в протезировании людских конечностей.

Кинетическая гидроэнергетика

Классическая гидроэлектростанция — это прежде всего огромная плотина, другими словами широкомасштабное инженерное сооружение, разламывающее привычные ландшафты и сложившиеся экосистемы. Имеется и более тактичный подход — кинетическая гидроэнергетика, в которой энергия естественных потоков в приливах и реках преобразуется в электричество за счет установленных под водой турбин.

Чтобы убедиться в перспективности этого подхода, компания Verdant Power с 2006 года ведет опробования шести турбин на дне реки Ист-Ривер в Нью-Йорке. В компании сохраняют надежду, что в 2010 году будет получено разрешение на установку еще 30 подводных турбин к востоку от острова Рузвельта, выдающих 1 МВт электричества в электрическая сеть. Еще пара подобных проектов в мире кроме этого подошли к завершению пилотных опробований и готовы к запуску полномасштабных установок.

Среди них направляться отметить три агрегата — они должны взнуздать самый замечательный прилив в мире, что отмечается в Канаде, в заливе Фанди.

Нановолокна

Углеродные нанотрубки были открыты в первой половине 90-ых годов двадцатого века, и с того времени о них говорят как о будущей технической революции. Это ясно, в случае если учесть их фантастическую тепло- и электропроводность, и большую удельную прочность, в сотню раз превосходящую прочность стали. Но до сих пор производство материалов из нанотрубок в промышленных количествах сталкивалось с определенными трудностями. Но не так долго осталось ждать обстановка может измениться.

Компания Nanocomp Technologies из Нью-Хемпшира освоила плетение долгих волокон из нанотрубок, а этому продукту уже легко отыскать разнообразные коммерческие применения. Сравнительно не так давно около десяти километров нового нановолокна было отпущено большому клиенту из космической области, а весной в Пентагоне совершили пробный обстрел ткани из для того чтобы волокна, оценивая возможность изготовления из нее бронежилетов нового поколения — они должны быть и легче, и уже, чем нынешние кевларовые.

Горизонтальное бурение

Триллионы кубов газа залегают на территории США в месторождениях на глубинах около трех километров. Большинство этих залежей считается недоступной, потому, что газ находится в пластах глинистых сланцев и его добыча считается нерентабельной. Ответ данной неприятности лежит на поверхности — нужно бурить скважину вертикально, пока она не дойдет до пластов сланца, а после этого развернуть скважину в горизонтальном направлении, пробиваясь как возможно дальше на протяжении месторождения.

Эта мысль была высказана уже давно, но интерес к ней проснулся, в то время, когда для этого созрели технологические возможности, а цены на газ выросли. В 2008 году компания Chesapeake Energy развернула 14 буровых башен под горизонтальное бурение на широких сланцевых залежах Хэйнесвилль. К концу 2010 года в том месте должны функционировать уже 40 таких буровых.

Пьезоэлектрический дисплей

В пьезоэлектрических материалах электрическое напряжение преобразуется в механические деформации и напротив. Сейчас имеется возможность реализовать это свойство в электронных дисплеях, экраны которых смогут поменять рельеф либо фактуру поверхности. В текущем году должны показаться первые модели потребительских устройств, у которых чувствительный к прикосновению экран по окончании выключения будет «твердеть», а при включении — «размягчаться».

Суперконденсатор

Основная неприятность, которую еще не решили в работах над электромобилями, — где и как хранить запас энергии. аккумуляторная батареи совершенствуются, но остаются дорогими. Они продолжительно заряжаются, а срок их работы не радует.

Одно из ответов — суперконденсатор. В сравнении с аккумулятором у него меньше энергоемкость (по крайней мере на нынешнем этапе технического развития), но нет никого из свойственных аккумулятору недочётов. Тут тебе и продолжительный срок работы, и отсутствие всяких неприятных химических реакций, никаких неприятностей с «эффектом памяти» и высокая надежность. Уже пара лет идет борьба за совершенствование конденсаторов с расчетом на применение их в машинах.

В Массачусетском технологическом университете трудятся над суперконденсатором на нанотрубках, а в Аргоннской национальной лаборатории исследуют возможности аккумуляторно-конденсаторного гибрида. Возможно кроме этого ожидать сюрпризов от техасской компании EEStor. Она ни при каких обстоятельствах скрывало собственных удач, но в апреле заявила, что ее разработка на базе титаната бария выдержала цикл решающих опробований.

Эта декларация не позвала особенного доверия, но партнер компании ZENN Motors выступил с громкими заявлениями, что уже в 2010 году он выпустит электромобиль на базе сверхъемких конденсаторов.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№88, февраль 2010).

[НУЖНО ЗНАТЬ: 143] Самые престижные вузы России


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: