Всем привет! XXI век стал эпохой, в которой мы стали свидетелями удивительного технологического прогресса. Каждый день меняется все: как мы живем, как мы работаем и как мы взаимодействуем с миром вокруг нас. С каждым годом инновации становятся все более захватывающими и удивительными, обеспечивая новые возможности и вызовы для общества.
От смартфонов и социальных сетей до искусственного интеллекта и квантовых вычислений, прорывные технологии XXI века продолжают изменять наш мир, открывая двери к новым горизонтам и уровням инноваций. Сегодня я хочу рассказать о десяти самых впечатляющих и значимых технологий, которые по моему мнению определяют наше будущее.
3D-печать
Первый 3D-принтер был изобретен в США инженером Чарльзом Халом в 1986 г. и работал он по технологии стереолитографии (SLA). А в 2005 г. компания Z Corp выпустила первый 3D-принтер под названием Spectrum Z510, способный печатать цветные объекты.
Со временем цены на такие устройства стали ниже и у людей появилась возможность купить небольшой принтер для домашнего использования (например, можно печатать фигурки любимых героев из фильма).
Но не все знают, что современные модели 3D-принтеров умеют печатать объекты не только из пластика, но и из металла, бетона, продуктов и даже живых клеток (биопечать). В наши дни 3D-печать используется в медицине, строительстве, архитектуре, машиностроении, образовании и многих других отраслях. И вот несколько интересных примеров:
- В 2017 г. компания Adidas для модели кроссовок Futurecraft 4D печатала на 3D-принтере карбоновые межподошвы. 20 000 соединений значительно повышали упругость при ходьбе.
- В 2019 г. в Тель-авивском университете Израиля впервые напечатали на 3D-принтере прототип живого человеческого сердца из тканей человека размером всего 2,5 см. Процесс создания занял 3,5 часа. И это новый прорыв в медицине, так как донорных органов всегда не хватает.
- В 2020 г. компанией Apis Cor (основатель и генеральный директор уроженец Иркутска Никита Чен-Юн-Тай) за 500 часов с помощью 3D-печати возведено двухэтажное здание общей площадью 641 кв.м., используемое сейчас как муниципалитет Дубая (ОАЭ).
- В 2020 г. компания Porsche представила новую модель сидений для спортивных автомобилей, в которой центральные секции и спинка напечатаны на 3D-принтере из полиуретана и имеют 3 уровня жесткости (жесткий, средний и мягкий).
- В 2021 г. в Амстердаме с помощью 3D‑принтера и четырех роботов возвели 12‑метровый пешеходный мост из нержавеющей стали. На его изготовление потребовалось 6 месяцев.
В 2013 г. американцами Максом Боугом и Питером Дилвортом разработана первая в мире 3D-ручка, получившая название 3Doodler. Она позволяет рисовать ABS-пластиком объемные фигуры в воздухе, а также создавать на плоскости детали для дальнейшей сборки объемных объектов. И это прекрасный развивающий гаджет для детей. Несколько лет назад моя жена купила себе такую ручку, но, увы, так и не смогла к ней приноровиться. Скажу честно, мы немного побаловались и забросили. Лежит наша 3D-ручка в шкафу и ждет пока подрастут дочки. Дети такие технологии «схватывают на лету». В Интернете есть даже мнение, что в будущем 3D-ручки будут создавать фигуры из дерева или металла.
Робот-хирург
В конце 90-х гг. компанией Intuitive SurgicalInc был разработан универсальный робот-хирург под названием «Da Vinci» («Да Винчи»), способный проводить хирургические операции.
В 2000 г. в США официально одобрили использование такой системы для общей лапароскопической хирургии, а в 2001 г. - для хирургии простаты, кардиологических и гинекологических процедур с дополнительными разрезами. В наши дни компания прочно закрепилась на рынке медицинского оборудования, а система «Da Vinci» была усовершенствована и появились системы 2, 3 и 4 поколений.
Во время операции опытный хирург управляет 4 манипуляторами: два манипулятора работают с инструментами (правая и левая рука хирурга), третий управляет эндоскопом, а четвертый выполняет роль ассистента.
Многие спросят, а зачем нам роботизированная система в хирургии если ей управляет врач, который может провести эту операцию самостоятельно?
Ответ прост: человеческий фактор никто не отменял. Даже небольшое дрожание руки может привести к повреждению мелких кровеносных сосудов с появлением негативных последствий. Использование робота-хирурга дает возможность проводить хирургические вмешательства с минимальной кровопотерей и травмированием окружающих тканей. Это позволяет получать высокие результаты и сократить период восстановления и реабилитации. А сколько опытных хирургов потеряли работу из-за тремора рук. Поэтому использование робота-хирурга позволит сохранить и кадровый потенциал среди опытных хирургов.
Многоразовая бумага для печати
В 2022 г. специалисты сингапурского Наньянского технологического университета представили миру экологичную бумагу для многоразового использования. На такой бумаге с помощью лазерного принтера можно печатать цветные изображения.
Обычная бумага производится из древесины, а бумага нового поколения из пыльцы растений. Получившуюся из пыльцы массу промывают деионизированной водой и отливают в специальные формы. После застывания листы толщиной всего 0,003 мм высушивают на воздухе и погружают в уксусную кислоту.
При производстве бумаги из пыльцы удаляются компоненты, которые вызывают аллергию у людей. Таким образом, бумага является полностью гипоаллергенной и экологичной.
В ходе исследования ученые выяснили, что нанесенный лазерным принтером слой чернил не повреждает материал. При необходимости пыльцевой лист бумаги можно поместить в специальный лабораторный реагент, который полностью удалит краску. Один лист такой бумаги выдерживает до 8 циклов печати. И это здорово!
Если в вашем доме живут дети, то тогда вы знаете сколько бумаги приходится тратить на развивающие задания, раскраски и прочее. По итогу раскрасили рисунок и выбросили лист бумаги. А с данной технологией можно лист бумаги не выбрасывать сразу, а напечатать на нем новую картинку для раскрашивания. Я надеюсь, что данная технология будет только развиваться и в скором времени будет массово использоваться в повседневной жизни.
Экзоскелет
Экзоскелет - это уникальное инженерное устройство, которое надевается на человеческое тело с целью увеличения силы, скорости, выносливости или поддержки движений. Оно состоит из механических элементов, электроники и сенсоров, которые интегрируются с человеческим телом.
Первый прототип экзоскелета был изобретен в начале 1960-х гг. американским инженером Джозефом Дельфино. А в начале 2000-х гг. японская компания Cyberdyne начала разработку экзоскелета под названием Hybrid Assistive Limb для медицинского применения.
Сейчас экзоскелеты применяются в различных областях деятельности человека. И вот несколько примеров применения:
- В медицине экзоскелеты использует медицинский персонал при подъеме и перемещении пациентов, неспособных к самостоятельному передвижению.
- В промышленности экзоскелеты могут помочь работникам поднимать и перемещать тяжелые предметы, уменьшая риск травм и усталости. Современные модели позволяют переносить от 30 до 100 кг. без особого труда. Мне эта технология напоминает фильм «Астерикс и Обеликс: Миссия Клеопатра», где рабочие пили волшебное зелье и без особого труда построили роскошный дворец в Александрии.
- В повседневной жизни экзоскелеты могут быть использованы для помощи людям с ограниченными физическими возможностями. Неоднократно я видел в Интернете видеоролики как люди с нарушениями опорно-двигательного аппарата и нервной системы в нижней части тела с помощью экзоскелета встают из инвалидного кресла. Это ускоряет процесс реабилитации больных, а также дает вторую жизнь людям когда медицина бессильна.
Виртуальная (VR), дополнительная (AR) и смешанная (MR) реальности
Дополнительная реальность (AR) - это появление объектов виртуального мира в реальном мире.
Наверное самым ярким примером было появление в 2016 году мобильной игры Pokemon GO. Суть игры заключалась в том, что нужно было ходить по улице, в помещениях и собирать покемонов. Я скажу честно, что сам в нее не играл, но видел на улице ребят, которые смотрели на мир сквозь экран смартфона и искали покемонов.
Виртуальная реальность (VR) - это технология, позволяющая с помощью специальных шлемов погрузиться полностью в виртуальный мир.
Виртуальная реальность получила большую популярность в игровой индустрии. В конце 2023 г. мы с друзьями решили собраться и поиграть в знаменитую GS:GO, но только уже не дома за компьютером, а на VR-арене. И это было здорово! Абсолютно другие ощущения, когда ты сам передвигаешься по карте и управляешь оружием своими руками. Плюс ты понимаешь, что передвигаешься в закрытом помещении, но когда нам переключили карту и мы оказались высоко в заброшенном здании, то местами было даже страшно передвигаться. Азарт, адреналин, эмоции, пот... Все это мы ощутили за 1 час игры!
Смешанная реальность (MR) - это технология, позволяющая добавлять виртуальные объекты в реальный мир, а также полностью погружаться в виртуальный мир.
В 2023 г. компания Apple представила миру первые очки смешанной реальности под названием Apple Vision Pro. С их помощью можно пользоваться вкладками мобильных приложений, летающих прямо перед глазами, или просто включить фильм для просмотра, а остальное пространство заменить небом с облаками. Массовые продажи начались в начале 2024 г., но цена пока очень высокая и не всем по карману.
Биотопливная зарядка для гаджетов
В 2012 г. компания BioLite удивила всех необычной печью для приготовления пищи с функцией электрогенератора для зарядки гаджетов под названием CampStove. Отличный вариант для туристов и любителей долгих путешествий.
Для работы устройства достаточно собрать небольшие ветки, шишки, хворост или листья, положить их в печь устройства и развести огонь. Сверху на печь можно установить чайник или котелок, а с помощью разъема USB зарядить смартфон, планшет или фонарик. Если верить разработчикам, то 20 минут такой «термоэлектрической» зарядки позволит смартфону работать целый час в режиме разговора.
Сейчас в интернет-магазине BioLite можно приобрести печь-электрогенератор третьего поколения CampStove 2+ с аккумулятором емкостью 3200 mAh и LED панелью, отображающей уровень заряда.
Так как я люблю ходить в походы, ездить на рыбалку, ночевать в палатке у озера, то я считаю, что это технология очень полезна для современного человека. Больше не нужно переживать о том, что в лесу у вас разрядится смартфон и вы не сможете позвонить близким, позвать на помощь или воспользоваться навигатором если заблудились. У меня есть PowerBank с солнечной панелью, но бывает солнечного света недостаточно для заряда (например, если я езжу на рыбалку зимой) или он может разрядиться в вечернее время. А вот огонь можно развести в любое время суток.
Биохолодильник
В 2010 г. выпускник Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова Юрий Дмитриев представил на международном конкурсе промышленного дизайна Electrolux Design Lab проект холодильника под названием Bio Robot Refrigerator.
Задумка интересна тем, что это не обычный холодильник, а небольшой шкаф с биополимерным гелем внутри и прозрачной дверцей. В нем нет полок и ящиков, а продукты нужно просто помещать внутрь геля, не прилипающего к продуктам. Внутри геля спрятаны специальные биороботы, которые самостоятельно выбирают оптимальную скорость охлаждения и температуру хранения.
Бесшумная работа, отсутствие движущихся деталей, большая плотность хранения продуктов, и минимальное потребление энергии. Гель светится пока продукты не остыли до нужной температуры. Еще из плюсов можно выделить возможность использования как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.
Из минусов можно выделить тот факт, что размер биохолодильника меняется в зависимости от степени наполнения. Например, заказал я кухонный гарнитур с отдельным местом под холодильник, наполнил холодильник продуктами, а Bio Robot Refrigerator уже туда не входит. А если наоборот холодильник опустел, то появится пустое пространство. Поэтому тут нужно продумать все до мелочей.
Производство биохолодильников еще не запущено, но эта технология мне кажется прорывной так как она позволила взглянуть на привычные вещи другими глазами.
Смартфон
Смартфон - это не просто устройство для связи. Он стал настоящим символом XXI века, знаменуя собой прорыв в технологиях и изменивший наше представление о связи, доступе к информации и способах жизни.
Термин «смартфон» был введен в 2000 г. компанией Ericsson для обозначения нового телефона Ericsson R380s с сенсорным экраном и закрытой откидной крышкой. Но это был не полноценный смартфон, так как нельзя было устанавливать сторонние приложения. В 2001 г. компания Nokia выпустила коммуникатор Nokia 9210 и это было первое устройство с открытой операционной системой Symbian 6.0 и возможностью установки дополнительных приложений.
Одной из ключевых достоинств смартфона является мобильность. Использование смартфонов с постоянным доступом к мобильному Интернету окончательно стерло все границы для общения. В любое время и в любом месте можно общаться с близкими, проводить рабочие встречи, отвечать на электронные письма.
Но смартфон - это не только средство связи. Это целая платформа, предоставляющая доступ к огромному количеству информации и развлечений. Мы можем получать новости в реальном времени, просматривать видео, слушать музыку, играть в игры, управлять финансами и многое другое.
Смартфоны также стимулируют инновации во многих областях. Они стали основой для разработки приложений, которые улучшают нашу жизнь и расширяют наши возможности. От приложений для здоровья и фитнеса до образовательных приложений и мобильных платежных систем - смартфоны открыли новые горизонты и вдохновляют на новые технологии.
С другой стороны, смартфоны стали и вредной привычкой. Взрослые и дети целыми днями не выпускают смартфоны из рук. Часто возникают ситуации когда дети не бегают на улицах, а сидят на лавочках, глядя в смартфоны. Порой кажется, что со временем человечество разучится общаться вживую. Нет худа без добра.
Электротранспорт
Изобретен электротранспорт не в XXI веке, но только сейчас получил массовое распространение. На дорогах появляется все больше и больше электромобилей, а по пешеходным дорожкам мчатся люди на электросамокатах и электровелосипедах. В повседневной жизни я пользуюсь электротранспортом сам и не смог пройти мимо данной технологии. Но об этом немного ниже.
Электромобиль - это транспортное средство, использующее электрический двигатель для передвижения. Он работает на аккумуляторе, который питается от электрической сети или других источников энергии. Это экологически чистая и энергоэффективная альтернатива традиционным автомобилям с двигателями внутреннего сгорания.
В 1881 г. в Париже на Международной электрической выставке Густав Труве представил первый электромобиль. Затем долгие годы спрос на электромобили то появлялся, то угасал. Последний раз в 2002 г. почти все электромобили были изъяты у пользователей и уничтожены. Но в 2007 г. из-за роста цен на нефть промышленное производства электромобилей было возобновлено. В 2011 г. на российском рынке появился первый электромобиль под названием Mitsubishi i-MiEV.
За новенький электромобиль придется заплатить не меньше 3 миллионов. Но сейчас и за хороший автомобиль с бензиновой топливной системой придется заплатить не меньше. Зато электромобиль быстро окупится за счет экономии на топливе. Давайте посчитаем. Средний расход электромобиля 15 - 20 кВт*ч на 100 км. У нас в Курганской области 1 кВт*ч стоит 4 руб. 11 коп., то есть за 100 км. мне нужно заплатить 61,65-82,2 руб. Расход бензина моего автомобиля Lifan x60 примерно 10 литров на 100 км. при езде по городу. Сейчас 1 литр 92 бензина стоит около 50 рублей. И за 100 км. мне нужно заплатить 500 руб. Что в разы больше.
Электромобили не нуждаются в постоянной замене масла и фильтров. Если вы живете в квартире, то не стоит переживать, так как в больших городах электрические зарядки ставят на обычных АЗС, на парковках при торговых и офисных центрах, на обычных парковках вблизи домов. Однажды я видел рекламу, что на стоянках действует скидка для владельцев электромобилей и есть специальные места с зарядными устройствами. Я живу в городе, где всего 80 тыс. населения и один торговый центр. Но даже там на стоянке можно увидеть специальное зарядное устройство для электромобилей. И это здорово.
А если вы живете в частном секторе, то зарядное устройство можно купить для домашнего использования.
Из минусов можно выделить тот факт, что такой автомобиль не очень подойдет для далеких путешествий из-за необходимости долгой зарядки и отсутствия зарядных станций на трассе, а также для районов с низкими температурами зимой (в холод аккумулятор разряжается быстрее).
Электросамокат - это компактное персональное транспортное средство, оснащенное электрическим двигателем и аккумулятором. Он предназначен для краткосрочных поездок по городу и часто используется для укорочения времени путешествия на короткие расстояния.
Еще в 1950-х гг. в Америке человечество делало попытки к изобретению электросамоката, но главный прорыв произошел только в начале 2000-х гг., когда изобрели мощные электромоторы. Со временем самокаты стали дополнять подвеской, клаксоном, амортизаторами и т.д.
Электросамокат экологичное средство передвижения в летний период времени. В больших городах можно не стоять часами в пробках и ездить в местах, где движение автомобилей запрещено (например, при проведении массовых мероприятий). А если внезапно сел аккумулятор, то можно передвигаться по старинке с помощью ног.
Мой сосед купил себе электросамокат с сиденьем и ездит летом на дачу. Ему очень нравится. А я больше предпочитаю с семьей покататься на электросамокате в парке, полюбоваться природой и подышать свежим воздухом.
Электровелосипед - это велосипед с встроенным электрическим двигателем, который помогает вращать колеса. Такие велосипеды позволяют велосипедистам легче преодолевать длинные расстояния и взбираться на крутые подъемы без лишнего усилия.
Электровелосипед был задуман и разработан намного раньше, чем мы могли представить. В 1895 г. американцем Огданом Болтоном была запатентована первая в мире модель электрического велосипеда с щеточно-коллекторным двигателем постоянного тока на ступице заднего колеса. Источником питания служила 10-вольтовая батарея, установленная на каркасе рамы. В 1992 г. компания Vector Services Limited разработала портативный велосипед Zike с небольшим электрическим двигателем, приводившим в движение заднее колесо. Аккумуляторы размещались внутри центрального вала вместе с двигателем. Но, к сожалению, проект закрылся через 6 месяцев. В России компания Elbike одна из первых начала производить в 2009 г. отечественный электровелосипед.
Мы с семьей любим летом кататься на велосипедах. Но жена ездит одна, а дочка ездит со мной на велосипеде в специальном детском кресле. То есть плюс 20 кг. к весу и порой в горку ехать тяжело. Да и скоростной велосипед у меня уже старенький. В этом году я решил себя порадовать покупкой электровелосипеда LFEIY. Доставили мне его курьерской доставкой от компании DPD. Сборка не заняла много времени. И вот уже несколько дней я катаюсь с дочкой на новеньком велосипеде. От дома до детского садика доезжаю быстрее чем на автомобиле.
Мой электровелосипед мощностью 400 Вт и умеет разгоняться максимально до скорости 35 км/ч, а заряда встроенного аккумулятора должно хватит на 55 км. Максимальная нагрузка 150 кг. У него есть встроенная сигнализация, которая блокирует заднее колесо и подает звуковой сигнал при малейшем шевелении велосипеда. Я доволен как слон.
Все мое детство прошло в деревне на улице, в том числе и за рулем велосипеда. Я и подумать тогда не мог тогда, что через пару десятков лет куплю себе велосипед, который будет крутить за меня педали.
GPS
GPS (Global Positioning System) - система глобального позиционирования.
GPS разработали в 1970-х гг. в США для получения военными точных координат объектов на Земле. В 2000 г. эта система стала доступной для всех. И это был толчок для развития новой технологии. В 2024 г. система GPS работает с 32 спутниками.
Сейчас благодаря GPS-модулям у нас есть возможность пользоваться картами в навигаторах, смартфонах, планшетах. Мы с семьей любим путешествовать и не боимся потеряться в неизвестном городе, так как с помощью GPS-модуля смартфон всегда укажет верный путь и подскажет, где находится заправка или кафе.
GPS является первой, но сейчас не единственной системой глобального позиционирования. В мире работают ещё три подобные системы:
- ГЛОНАСС - наша российская система, работающая с 26 спутниками. Она может похвастаться высокой точностью.
- Бэйдоу - китайская система с орбитальными группировками из более чем 35 космических аппаратов.
- Галилео - европейская система, работающая с 24 спутниками. Еще 10 спутников планируется запустить в 2024 г.
Система ГЛОНАСС активно используется для отслеживания передвижения грузового и общественного транспорта. В специальных сервисах можно отслеживать местоположение на карте общественного транспорта и не нужно больше надеяться на расписание.
Еще с помощью систем глобального позиционирования можно отслеживать и скорость передвижения объекта. Например, в комплекте с электровелосипедом идет только датчик заряда аккумулятора. Я дополнительно приобрел велосипедный держатель для смартфона и с помощью приложения Яндекс.Навигатор отслеживал скорость передвижения. Пока мне удалось разогнаться до скорости равной 32 км/ч.
Прорывные технологии XXI века не только изменили наш мир, но и открыли новые перспективы для будущего. С каждым днем появляются новые идеи, новые разработки и новые возможности. Прорывные технологии становятся основой для решения глобальных проблем, улучшения качества жизни людей и создания устойчивого будущего для всех.
Спасибо за внимание! Понравилась статья? Тогда жмите "Палец вверх" и делитесь ей с друзьями в социальных сетях.