Изобретения, которые казались невозможными

Многие из нас, читая в детстве  фантастику, мечтали хотя бы на мгновение попасть в то самое будущее, о котором так красиво писали авторы. Управление техникой силой мысли, беспилотные автомобили, каникулы в космосе, скрещивание людей и животных,  все средства связи в одном смартфоне, телепортация, реактивные ранцы, умные дома,  распечатанная с помощью 3D принтера еда, искусственные внутренние органы и многое другое уже давно перестало быть фантастикой. Оглянитесь! Мы уже давно живем в будущем. Том самом, о котором совсем недавно читали в книгах или смотрели на экранах телевизоров. Казавшееся невозможным и антинаучным ранее, сейчас имеет вполне научное объяснение.

Электромобиль с автопилотом

Автопилоты для электромобилей и классических машин с ДВС разрабатывает больше десятка компаний, однако дальше всех продвинулись Google и Tesla. В рамках новой стадии эксперимента гугломобили проезжают от 16 тыс. до 24 тыс. километров каждую неделю. Это кажется много до тех пор, пока не сравниваешь с достижениями Tesla. Компания Илона Маска уже начала оснащать свои электромобиль действующим автопилотом.

Сегодня автомобили с автопилотами уже почти не новость, хотя еще вчера это называли «уникальным открытием в автомобиле строении». А сегодня, компания- Google заявлет, что чрез 4 года таких авто будет уже почти два миллиона.

Изначально Tesla разрабатывала электронного ассистента водителя. Она обрастал камерами, радарами и всевозможными датчиками до тех пор, пока не превратился в полноценный автопилот. Теперь без участия человека Tesla умеет разгоняться, тормозить, поворачивать и даже совершать манёвры перестроения. В обычном режиме автопилот напоминает сильно усовершенствованный круиз-контроль. Он держит заданную скорость и выбранную полосу движения, соблюдает безопасную дистанцию и боковой интервал. В последнем ему помогают ультразвуковые датчики, размещённые по периметру машины. Двенадцать сенсоров контролируют пространство вокруг электромобиля на расстоянии до пяти метров

Так компания LeEco, известная своими смартфонами и телевизорами, начала выпускать еще и электромобили с автопилотом. Возникает вопрос: кто больше?

 

Экзоскелет

Если вы прочитал хот бы пару книг из серии «Сталкер», то ваше внимание не могло привлечь одно особенное приспособление для безопасного нахождения в агрессивной ко всему живому Зоне – экзоскелет. Фантастика? Отнюдь, их уже полно в разных сферах деятельности – от реабилитационной медицины до военной экипировки. Может быть, они пока не совсем то, что описывают фантасты, но ведь все можно доработать

http://https://www.youtube.com/watch?v=IG9HwQcEUkY

Для справки: экзоскелет – устройство, предназначенное для восполнения утраченных функций, увеличения силы мышц человека и расширения амплитуды движений за счет внешнего каркаса и приводящих элементов. Одна из ныне доступных моделей экзоскелетов – Titan Arm, стоимостью примерно 1800 долларов США, используется для проходящих физическую реабилитацию.

Первый экзоскелет был совместно разработан General Electric и United States military в 60-х, и назывался Hardiman. Он мог поднимать 110 кг при усилии, применяемом при подъёме 4,5 кг. Однако он был непрактичным из-за его значительной массы в 680 кг. Проект не был успешным. Любая попытка использования полного экзоскелета заканчивалась интенсивным неконтролируемым движением, в результате чего никогда не проверялся с человеком внутри. Дальнейшие исследования были сосредоточены на одной руке. Хотя она должна была поднимать 340 кг, её вес составлял 750 кг, что в два раза превышало подъемную мощность. Без получения вместе всех компонентов для работы практическое применение проекта Hardiman было ограничено.

Экзоскелет ReWalk, разработанный ReWalk Robotics, позволяет парализованным людям ходить. Новая система, по словам исследователей, может применяться пациентами в повседневной жизни.

Каникулы в космосе

Кто из нас в детстве не мечтал о том времени, когда в космос можно будет полететь просто на экскурсию в каникулы? Мечта становится все ближе, хотя пока слишком дорогое удовольствие, но, тем не менее, вполне реальное! Дорогое пока развлечение стоимостью от 200 тысяч до 30 миллионов долларов предлагает компания Virgin Galactic, представившая суборбитальный космический корабль для туристов SpaceShipTwo: VSS Unity. И у них уже есть конкуренты!

http://https://www.youtube.com/watch?v=BWcjhZmKP00

Туроператоров, работающих с Космосом, пока немного. Объясняется это в первую очередь высокой стоимостью тура и, соответственно, ничтожно малым по сравнению с земными направлениями спросом. Кроме этого, реально существующий турпродукт пока один — экспедиция на Международную космическую станцию, и очереди готовых отдать десятки миллионов долларов за десятидневное путешествие не наблюдается. Суборбитальные полёты на коммерческой основе ещё не осуществлялись, однако запись на них ведётся с успехом: на сегодня зарегистрировались и внесли депозит по тем или иным программам более 600 человек. Дату первого в истории человечества коммерческого суборбитального полёта пока сложно назвать: изначально он планировался на конец 2010 года, затем был перенесён на вторую половину 2011. Последняя информация — 2012 год, без указания месяца.

Эксклюзивный партнёр по маркетингу корпорации «Роскосмос», Space Adventures — единственная компания, воспользовавшись услугами которой, уже сейчас можно отправиться в космическое путешествие. Опыт организации коммерческих полётов — с 2001 года, число отправленных на орбиту туристов — 7, в том числе основатель и бессменный руководитель Cirque du Soleil Ги Лалиберте. Свои услуги компания осуществляет на базе «Роскосмоса». В стандартную программу входят медицинское освидетельствование потенциального космического туриста, обучение и подготовка к полёту в Звёздном городке, собственно реализация полёта продолжительностью до 10 суток, из которых не менее 6 турист проведёт на борту МКС. Помимо этого в пакет услуг включена доставка на МКС грузов, необходимых космотуристу для выполнения его научной программы (при её наличии), и послеполётная реабилитация. Дополнительная услуга — выход в открытый космос — заявлена с 2013 года.

Максимальное количество туристов — 1

Продолжительность путешествия — 7-10 суток

Отправная точка — космодром Байконур

Стоимость тура — от 30 млн USD. Стоимость выхода в открытый космос — от 15 млн USD.

Узнать из первых рук о подготовке к космическому путешествию, пребывании на орбите и возвращении на Землю можно из увлекательного блога Ги Лалиберте.

Кстати, уже в 2018 г. компания обещает отправлять туристов на Луну.

Space Adventures планирует отправлять туристов в суборбитальные полёты на ракете-носителе и отстыковываемом модуле Armadillo. Принцип полёта идентичен доставке на МКС «Союзами»: ракета с модулем стартует с космодрома и достигает границы космоса, после чего модуль с находящимися на борту туристами отстыковывается от носителя. Непродолжительное нахождение в невесомости, затем — возвращение на Землю в модуле, идентичное приземлению космонавтов — с мощными парашютами и надувными подушками. Полёт будет полностью автономным, контролируемым с Земли, из Центра управления полётами.

Максимальное количество туристов — 2

Продолжительность путешествия — 1 час

Отправная точка — предположительно, космодром «Байконур»

Стоимость тура — от 110 тыс. USD.

Телепатия

Наука уже нашла способ подключить человеческий мозг к мозгу крысы и управлять движениями её хвоста на расстоянии. Это — настоящий подвиг, но дело на том не кончилось. В эксперименте, проведённом учёными из Университета Дьюка и Международного института неврологии в Натале, Бразилия, две крысы сумели общаться телепатически, находясь в тысячах километров друг от друга. А значит, в ближайшем будущем подобную технологию смогут использовать люди.
Крыс соединили с помощью мозговых имплантатов. Одна крыса умела выбирать один из двух рычагов в зависимости от цвета лампочки, включавшейся в клетке. Другая крыса лампочку видеть точно не могла, но нажимала на правый рычаг под воздействием электрических импульсов от мозга другой крысы.
В 2014 году испанские ученые провели эксперимент, который мировые СМИ сразу же назвали не иначе как первым примером телепатии. Не говоря ни слова, силой мысли индус передал французам слова «чао» и «привет».

Передача мыслей на расстоянии отныне не научная фантастика и не термин, которым оперируют всякого рода шарлатаны, маги и экстрасенсы. Европейским нейрофизиологам впервые в мире удалось провести успешный эксперимент по передаче осознанных сигналов от одного человека к другому лишь посредством мыслительной работы мозга. В ходе эксперимента слова hola («привет» на испанском) и ciao («пока» на итальянском) были переданы человеком, находящимся в Индии, трем добровольцам, находящимся во Франции, в 7 тыс. км.

Для записи сигналов с мозга отправителя использовался метод электроэнцефалограммы (EEG), позволяющий фиксировать электрические токи в мозге человека. Для доставки же этих сигналов в мозг получателей использовалась транскраниальная магнитная стимуляция (TMS), позволяющая неинвазивно стимулировать кору головного мозга при помощи внешних магнитных импульсов. Передача самих данных между двумя странами осуществлялась по интернету.

В течение последних лет нейрофизиологи мира пытаются создать неинвазивные работоспособные системы обмена информации между мозгом человека и компьютером — так называемый мозг-компьютерный интерфейс. Для этого часто используются электроэнцефалограмма, функциональная инфракрасная спектроскопия мозга (fNIRS) и функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI), основанная на ядерном магнитном резонансе. Все эти методы работают при чтении информации из мозга.

Несколько менее широко проводятся эксперименты по передаче данных от компьютера в мозг, для этого подходит транскраниальная (через череп) магнитная стимуляция, которую используют для лечения депрессии, или транскраниальный направленный ультразвук, которым ранее уже связывали друг с другом мозги крыс.

Эксперимент под руководством Джулио Руффини из испанской исследовательской лаборатории Starlab проходил следующим образом.
Индийский доброволец, с мозга которого снималась электроэнцефалограмма, должен был мысленно представлять себе движение собственной руки или ноги. Каждый раз считывающая система приписывала этой «мысли» цифру 0 или 1.

Таким образом человек смог передавать слова получателю в двоичном коде, который используется в компьютерах.

Получатели, сидевшие с завязанными глазами во Франции, могли принимать эти сигналы при помощи транскраниальной магнитной стимуляции, которая оказывала воздействие на их зрительную кору.

Воздействие это ощущалось в виде фосфенов — ощущения зрительных вспышек, которые человек может видеть, например, при механическом воздействии на глаза. Каждый раз, когда человек ощущал вспышку, он сообщал об этом экспериментатору, который переводил двоичный код обратно в слова.

Процесс был не быстрым, это похоже на передачу слов по азбуке Морзе, однако сообщения были доставлены.

Работа, опубликованная в журнале Plos One, «смогла показать, что технология работает», заявил Руффини в интервью журналистам. Успех эксперимента позволяет надеяться на дальнейшее совершенствование технологии, которая в будущем позволит создавать специальные шлемы для общения солдат без слов. Однако не все коллеги экспериментаторов настроены так оптимистично, а некоторые и вовсе назвали эксперимент фокусом. «Это больше похоже на фокус, поскольку уже было продемонстрировано ранее», — считает профессор биомедицины Кристофер Джеймс из Университета Уорика (Англия).

Также группа ученых Вашингтонского университета под руководством Раджеша Рао провела эксперимент, в котором аналогичным образом один ученый заставлял другого нажимать на кнопки клавиатуры, правда, это движение было неосознанным, да и результаты эксперимента опубликованы не были. По словам Рао, он удивлен и разочарован тем, что испанские коллеги не сослались на его опыт. По словам Руффини, он был знаком с опытами американцев, но поскольку публикации не было, «то не на что и ссылаться».

Управлять силой мысли

Не успел подумать, а оно уже как-то так само и сдвинулось. Не может быть? Может. Компьютерные интерфейсы, управляемые мозгом уже существуют и функционируют, хотя пока еще не дошли до стадии массового производства и легкой доступности. Подобные устройства особенно необходимы людям с ограниченными возможностями, которые не могут полноценно управлять даже компьютером, общаться с внешним миром или выполнять простые манипуляции. Например, в Швеции разработан протез руки, управляемый силой мысли и работающий через вживленный в конечность имплантат.

Другое фантастическое изобретение – очки, предложенные британской компанией This Place, работа которых построена на принципе использования волн мозговой активности. Пока используемая для их функционирования MindRDR позволяет только делать снимки и загружать их в Facebook или Twitter, но возможно другим разработчикам удастся использовать их и для более сложных проектов. Подобное изобретение особенно полезно и более того жизненно необходимо людям, лишенным возможности двигаться.

Протезирование конечностей сегодня развито не должным образом, но новые технологии, основанные на идеях научной фантастики, призваны улучшить эту сферу медицины. Изобретатель скутера “Segway” основал компанию, занимающуюся разработками протеза руки, которым можно управлять силой мысли, “DEKA arm”. Электронные импульсы благодаря специальным сенсорам передают сигнал протезу, и он выполняет даже сложные задачи – ключом открывает дверь. Протез все время совершенствуется и скоро станет доступен нуждающимся пациентам.

Инвалидная коляска, управляемая силой мысли
Управлять протезом, прикрепленным к телу – это одно, а управлять креслом, которое сможет двигаться силой мысли, это невероятно, чтобы быть реальностью. Но такие кресла уже скоро будут доступны. Ученые Федерального технологического института в Лозанне разработали управляемое и силой мысли, и компьютером кресло, которое исполняет простые команды, например» «ехать вперед» или «поворот влево».

Реактивный ранец

Чтобы взлететь, крылья необязательны, когда есть реактивный ранец, совершенно новый способ передвижения по воздуху.

Ракетные ранцы весьма просты по конструкции, поэтому именно они получили распространение. Классический ракетный ранец конструкции Венделла Мура может быть изготовлен в условиях частной мастерской, хотя для этого требуются хорошая инженерная подготовка и высокий уровень слесарного мастерства. Главный недостаток ракетного ранца — малая продолжительность полёта (до 30 секунд) и большой расход дефицитного топлива — пероксида водорода. Эти обстоятельства ограничивают сферу применения ракетных ранцев весьма эффектными публичными демонстрационными полётами. Полёты на ракетных ранцах всегда захватывают внимание зрителей и имеют большой успех. Например, такой полёт был устроен в ходе торжественного открытия летних Олимпийских игр 1984 года в Лос-Анджелесе, США.

Ранцы с турбореактивным двигателем работают на традиционном керосине, имеют более высокий КПД, бо?льшую высоту и продолжительность полёта, но они сложны по конструкции и очень дороги. Изготовить такой ранец в кустарных условиях невозможно. В 1960-х годах был создан лишь один образец такого ранца и задокументированных фактов, подтверждающих функциональность конструкции, не существует.

В последние годы ракетный ранец становится популярен у энтузиастов, которые строят его своими силами. Конструкция ранца довольно проста, но секрет пригодного для полётов ранца заключается в двух ключевых узлах: газогенераторе и клапане-регуляторе тяги. Именно их когда-то доводил до ума Венделл Мур в ходе долгих испытаний.

Распространение ранцев сдерживается и дефицитом концентрированной перекиси водорода, которая уже не производится крупными химическими компаниями. Ракетчики-любители строят собственные установки по её производству методом электролиза.

На настоящий день в мире насчитывается не более 5 успешно летающих ракетных ранцев. За сорок с лишним лет со дня первого полёта Гарольда Грэма лишь одиннадцать человек (включая его самого) летали на ранце в свободном полёте (без страховочной привязи). Самым известным из них, как уже упоминалось, является Билл Сьютор, который когда-то жил по соседству с Венделлом Муром и попросил возможности полетать на ранце, который Мур привёз домой в багажнике. За полвека со времени изобретения время полёта удалось увеличить в 4 раза. Например, такой, как изготовленный Jet Pack International. Максимальная скорость полета около 123 километров в час, а высота над поверхностью земли до 75 метров. Вот вам и решение «пробок выходного дня» – надел ранец и полетел. Правда, пока это удовольствие ощущения свободного полета слишком дорого – около 100 тысяч долларов.

Человек с микрочипом

Микрочипы — это миниатюрные интегральные схемы, которые исторически размещались на полупроводниковой подложке и помещались в неразборный корпус. Сейчас же под микрочипом имеют в виду и чип, и интегральную микросхему, и микросхему, и другое микроэлектронное устройство. Полупроводниковые микросхемы для чипов выполняются на одном полупроводниковом кристалле (чаще кремния).

Имплантация чипа звучит как нечто страшное из романа Оруэлла «1984» или Хаксли «О, дивный новый мир». Микрочип имплантируют уже давно домашним животным, чтобы знать об их местонахождении, но мысль, что то же самое проделают с людьми, пугает. Он позволит получать медицинскую информацию, если человек находится без сознания, но с таким же успехом, кто-то сможет управлять людьми в своих целях.

Голограммы

Проектирование домов. Видеоигры. Исследование космоса. Строительство новых миров. И все это в трехмерном пространстве. Именно такое будущее обещают нам голографические технологии. Способная дополнить наш физический мир цифровым, эта технология обладает огромным потенциалом практически во всех известных нам сферах.

Рисовать в воздухе, ходить по поверхности Марса, заглянуть в жерло вулкана и центр Земли — голограммы могут отправить нас туда, куда даже магия, не то что наука, не способна. Возможности будут практически безграничны и напрямую зависеть лишь от нашего воображения. Кто знает, что еще только смогут создать люди с помощью этой технологии.

 

Роботы

С активным развитием робототехники мы все чаще встречаемся с появлением более дружелюбных для конечного пользователя домашних роботов. Происходящий в настоящий момент бум коммерческих дронов — это только начало. В скором времени на рынке появятся гораздо более умные и более удобные машины.

Будет ли это что-то вроде робота ASIMO от компании Honda, предназначенного для помощи и общения с людьми, или же речь идет о машинах, которые заменят людей на некоторых трудовых должностях (например, официанты, работники ресепшена), ясно одно: развитие робототехники не остановится. Относительно скоро в дополнение к телевизорам, компьютерам, стиральным машинам и микроволновкам неотъемлемой частью практически каждого дома на планете станет маленькая армия роботов-помощников.

Умные дома

Умный дом – это система, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. В простейшем случае она должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее выработанным алгоритмам. Кроме того, от автоматизации нескольких подсистем обеспечивается синергетический эффект для всего комплекса.

Это проще понять, если представить, например, что система отопления никогда не сможет работать против системы кондиционирования. А отопление осуществляется не только по погоде, но и с учётом целого ряда других факторов. От силы ветра, по предсказанию, от времени суток (ночью комфортная температура меньше).

Можно считать, что это наиболее прогрессивная концепция взаимодействия человека (пользователей) с жилым пространством, когда в автоматизированном режиме в соответствии с внешними и внутренними условиями задаются и отслеживаются режимы работы всех инженерных систем и электроприборов.

В этом случае исключается необходимость пользоваться несколькими пультами при просмотре ТВ, десятками выключателей при управлении освещением, отдельными блоками при управлении вентиляционными и отопительными системами, системами видеонаблюдения и охранной сигнализации, моторизированными воротами и прочим.

В 1987 году , в СССР был представлен проект радиоэлектронного оснащения жилища “СФИНКС” , по своей сути напоминающий идею современного умного дома. Главной изюминкой проекта был главный центральный процессор, состоящией из нескольких блоков, а также пульты управления – “малый” пульт со съемным дисплеем и большой с псевдосенсорными клавишами. Как ручной, так и большой пульт содержат микрофоны управления голосом. Проект был разработан в ВНИИТЭ и публиковался в нескольких журналах “Техническая эстетика”. В 1995 году разработчики технологий Java предрекали одним из основных назначений для этой технологии увеличения интеллекта бытовых приборов[1] — например, холодильник сам будет заказывать продукты из магазина. Промышленного распространения эта идея не получила, но такие компании, как Mieleи Siemens, уже выпускают бытовую технику с возможностью включения в «умный дом».

Осенью 2012 года компания Panasonic анонсировала полномасштабное производство систем управления энергией SMARTHEMS, предназначенных для «умных домов». Panasonic обещает ввести совместимость с системой HEMS во всю линейку своих бытовых приборов, таких как: кондиционеры, «умная»кухонная техника и системы горячего водоснабжения EcoCute. Новая система AiSEG позволяет связать все оборудование и домашние устройства в единуюсеть организовав отображение информации о работе солнечных батарей, расходе электричества, газа и воды и автоматически контролируя работу бытовых приборов с помощью протокола ECHONET Lite

3-D и 4-D принтеры
Принтер в формате 3D уже давно на слуху, но не перестает удивлять своими возможностями. С его помощью можно создавать предметы разного характера, от химических до резиновых и металлических. Можно выбрать необходимую программу, например, обувь индивидуального пошива, автомобиль, оружие или протезирование, и принтер выполнит задачу.  Пройдёт ещё немного времени, и технология 3D-печати прочно войдёт в повседневную жизнь. А внимание науки уже сосредоточилось на следующем шаге: 4D-печати. Четвёртое измерение — это время, а значит, следующее поколение принтеров сможет уже не просто напечатать всё, что угодно: напечатанные объекты смогут изменяться и адаптироваться самостоятельно. Исследователи уже представили рабочий 4D-принтер, который умеет печатать нити материалов, способных с течением времени принимать простые формы вроде куба. Пусть это звучит не слишком впечатляюще, но изменить науку может навсегда.

Уже скоро мы сможем делать машины, способные достигать труднодоступных районов, например, «забраться» в глубокие колодцы для проведения техобслуживания. С помощью изготовленных из таких материалов машин медицинские операции будут завершаться самостоятельно. Водонапорные трубы самостоятельно «научатся» понимать, что переполнены. Машины будут в основном роботами, которых как раз печатают на принтере, а не собирают вручную. С помощью 4D-печати можно будет создать материалы, которые будут преображаться без человеческого вмешательства так, как мы захотим. Возможности безграничны.
Да, это займёт некоторое время, но потом мы сможем печатать крупные объекты, которые в сложных случаях будут даже самостоятельно развиваться. Правда, с учётом того, как быстро прижилась 3D-печать, долго ждать нам не придётся.

Избирательное удаление памяти

Помните фильм «Вечное сияние чистого разума»? Сложно в это поверить, но подобная процедура вполне реально доступна уже сегодня. Конечно, технологии еще не отработаны в таком совершенстве, как в кино, но найти, где у человека скрываются те ячейки мозга, что хранят плохие воспоминания, и удалить их ученые уже умеют. Если раньше они предполагали, что память будто картотека и каждое воспоминание хранится в отдельной части мозга, то сейчас мы знаем, что это не так. На самом деле любое воспоминание задействует весь мозг, если Вы в итоге запомните эту статью, то только потому, что клетки мозга активизировались и заработали, образовывая новые связи буквально перепаивая его проводку. В этих изменениях частично задействованы белки головного мозга, а если бы их не было, тогда не было бы и воспоминаний. Серьёзно, ученые доказали это, давая животным препараты прекращающие формирование этих белков. В результате, животные не смогли вспомнить ничего из происходящего вскоре после принятия этого препарата. По сути, этот эксперимент позволил начать работу над чисткой долговременной памяти.

Видите ли, каждый раз, когда человек что-то вспоминает, то он снова и снова перепрошивает свой мозг. В процессе любого воспоминания, буквально физически вносятся в мозг изменения, и воспоминания при этом немного трансформируются под влиянием нынешних мыслей. Воспоминания — это акт творения и воображения! Чем больше люди думают о былом, тем менее точны их воспоминания. Ученые смогли замерить эти изменения. После 11 сентября, опрос сотен людей зафиксировал их воспоминания об ужасном дне. Годом позже 37% упоминаемых деталей стали другими. К 2004 году изменились или совсем пропали почти 50% деталей, а раз воспоминания трансформируются постоянно, то с помощью препарата ингибитора белка, введённого точно в момент воспоминания, вполне можно его стереть. Ученые провели эксперимент над мышами… В качестве эксперимента, ученые давали лабораторным крысам звуковой сигнал с последующим ударом тока. После нескольких повторов, крысы быстро усвоили связь между звуком и током. В результате, они напрягались и замирали, как только слышали звук. Месяцы спустя крысы реагировали на звук по-прежнему, но если сперва вводился препарат, то они забывали о звуке и сохраняли спокойствие. Этот конкретный звук не откладывался у них в памяти. Чтобы выяснить, не результат ли это масштабного повреждения мозга, вызванного препаратом, ученые повторили эксперимент с двумя разными звуками, оба были предвестниками удара током и в итоге мыши боялись их, но если вводился препарат и звучал лишь один сигнал, подопытные забывали только этот звук, в тоже время опасаясь второго. Со временем, ученые заметили, что определенные препараты влияют на конкретные белки в разных зонах мозга. Так что, если воспоминания вызывают у человека жуткое состояние, то работа с белком в зоне мозга, отвечающего за эмоции, может помочь устранить именно эту взаимосвязь. Ингибитор белка может стать чудесным шансом для больных! Препарат «ингибитор белка» стал бы чудесным шансом для многих пациентов, особенно страдающих от посттравматического стрессового расстройства и подобных заболеваний. Но пока эти препараты на стадии разработки и вопрос остаётся открытым, «Если бы вам дали пилюлю забвения, вы бы приняли её?».

Имплантация и трансплантация

Бионика меняет лицо человечества. В буквальном смысле. Чем больше мы становимся зависимыми от машин, тем быстрее мы приближаемся ко времени, когда наши возможности станут на порядок выше и шире, чем те, которыми мы обладаем сегодня.

Имплантация видеокамер в глаза, улучшение способности выше прыгать и быстрее бегать, или же даже контролирование электронных устройств силами нашего разума — граница между машиной и человеком медленно, но верно становится все более размытой. Благодаря новым способностям мы, вероятнее всего, сможем даже почувствовать и получить совершенно незнакомый для нас до этого опыт. Может, мы сможем «слышать» цвета или «чувствовать» электрические поля или даже загружать новую информацию в наш мозг, как фильме «Матрица».

Многие помнят научно-фантастический роман Беляева «Голова профессора Доуэля».  Там рассказывается о голове ученого, живущей отдельно от туловища. Сегодня вымысел стал реальностью.

тальянский нейрохирург Серджио Канаверо заявил, что успешно восстановил спинной мозг собаки. Ожидается, что в 2017 году произойдёт ещё более грандиозное событие — пересадка головы ждёт российского программиста Валерия Спиридонова.

В научном журнале Surgical Neurology International вышло несколько статей скандально известного итальянского доктора Серджио Канаверо, который планирует в конце 2017 года осуществить первую в мире пересадку головы человека с одного туловища на другое. .

Тестировать новшество программист из Владимира Валерий Спиридонов. В возрасте одного года у него нашли редкое и крайне неприятное неизлечимое заболевание — синдром Верднига — Гоффмана. Чем старше больной этим синдромом, тем слабее его мышцы. Поэтому 31-летний Валерий сейчас уже почти не может передвигаться сам. Фактически единственная часть тела, которая работает у него нормально, — это голова. Поэтому, конечно, Спиридонов очень ждёт, что его разум переместится в более способное, более самостоятельное тело.

В новых работах нейрохирурга сообщается, что собака и мыши, которым полностью перерезали спинной мозг, за несколько недель полностью восстановились. Они снова могут передвигать конечности и вообще нормально функционируют.

Телепортация

Человечество уже долго ищет способ настоящей телепортации. Казалось бы, фантастика, но наука доказывает, что возможно даже такое. Исследователи из Технологического университета Делфта смогли телепортировать информацию в пределах одной комнаты и доказать теорию квантовой запутанности на практике.

Они изолировали пару электронов двух алмазов на расстоянии десяти метров друг от друга. Согласно теории запутанности, изменение одного спина должно привести к тому, что второй спин тоже изменится. Так и случилось: изменение одного алмаза повлияло на изменение другого. Эксперимент сработал в 100% случаев. Сейчас исследователи работают над увеличением расстояния — если теория верна, то это тоже рано или поздно получится. А если эксперименты с большими расстояниями будут успешными, то мы очень скоро сможем телепортировать информацию с помощью квантовых частиц.

Остановка света

Эйнштейн первым понял, что ничто не может двигаться быстрее скорости света. Но он не говорил ничего о том, чтобы замедлить свет. Учёные из Гарвардского университета смогли замедлить свет до 20 км в час. Этого было недостаточно, и они пошли дальше: остановили свет полностью.

Учёные использовали переохлаждённый материал, известный как «конденсат Бозе-Эйнштейна». Конденсат образуется при температурах на миллиардную долю градуса теплее абсолютного нуля, поэтому у атомов гораздо меньше энергии для движения. Имейте ввиду, что абсолютный ноль — абстрактное понятие, достичь его невозможно: конденсат образуется при наиболее близкой к абсолютному нулю температуре, которой мы смогли добиться.
Свет удалось остановить полностью. Частица света даже оставила голограмму в том месте, где прекратила движение. Она выглядело как стабильное вещество, а не движущаяся волна, как в нормальных условиях. Остановившуюся частицу света можно было бы даже поставить на полку, не будь она такой маленькой, потому что она более постоянна. Теперь учёные работают над тем, как повернуть процесс вспять.

Производство антивещества в лаборатории

Возможно, антивещество — решение всех наших энергетических проблем. Но, несмотря на все усилия, учёные так и не смогли найти антиматерию во Вселенной, по крайней мере, в естественных условиях. Зато смогли успешно создать и сохранить антиматерию в лаборатории. Группа супер-учёных из разных стран под названием «АЛЬФА» открыла способ на долю секунды сохранить антивещество.
Процесс занял около десяти лет. Но раньше сама идея создать антивещество казалась невозможной, потому что всё в нашем мире состоит из материи, и антиматерия уничтожается, как только вступает с ней в контакт. Теперь учёные из ЦЕРН нашли способ сохранить антиматерию чуть дольше внутри сильного магнитного поля. Правда, проблема в том, что поле мешает измерениям и не даёт правильно изучать антивещество. Но над этим надо работать: возможно, именно реакторы антивещества станут нашим спасением, когда иссякнут запасы природного топлива.

Небольшие количества антиматерии постоянно проливаются дождем на Землю в виде космических лучей, энергетических частиц из космоса. Эти частицы антивещества достигают нашей атмосферы с уровнем от одной до более сотни на квадратный метр. Ученые также располагают свидительствами того, что антивещество рождается во время грозы.

Есть и другие источники антивещества, которые находятся ближе к нам. Бананы, например, вырабатывают антивещество, испуская один позитрон — антивещественный экивалент электрона — примерно раз в 75 минут. Это происходит потому, что бананы содержат небольшое количество калия-40, встречающегося в природе изотопа калия. При распаде калия-40 иногда рождается позитрон.

Наши тела тоже содержат калий-40, а значит, и вы излучаете позитроны. Антиматерия аннигилирует мгновенно при контакте с материей, поэтому эти частицы антивещества живут не очень долго.

PET, ПЭТ (позитронно-эмиссионная топография) использует позитроны для получения изображений тела в высоком разрешении. Излучающие позитроны радиоактивные изотопы (вроде тех, что мы нашли в бананах) крепятся к химическим веществам вроде глюкозы, которая присутствует в теле. Они вводятся в кровоток, где распадаются естественным путем, испуская позитроны. Те, в свою очередь, встречаются с электронами тела и аннигилируют. Аннигиляция производит гамма-лучи, которые используются для построения изображения.

Ученые проекта ACE при CERN изучают антиматерию как потенциального кандидата для лечения рака. Врачи уже выяснили, что могут направлять на опухоли лучи частиц, испускающие свою энергию только после того, как безопасно пройдут через здоровую ткань. Использование антипротонов добавит дополнительный взрыв энергии. Эта техника была признана эффективной для лечения хомяков, только вот на людях пока не испытывалась.

Сокрытие объектов от самого времени

Наука уже умеет делать человека или предметы невидимыми. Теперь учёные сделали следующий шаг и выяснили, как спрятать объекты от самого времени. Исследователи из Корнельского университета создали устройство, способное расщепить световой луч на две составные части, транспортировать их через пространство и снова соединить на другом конце с помощью временной линзы. При этом не остаётся никаких записей о том, что происходило с расщеплённым лучом в этот промежуток времени. Линза замедляет быструю часть луча и ускоряет медленную, создавая временной вакуум во время передачи, что скрывает события во времени.

В обычных условиях мы бы получили волну с помехами, но это устройство пропускает всё, что происходит со светом на пути и скрывает это от самого времени. Пока что события возможно скрывать очень и очень недолго, но рано или поздно учёные выяснят, как добиться того же эффекта для более длительного периода. Временная маскировка принесёт огромную пользу. В частности, этот эффект можно использовать для безопасной передачи данных.

 Движение быстрее света

Долгое время считалось, что скорость света в нашей Вселенной превысить нельзя, но учёные из Научно-исследовательского института в Принстоне, США, это опровергли. Они пропустили лазерные лучи через камеру со специально подготовленным газом и засекли время. Лазерный пучок двигался в 300 раз быстрее скорости света. Невероятно, но луч вышел из камеры прежде, чем вошёл в неё.

Скажете: это же нарушает предложенные Эйнштейном законы причины и следствия — это как если бы телевизор включался прежде, чем вы нажмёте кнопку на пульте. Но, как объясняют исследователи, технически закон не нарушен, поскольку луч в будущем не имеет никакой возможности повлиять на условия прошлого. А значит, Эйнштейн не ошибся. Эксперимент доказал, что скорость света можно преодолеть и следствие может предшествовать причине.

Плащ-невидимка

Помните, у знаменитого Гарри Поттера был плащ-невидимка. Многие из нас мечтали о таком же. А вот  ученые из университета в Беркли уже создали первый настоящий плащ-невидимку, скрывающий нанообъекты произвольной формы от глаз человека или окуляров камер и при этом обладающий невероятно малой толщиной – всего 80 нанометров, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

В последние годы физики создали множество устройств, позволяющих делать объекты невидимыми в том или ином диапазоне излучения. Как правило, функциональность таких плащей-невидимок крайне ограничена — некоторые из них умеют прятать только двухмерные предметы, другие работают лишь при ограниченном угле обзора или строго заданной температуре. Частичная невидимость обеспечивается свойствами так называемых метаматериалов — специальных соединений с экзотическими оптическими свойствами.

Сян Чжан (Xiang Zhang) из университета Калифорнии в Беркли (США) и его коллеги уже много лет работают над созданием подобных плащей. Пять лет назад им уже удалось создать подобное приспособление, скрывающее предметы от тепловых волн, используя особый метаматериал на базе кремния. Создавая этот плащ, ученые надеялись, что со временем им удастся “передвинуть” его из области инфракрасного в область видимого излучения.

Новый плащ-невидимка Чжана и его коллег состоит не из кремния, а из набора небольших наноантенн из золота, похожих по своей форме на микроскопические “кирпичи” с очень точно выверенной толщиной и высотой.

Эти “кирпичи” представляют собой так называемые плазмонные резонаторы – особые структуры, преобразующие падающий на них свет в коллективные колебания электронов и испускающие его обратно или преобразующие его в другие формы энергии. Эти резонаторы не дают свету, падающему на плащ и скрытый под ним объект, рассеяться при столкновении с ними и тем самым выдать их глазам наблюдателя или фотокамере. Вместо этого лучи или просто отражаются от поверхности плаща, как от обычного плоского зеркала, или проходят через него.

“Это первый пример того, как нам удалось скрыть трехмерный объект произвольной формы от видимого света. Наш наноплащ похож по своему виду и структуре на своеобразную кожу, его очень легко собрать или поменять его устройство. В принципе, его можно увеличить и до очень больших размеров, которые позволят нам прятать предметы макромира”, — заявил Чжан.

По словам физиков, для работы этого плаща не требуется специальных устройств, источника энергии или сложных систем настройки. При этом объект, скрытый под этим плащом, необязательно должен всегда оставаться невидимым – невидимость можно отключить, поменяв поляризацию наноантенн.

Главной проблемой данного устройства на текущий момент времени является то, что инженеры пока не научились производить наночастицы в том количестве, которое требуется для создания больших плащей-невидимок. Чжан и его коллеги, однако, не считают это большим препятствием для их появления, так как уже существуют особые нанопринтеры, способные “печатать” подобные резонаторы в почти неограниченных количествах.

Даже нановерсии этого плаща, как считают авторы статьи, могут найти применение в реальной жизни. При их помощи, к примеру, можно будет скрывать части микросхем в компьютерах и мобильных устройствах в целях безопасности.

Нанотехнологии

Начиная от очистки воды от загрязняющих веществ и заканчивая созданием биоразлагаемого пластика (ну и наноковриков и наноболтов, куда же без них) — нанотехнологии обещают нам на ближайшее столетие такой мир, о котором раньше мы не могли даже представить.

Обладая размерами всего в несколько нанометров, невероятно крошечные машины вскоре займутся изучением человеческой ДНК и позволят нам фундаментально изменить свойства поведения различных материалов, позволяя наделять их невероятной прочностью или хрупкостью в зависимости от поставленных целей и задач.

Эти машины будут настолько крошечными, что питание для работы будут получать от простого ритма вашего сердца или химической энергии, содержащейся в наших клетках. С помощью нанотехнологий мы сможем вести полное наблюдение и разработку лекарств от таких недугов, как болезнь Альцгеймера, или рака, создавать более эффективные энергоносители, удивительные по своим свойствам материалы, практически вечные или разрушаемые лишь под воздействием определенных световых волн.

Однажды человечество сможет взглянуть на время без наномашин как на каменный век, но пока нам лишь остается догадываться и предвкушать то, что позволит осуществить нам эта технология.

Одежда с интеллектом

Технический прогресс влияет на все сферы нашей жизни, меняя при этом свойства привычных для нас вещей. Коснулись его веяния и одежды. Так в последние годы производители тканей, медики и программисты направили свои усилия на создание, так называемой, «умной» одежды. Некоторые результаты их труда уже представлены на суд общественности.

Но с чего началось увлечение людей носимыми устройствами и «умной» одеждой? Возможно, первое носимое устройство упоминается в 1884 г.: тогда в «Нью Йорк Таймз» было упомянуто платье, которое могло освещать улицы — это было просто платье с лампочками. Также в этой статье говорилось о балеринах, которые использовали лампочки в балетных костюмах во время выступлений.
Затем, во время Второй Мировой войны, учёные думали над тем, как повысить выживаемость военных лётчиков. В итоге была создана лётная одежда с нагревательными элементами.

Таким образом, несмотря на кажущуюся новизну идеи, своего рода «умная» одежда начала появляться ещё более ста лет назад, но активно внедряться эти технологии стали не так давно. Например, может быть мы помним, что лет десять назад была в моде футболка, показывающая уровень вай-фая. Но сейчас она уже навряд ли актуальна, потому что такая футболка почти везде будет показывать высокий уровень сигнала.

Одежда, следящая за здоровьем стала результатом работы греческих ученых. В текстиль такой одежды встроены специальные микроскопические датчики, контролирующие состояние здоровья человека, который находится на стадии выздоровления после перенесенной болезни. Электронная одежда «следит» за пульсом пациента, его дыханием и температурой. Все эти данные с помощью небольшого передатчика направляются врачу. В случае отклонения показателей от нормы, врач принимает срочные меры для спасения жизни пациента. Благодаря этой умной одежде, человек имеет возможность восстанавливать свое здоровье в домашних условиях, но под контролем медиков.

Совместные усилия британских и канадских ученых привели к созданию прототипа одежды, способной решить психологические проблемы человека. В материалы одежды вмонтированы сенсоры, контролирующие пульс и температуру тела человека. С помощью смартфона показатели передаются на специальный сервер, где происходит анализ текущего эмоционального состояния человека. Когда это состояние ухудшается, электронная одежда, а именно вшитые в нее дисплей и колонки принимают и воспроизводят медийный материал – музыку, слова, картинки, которые способны успокоить человека и вернуть ему хорошее настроение.

Купить умную одежду, дарящую комфорт в любую погоду может позволить себе каждый из нас. Материалы одежды, подстраивающейся под погоду – это ультрасовременные «умные» ткани, обладающие способностью согревать в мороз и охлаждать в жару. Например, термобелье – белье из тонкой ткани, идеально сохраняющее тепло, но при этом выводящее пот наружу. Кроме того, разработаны «интеллектуальные» ткани, способные менять конструкцию предмета одежды в зависимости от погоды: рукава рубашки укорачиваются сами по себе при повышении температуры и удлиняются при ее понижении. Такие вещи дают ощущение полной независимости от погодных условий.

Некоторая умная одежда совмещает в себе совершенно обычные вещи такие, как джинсы, кроссовки, куртки, с электронными устройствами – мобильными телефонами, плеерами, телевизорами. Например, куртка со встроенными в капюшон наушниками от плеера, управлять которым можно кнопками, вшитыми в рукав, джинсы с iPod’ом, очки со встроенной видеокамерой и так далее.