Технологии
Мир совершенствуется каждый день, изобретая и открывая что-то новое, и без этих достижений мы бы не продвинулись так далеко.
Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает ее интереснее.
Вот, несколько технологий будущего , которые поднимают нашу жизнь на совершенно другой уровень.
Новые технологии будущего
1. Биохолодильники
Российский дизайнер предложил концепцию холодильника, названного "Bio Robot Refrigerator", который охлаждает еду с помощью биополимерного геля . В нем нет полок, отделений и дверей - вы просто вставляете еду в гель.
Идея была предложена Юрием Дмитриевым для конкурса Electrolux Design Lab. Холодильник использует всего 8 процентов энергии дома для контрольной панели и не нуждается в энергии для фактического охлаждения.
Биополимерный гель холодильника использует свет, генерируемый при холодной температуре, чтобы сохранять продукты. Сам гель не имеет запаха и не липкий, а холодильник можно установить на стене или на потолке.
2. Сверхбыстрый 5G Интернет от беспилотников с солнечными панелями
Компания Google работает над дронами на солнечных панелях, раздающими сверхскоростной Интернет в проекте, названном Project Skybender . Теоретически беспилотники будут предоставлять Интернет услуги в 40 раз быстрее , чем в сетях 4G, позволяя передавать гигабайт данных в секунду.
Проект предусматривает использование миллиметровых волн для предоставления сервиса, так как существующий спектр для передачи мобильной связи слишком заполнен.
Однако эти волны имеют более короткий диапазон, чем мобильный сигнал 4G. Компания Google работает над этой проблемой, и если удастся решить все технические проблемы, вскоре может появится Интернет небывалой скорости.
3. 5D диски для вечного хранения терабайтов данных
Исследователи создали 5D диск, который записывает данные в 5 измерениях, сохраняющиеся миллиарды лет. Он может хранить 360 терабайт данных и выдержать температуру до 1000 градусов .
Файлы на диске сделаны из трех слоев наноточек. Пять измерений диска относятся к размеру и ориентации точек, а также их положению в пределах трех измерений. Когда свет проходит через диск, точки меняют поляризацию света, которая считывается микроскопом и поляризатором.
Команда из Саутгемптона, которая разрабатывает диск, смогла записать на диск Всеобщую декларацию прав человека, Оптику Ньютона, Магна Карту и Библию. Через несколько лет такой диск уже не будет экспериментом, а станет нормой хранения данных.
4. Инъекции частиц кислорода
Ученые из Бостонской детской больницы разработали микрочастицы, наполненные кислородом, которые можно вводить в кровоток , позволяя вам жить, даже если вы не сможете дышать.
Микрочастицы состоят из одного слоя капсул липидов, которые окружают небольшой пузырь кислорода. Капсулы размером 2-4 микрометра подвешены в жидкости, которая контролирует их размер, так как пузыри большего размера могут быть опасны.
При введении, капсулы, сталкиваясь с красными кровяными клетками, передают кислород. Благодаря этому методу удалось ввести в кровь 70 процентов кислорода.
5. Подводные транспортные туннели
В Норвегии планируют построить первые в мире подводные плавающие мосты на глубине 30 метров под водой с помощью больших труб, достаточно широких для двух полос.
Учитывая сложности перемещения по местности, в Норвегии решили работать над созданием подводных мостов. Ожидается, что проект, на который уже затрачено 25 миллиардов долларов, будет закончен в 2035 году.
Предстоит еще учесть и другие факторы, например, влияние ветра, волн и сильных течений на мост.
6. Биолюминесцентные деревья
Группа разработчиков решила создать биолюминесцентные деревья с помощью фермента, встречающегося у некоторых медуз и светлячков .
Такие деревья смогут освещать улицы и помогут прохожим лучше видеть ночью. Была уже разработана небольшая версия проекта в форме растения, светящегося в темноте. Следующим шагом станут деревья, освещающие улицы.
7. Сворачивающиеся в рулон телевизоры
Компания LG разработала прототип телевизора, который можно свернуть как рулон бумаги .
Телевизор использует технологию светодиодов на основе полимерной органики, чтобы уменьшить толщину экрана.
Кроме LG, другие крупные производители электроники, такие как Samsung , Sony и Mitsubishi работают над тем, чтобы сделать экраны более гибкими и портативными.
Развитие технологий в будущем
8. Бионическая линза для све р хчеловеческого зрения
Канадский врач собирается проводить клинические тестирования "бионических линз", которые в 3 раза улучшают стопроцентное зрение с помощью 8-минутной безболезненной операции.
Новая линза будет доступна уже к 2017 году, улучшая естественный хрусталик глаза. Во время операции шприц внедряет линзу с физиологическим раствором в глаз, и через 10 секунд сложенная линза распрямляется и располагается над естественным хрусталиком, полностью корректируя зрение.
9. Спрей-одежда
Испанский дизайнер Манел Торрес (Manel Torres) изобрел первую в мире спрей-одежду. Вы можете нанести спрей на любую часть тела, а затем снять его, смыть и снова носить .
Спрей сделан из специальных волокон, смешанных с полимерами, которые придают ткани эластичность и долговечность. Эта технология позволит дизайнерам создавать уникальные предметы одежды с оригинальным дизайном.
10. Портреты, полученные из ДНК
Студентка Хизер Дюи-Хагборг создает 3D портреты из ДНК, найденных на сигаретных окурках и жевательных резинках на улице.
Последовательности ДНК она вводит в компьютерную программу, которая создает облик человека с образца. Обычно в ходе этого процесса выдают 25-летнюю версию человека. Затем модель распечатывают в 3D портреты в натуральную величину.
11. Покупки в виртуальной реальности
Один из таких магазинов был открыт на железнодорожной станции в Южной Корее, где вы можете сделать заказ, сфотографировав штрих-код , и ваши покупки доставят домой.
Сеть магазинов Homeplus установила шесть дверей-экранов с изображениями полок в натуральную величину c товарами, которые вы приобрели бы в супермаркете. Под каждым товаром есть штрих-код, который можно отсканировать и отправить с помощью приложения.
Вы можете сделать заказ на станции по дороге на работу, и товары доставят к вам домой вечером.
12. Беспилотные автомобили
Ожидается, что к 2020 году появится около 10 миллионов беспилотных автомобилей , что снизит количество смертей на 2500 между 2014 и 2030 годом.
Многие производители автомобилей уже начали внедрять некоторые функции автоматического вождения в производимых автомобилях.
Также есть множество компаний, пытающихся разработать технологии для самоуправляемых автомобилей, как например, Google, объявивший о прототипе беспилотного автомобиля. Полностью автономный автомобиль ожидается к 2019 году.
13. Город под куполом
В Дубае идет строительство торгового центра, называемого "Mall of the World", накрытого выдвижным куполом , который контролирует климат внутри, и снабжает кондиционированием воздуха.
Комплекс займет площадь 4,46 км2 и и будет включать крупный центр красоты и здоровья, культурно-развлекательный район, отели на 20 тысяч номеров и многое друге. Это будет самый крупный торговый центр с закрытым тематическим парком.
14. Искусственные листья, преобразующие углекислый газ и солнечный свет в топливо
Ученые разработали новые солнечные элементы, преобразующие углекислый газ в атмосфере в топливо с помощью Солнца .
Хотя предпринималось немало попыток преобразования углекислого газа во что-то полезное, впервые был разработан реальный метод. В отличие от других технологий, для которых нужны благородные металлы, такие как серебро, этот метод использует материал на основе вольфрама, который в 20 раз дешевле и действует в 1000 раз быстрее.
Эти солнечные элементы используют углекислый газ из атмосферы, чтобы произвести синтетический газ – смесь газообразного водорода и окиси углерода, который можно напрямую сжигать или преобразовывать в углеводородное топливо.
Технологии ближайшего будущего
15. Плазменное силовое поле, защищающее автомобили от несчастных случаев и столкновений
Компания Boeing запатентовали метод создания плазменного поля, быстро нагревая воздух, чтобы быстро поглощать ударные волны.
Силовое поле можно будет генерировать с помощью лазеров или микроволнового излучения. Созданная плазма представляет собой воздух, нагретый до более высокой температуры, чем окружающий воздух, с другой плотностью и составом. Компания считает, что оно сможет отражать и поглощать энергию, генерируемую взрывом, защищая тех, кто находится внутри поля.
Если технологию удастся воплотить в жизнь, это станет революционным развитием в военной области.
16. Плавучие города
Плавающий экополоис, названный Lilypad, был предложен архитектором Винсентом Каллеба (Vincent Callebaut) для будущих климатических беженцев в качестве долговременного решения проблемы повышения уровня моря. Город может вместить 50 000 людей, используя возобновляемые источники энергии.
Список изобретений 21 века не ограничивается умными очками, часами, дополненной реальностью и большим адронным коллайдером. Наука сделала уверенный шаг вперед. Этому помогли современные технологии, государственная поддержка и стремление человечества сделать мир лучше, ведь чем же еще, как не заботой о ближнем, продиктованы попытки создать, например, искусственные органы, которые помогут прожить долгую жизнь многим нуждающимся в трансплантации людям, и новейшие протезы, позволяющие свободно двигаться тем, кто обречен на существование в инвалидной коляске.
Умные очки
Устройством для дополненной реальности, которое было разработано на базе «Андроид» интернет-гигантом «Гугл», сегодня уже никого не удивишь, хотя, очки были запущены в массовое производство только в апреле 2014 года. Это изобретение 21 века представляет собой прозрачный дисплей, который крепится на голову и находится чуть выше правого глаза, а также камеру, которая способна записывать видео высочайшего качества. Тестирование началось в апреле 2012 года, а СМИ сообщили о новинке еще за месяц до этого.
Взаимодействие Google Glass с пользователем осуществляется с помощью голосовых команд и жестов, которые распознаются тачпадом на дужке за дисплеем. Концепция очков в будущем должна одновременно реализовывать три разные функции, а именно интернет, видеодневник + мобильную связь + дополненную реальность. Что интересно, звук передается пользователю без использования наушника, а напрямую через кости черепа.
3Д-принтер
Чаку Халлу, человеку, который изобрел 3Д-принтер, сейчас больше 75 лет, он химик. Выдающееся изобретение 21 века привиделось ему во сне. Устройство ценно тем, что может совершить революцию в медицине. С его помощью уже сейчас печатают зубы, кости и целые органы. Первый объект, который появился благодаря объемной печати, - это неказистая кружка, на создание которой ушло несколько месяцев. Современные изделия уже отличаются проработанностью деталей.
Ожидается, что использование продукции рынка 3Д-печати пригодится в автопроме, аэрокосмической промышленности, архитектуре, медицине, производстве потребительских товаров. Большинство операций управляются компьютером. Возможен и обратный процесс - оцифровка готового изделия с помощью 3Д-принтера и создание компьютерной модели или чертежа.
Большой адронный коллайдер
Это изобретение 21 века по своей сути просто ускоритель протонов и тяжелых ионов, но первостепенной задачей запуска являлось подтверждение существования бозона Хиггса. Это таинственные объекты, с помощью которых все основные частицы обретают массу. Есть и другие теории, предсказывающие существование ряда частиц, которые тоже пытаются найти физики. Перспективы проекта положительные: возможность целевого управления гравитацией, ускорение преобразования материи в энергию, исследование антимиров, создание фотонный двигателей и так далее.
Искусственные воспоминания
В 2013 году ученым впервые удалось создать искусственную память и имплантировать ее в головной мозг живого организма. Первые опыты проводились на лабораторных мышах, а метод основан на введении информации в те зоны головного мозга, которые хранят информацию о прошлом. В результате эксперимента мыши начали со страхом реагировать на среду, которая раньше у них вызывала положительные ощущения. Это открытие 21 века (изобретение на его основе пока придумано не было, но начало уже положено) дает возможность разработать новые пути лечения людей с психологическими травмами.
Имплантат сетчатки
Сетчатка состоит из миллионов фоторецепторов, чувствительных к свету, которые отвечают за цветное и сумеречное зрение. Повреждение палочек и колбочек в результате различных врожденных или приобретенных заболеваний приводит к постепенному ухудшению зрения и полной его потере. Эту проблему уже неоднократно пытались решить, но ученые из Итальянского технологического института предложили совершенно новый подход, создав искусственную сетчатку.
Исследователи уже испытали это изобретение 21 века на крысах. Через месяц после операции ученые оценили зрение подопытных с искусственной сетчаткой. На низкую освещенность крысы реагировали практически так же, как и раньше, а вот яркий свет они воспринимали как здоровые животные. Через шесть и десять месяцев тестирование повторили. Зрение животных ухудшилось (они постарели), но положительный эффект от искусственной сетчатки глаза по-прежнему сохранялся.
Ученые пока не знают, удастся ли повторить полученный результат на людях, да и не полностью понятно то, как функционирует такая сетчатка. Это еще предстоит установить. Ранее была информация, что первые результаты испытаний могут быть получены к началу 2018 года, но пока научное сообщество сохраняет в тайне эти исследования.
Телепортация
Новейшее изобретение 21 века - телепортация. Вековая мечта человечества практически осуществилась. Пока, правда, удается передавать через сеть только неодушевленные объекты. Аппарат для телепортации сначала сканирует предмет, а затем пересылает данные в то места, куда необходимо. Там объект воссоздается с помощью трехмерной печати. Но, чтобы «телепортировать» что-то, необходимо сначала это что-то уничтожить, так что с биологическими существами пока экспериментировать ученые опасаются. Такой аппарат - это, скорее, пока только пробный образец.
Противозачаточный пластырь
Противозачаточное средство нового образца уже можно приобрести в аптеках. Это гладкий лейкопластырь, размерами примерно 5 х 4 см. Нужно клеить один такой пластырь раз в неделю (на протяжении трех недель менструального цикла) на живот, плечо, ягодицы или лопатку. Действует аналогично противозачаточным таблеткам для орального применения. Производители уверяют, что степень надежности контрацептива составляет около 99,4 %. По степени защиты это средство близко к презервативу.
Автономное искусственное сердце
AbioCor - это искусственное сердце, предназначенное для лечения сердечной недостаточности. Современное изобретение 21 века было разработано компанией Abiomed, Массачусетс, США. Искусственное сердце полностью располагается в организме пациента, имеет внешний аккумулятор, который заряжается через кожу, то есть не нуждается в проводном подключении.
На сентябрь 2004 года аппарат был имплантирован 14 пациентам. Клинические исследования показали безопасность сердца, что особенность важно для тех пациентов с острой сердечной недостаточностью, для которых альтернативные методы терапии невозможны. Жизнь людей удавалось продлить на несколько месяцев, при этом пациент мог беспрепятственно общаться с родными и близкими.
К сожалению, после смерти главного исследователя и разработчика устройства от рака поджелудочной железы в августе 2012 года, разработка и внедрение AbioCor прекратились. Компания-производитель отказалась от дальнейшего развития устройства.
Виртуальная и дополненная реальность
О виртуальной реальности, то есть компьютерной симуляции реальности, впервые заговорили еще в конце шестидесятых. Основными целями разработки технологии являются: создание и улучшение реальности игр и других развлечений, улучшения качества жизни и возможность подготовки к определенному событию (люди могут практиковать конкретные навыки, это полезно, например, для пилотов).
Термин «дополненная реальность» был предложен в 1990 году. Это технология, которая накладывает слои улучшений на существующую реальность, чтобы сделать ее более выразительной, яркой и многогранной.
Но если обе технологии были разработаны еще в прошлом столетии, почему тогда стоит их причислять к интересным изобретениям 21 века? Дело в том, что только сейчас были созданы устройства для дополненной и виртуальной реальности, которые позволили полностью «ощутить» их не только ученым, но и широким массам населения.
Биомеханическая поджелудочная железа
Пока ученые только разрабатывают искусственную поджелудочную железу, стремясь помочь людям с диабетом первого типа контролировать глюкозу. Ожидается, что это изобретение позволит обеспечить эндокринную функциональность здоровой поджелудочной.
Бионические контактные линзы
Это изобретение - виртуальный дисплей, который может иметь множество сфер применения. Устройство в законченном виде будет иметь вид самой обычной контактной линзы, но с включения бионических технологий. Смотря через такие линзы, можно будет увидеть, что генерируемый дисплей накладывается на реальный мир. С будущих разработках ожидаются встроенные солнечные батареи, беспроводная связь и передача электроэнергии радиочастотами. Изобретение уже тестировалось на кроликах в течение 20 минут, у животных при этом никаких проблем со зрением не наблюдалось.
Искусственная печень
Искусственную печень создали российские изобретатели. Аппарат фильтрует кровь человека, который страдает печеночной недостаточностью, и обезвреживает токсины, проникшие в кровь. В качестве основы ученые использовали экстракт свиной печени, которая по своим анатомическим и физиологическим показателям ближе всего к человеческой. Первые эксперименты на крысах прошли удачно, а вскоре и операция на человеке увенчалась успехом. Стоимость российского прибора составляет 15 тысяч долларов (937 тыс. руб.).
ReWalk
Лучшие изобретения 21 века связаны с медициной - именно в этой сфере наблюдается прорыв. ReWalk - это бионический экзоскелет, который поможет людям с полной потерей возможности произвольных движений ходить, стоять, подниматься по лестнице. Система работает от аккумулятора и дистанционного браслета, который надевается на запястье. Об этом изобретении 21 века и в сочинении можно написать, ведь такая разработка действительно поможет человечеству.
Система весит около 23,3 кг. Дополнительно нужен рюкзак, в котором находится вся электроника, работающая на операционной системе «Виндовс». Этот рюкзак весит 2,3 кг. ReWalk был одобрен для использования в больницах США, а в июне 2014 года допущен к использованию пациентами самостоятельно дома и в общественных местах. Единственные недостатки - слишком большой вес устройства и значительная стоимость.
Человек – один из самых умных и интеллектуально развитых живых организмов на Земле. Неудивительно, что лишь почти за два десятилетия 21 века было придумано много новых изобретений и технологий в культуре, науке, экономике, медицине и других сферах жизнедеятельности. К тому же человечество не останавливается на достигнутом. Постоянно появляются все новые и новые важные технические решения, дающие положительный эффект и обещающие в ближайшем будущем изменить мир. Какие же самые значимые новые технологии появились в 21 веке?
Виртуальная реальность
В числе последних технологических трендов дополненная и виртуальная реальность. В первом случае AR-технология подразумевает восприятие с помощью специальных устройств отдельных искусственных элементов виртуальной информации как неотъемлемой части окружающего мира. VR же создает новую сверхреалистичную виртуальную среду, с которой пользователь может взаимодействовать с помощью органов чувств. Человек полностью погружается в искусственный мир, прямо в центр событий и ощущает реальность происходящего.
Для того чтобы в полной мере имитировать взаимодействие с виртуальной средой используются различные устройства от смартфонов со специальным функционалом, очков и шлемов до ретинальных мониторов, формирующих изображение на сетчатке глаза, и комнат виртуальной реальности, в которых достигается максимальный эффект погружения. Реалистичность усиливается многоканальной акустической системой с локацией источника звука и имитацией тактильных ощущений с помощью датчиков движения и манипуляторов.
Хотя сейчас технологии имеют больше развлекательный характер, скорей всего, в будущем они будут широко использоваться в здравоохранении для создания тренажеров для реабилитации, очков, способных вернуть зрение, цифровых контактных линз, измеряющих уровень глюкозы в крови и т. п. Уже сегодня в медицине применяются новейшие технологии 21 века, воздействующие и передающие данные с помощью мозговых интерфейсов непосредственно в головной мозг, но пока такие методики являются дорогостоящими для повседневного применения.
Инновационные очки O2amp способны определять самые незначительные изменения в кожном покрове. С их помощью можно определить уровень насыщения кожи кислородом, концентрацию гемоглобина и частоту сердцебиений.
Медицинские технологии
Современная медицина динамично развивается, а внедренные инновации напрямую влияют на качество жизни населения, ежедневно возвращая и сохраняя здоровье десяткам тысяч людей.
Искусственное сердце
Согласно статистике, самая распространённая причина смерти в мире – это сердечно-сосудистые заболевания, поэтому специалисты уделяют большое внимание разработкам в этой области. Искусственный двигатель человеческого организма предназначен для людей, имеющих тяжелую стадию сердечной недостаточностью. В случае, когда трансплантации сердца не избежать, а без пересадки смерть неминуема, чтобы сохранить жизнь человеку используется протез AbioCor, разработанный массачусетсской компанией. Ввиду острой нехватки донорских сердец у пациентов значительно повышаются шансы дождаться своей очереди на трансплантацию.
В сравнении с другими типами искусственных сердец, которые требуют непосредственного подключения к внешнему оборудованию, AbioCor используется автономно. Это сердце располагается в человеческом организме, имеет внутренний аккумулятор и подзаряжается прямо через кожу посредством специального магнитного устройства от внешнего источника питания. Отсутствие проводов или трубок, проходящих через кожу, исключает риск заражения инфекциями и снижает возможность осложнений.
По результатам исследований, сердечный протез способен продлить жизнь до 17 месяцев. Но для вживления пациент должен соответствовать определенным параметрам (рост, масса). В настоящее время создание второй версии AbioCor пока прекращено, но инновационный протез дал ощутимый толчок другим компаниям-разработчикам в этом сегменте здравоохранения.
3D-имплантанты
Такие новейшие технологии 21 века как 3D-принтер нашли применение не только в архитектуре и дизайне, но и в медицине. Трехмерная печать имплантатов может применяться в фармацевтике и в восстановительной хирургии, позволяя заменить зубы, кости или ампутированные части тела.
Впервые новейшее изобретение представила американская компания Organovo, разработавшая биопринтер, предназначенный для печати тканей (кожа, кровеносные сосуды и т. п.), которые могут использоваться в качестве заменителей «природных» органов. Если ранее ученые с целью восстановления и выращивания органов проводили исследования в области стволовых клеток, то сегодня биопринтер стал достаточно эффективной альтернативой.
Чернилами для такого принтера служат клетки нужного типа, а печатающая головка, управляемая компьютером, выкладывает их в необходимом порядке. В исследовательских институтах мира, в том числе и в России, постоянно проводятся довольно многообещающие эксперименты по разным вариантам технологий печати донорских органов.
Для парализованных пациентов, чтобы снизить риск возникновения пролежней, было разработано специальное белье, которое через определенный промежуток времени посылает электроимпульс и сокращает мышцу.
Фантастический экзоскелет
В 21 веке многие новые технологии, разработанные за рубежом, призваны помочь людям с ограниченными возможностями. Главная задача ‒ обеспечить полноценную жизнь в любом возрасте. В результате болезней нервной и мышечной систем или в силу возраста в большинстве случаев человек не может вести активную социальную жизнь и требует помощи. В японском университете робототехнической компанией Cyberdyne было разработано два прототипа экзоскелета. Устройство, работающее автономно около 2-х часов, позволяет значительно облегчить движение.
Экзоскелет используется в клиниках Японии для реабилитации инвалидов и травмированных, а также прошел сертификацию Евросоюза. К тому же экзоскелет можно применять при работах, которые требуют повышенных физических нагрузок (спасательные операции, строительство), так как устройство позволяет оператору поднимать и переносить тяжелые предметы.
В области разработок нейрокомпьютерного интерфейса многие проекты также направлены на помощь инвалидам. Недавно ученые из американской компании Neural Signals представили миру своё новое изобретение, благодаря которому озвучивается речь, произносимая человеком в мыслях. Беспроводное устройство полностью спрятано в голове, в участке коры, которая отвечает за речь. Что интересно, сигнал из командной моторной коры идет до гортани и языка с такой же скоростью, как и у здорового человека – всего 50 сек. Конечно, это намного быстрее, чем проекты «мозг – компьютер», основанные на различных вариантах мысленного письма.
Искусственный интеллект
В ближайшие годы, по прогнозам специалистов, мы будем наблюдать повсеместное успешное внедрение систем искусственного интеллекта. Так, к одной из известных систем ИИ в мире обратились врачи-онкологи Центра раковых заболеваний штата Мэн с целью использовать возможности суперкомпьютера IBM Watson для диагностики и лечения доброкачественных и злокачественных опухолей. Диагноз в каждом конкретном случае будет ставиться на анализе базы суперкомпьютера, в которую загружены более 600 тыс. медицинских заключений, 2 млн. текстов из меджурналов, а также результаты клинических онкологических исследований. При необходимости лечение будет прописываться с учетом 1,5 млн. историй болезней и успешной борьбы с аналогичным заболеванием.
Ожидается, что помощь умного программного обеспечения в диагностике и принятии медицинских решений даст возможность выявлять онкозаболевания на ранних стадиях, а врачам сконцентрироваться на более сложных случаях, тем самым снизить возможность летального исхода.
Основой экономики постиндустриального этапа развития современной цивилизации является инновационный сектор. Именно производство новых знаний и технологий создает основную часть добавочной стоимость продукта, в то время как другая ее часть, приходящаяся на непосредственное изготовление продукта, неуклонно уменьшается в силу автоматизации производства. Научно-технический прогресс и создаваемые на его основе новейшие технологии всегда считались высшим благом и локомотивом развития современной цивилизации.
Однако в последнее время эта парадигма все чаще ставится под сомнение. Дело в том, что стремительное развитие информационных технологий, робототехники, систем искусственного интеллекта и других высокотехнологичных отраслей современной экономики и промышленности приводит к высвобождению рабочей силы, выбрасывая вполне состоявшихся людей среднего класса «на улицу». А ведь именно средний класс всегда считался «становым хребтом» современного общества, гарантом его стабильности и развития.
Но, несмотря на глобализацию мировой экономики, существующие различия в уровне развития, менталитете, традициях приводят к тому, что тенденции, вызывающие законные опасения в одних странах, могут стать источником развития в других.
Попытаемся продемонстрировать эти тезисы на примере одной из наиболее прогрессивных и развивающихся технологий XXI века - 3D индустрии.
3D индустрия - это создание и использование так называемых 3D принтеров - устройств, осуществляющих 3D печать. Сама идея и возможность реализации 3D печати, то есть послойного воссоздания трехмерных объектов на основании их компьютерных моделей, возникла еще во второй половине прошлого века. Но только в начале «нулевых» годов развитие компьютерных и смежных технологий позволило приступить к ее практической и массовой реализации.
Сегодня 3D индустрия находится на начальном этапе своего становления, если оценивать ее суммарный вклад в мировую экономику. Но ее достижения и перспективы роста (от 50% до 150% в год) впечатляют. Приведем несколько характерных примеров.
3D технологии начинают широко использоваться для быстрого «прототепирования», то есть создания прототипов узлов и устройств разрабатываемых образцов новой инновационной техники, зданий и сооружений, ювелирных изделий, дизайна упаковок, имплантатов и много другого. Это позволяет кардинальным образом сократить расходы на производство конечной продукции, повысить ее конкурентоспособность. Так, например, инженеры компании PORSHE использовали 3D технологию для создания новой конструкции трансмиссии своих автомобилей - выполненный из прозрачного материала прототип трансмиссии позволил наглядно изучить ток масла в этом устройстве и внести необходимые изменения для оптимизации его работы.
3D технологии используются для производства деталей реально действующих систем. Так, например, компания Lockheed при производстве своего беспилотного самолета Polecat использовала технологии 3D печати для производства основной части его комплектующих (до70% процентов).
3D технологии незаменимы в мелкосерийном производстве, так как не требуют создания специальных производственных линий, затраты на которые не могут окупиться при мелкой серии.
3D технологии стали широко применяться в медицине при протезировании и производстве имплантатов (фрагменты скелета, костей, хрящевые ткани, зубные коронки, мосты). Ведутся эксперименты по печати донорских органов из материалов, содержащих стволовые клетки. Решение этой задачи кардинально изменит ситуацию в трансплантологии, что особенно актуально для России.
3D технологии могут использоваться в строительстве. Проведенные эксперименты показали, что двухэтажный дом возводится всего за двадцать часов, после чего остается лишь провести внутреннюю отделку, вставить окна и двери.
3D технологии входят и в повседневную жизнь. В продаже уже появились домашние 3D принтеры. Не исключено, что в ближайшее время они станут такими же распространенными, как и домашние компьютеры.
Приведенные выше примеры далеко не исчерпывают возможностей применения 3D печати, которые расширяются с каждым годом. На Западе высказывается мнение, что развитие 3D технологий может иметь негативные социальные и политические последствия. Дело в том, что широкое применение 3D печати может вызвать резкое увеличение безработицы среди высококвалифицированных рабочих, а также кардинально изменит внутреннюю экономику многих компаний, поставив их на грань разорения. Но в России ситуация совершенно иная.
Уровень развития 3D индустрии в России оставляет желать лучшего. Это касается и собственного производства 3D принтеров, и их использования. Последнее особенно важно. Дело в том, что развитие 3D индустрии позволит решить целый ряд серьезных проблем, стоящих перед страной и кардинально отличающихся от того, что происходит на Западе.
Во-первых, дефицит квалифицированной рабочей силы, который очень трудно ликвидировать ввиду сложной демографической ситуации и утраченных центров подготовки «синих воротничков», может быть нивелирован. Действительно, 3D технологии требуют существенно меньшего числа квалифицированных специалистов.
Во-вторых. Отставание в использовании 3D технологии может свести на нет все попытки диверсификации российской экономики в силу того, что более высокая себестоимость разрабатываемой и создаваемой высокотехнологической продукции сделает ее неконкурентоспособной на отечественном и зарубежных рынках. Развитие собственного производства 3D принтеров тоже важно. Но это все-таки не главное. В современной глобализованной экономике невозможно жить на «полном самообеспечении». Необходимо расставлять приоритеты и развивать те производства, где мы можем быть потенциальными лидерами. И в развитии этих производств должны использоваться самые современные и передовые достижения научно-технического прогресса, в том числе и 3D технологии.
В настоящее время 3D технологии используются в России в основном малыми предприятиями, работающими в сфере архитектуры, дизайна, высокотехнологического производства. Российские производители и импортеры 3D принтеров говорят, что их бизнес «буксует» из-за того, что крупные частные и особенно государственные компании не проявляют должного интереса к этим технологиям в силу консерватизма и инерционности мышления. Эти факторы, несомненно, присутствуют. Но дело не только и не столько в этом. Есть и другие, быть может, более основополагающие причины. Характерные, кстати, для всей высокотехнологичной индустрии России.
Первое. В стране отсутствуют компании, оказывающие консалтинговые и маркетинговые услуги в этой сфере. Действительно, как руководство крупной корпорации может понять, какие 3D технологии (а их сегодня более 10) и какие 3D принтеры (а их сотни по цене от 35 тыс. руб. до 100 тыс. долларов) ему надо использовать в своей деятельности (с учетом специфики предприятия)? Какие специалисты нужны для этого? Какой экономический эффект это может принести?
Второе. Если принято обоснованное решение о внедрении 3D технологий, то где найти квалифицированных специалистов, готовых работать в этой области? Или где их можно подготовить? И где гарантии того, что эти специалисты будут иметь высокую квалификацию?
Поэтому крайне актуальной является задача разработки государственных стандартов образования в области использования 3D технологий и создания сертифицированных центров подготовки такого рода специалистов. И российские технические ВУЗы, имеющие богатый опыт реализации «прорывных» технологических решений, несомненно могут справиться с этой задачей.
В качестве примера приведем опыт НИУ «МЭИ». В начале 1950-х годов именно выпускниками МЭИ была основана отечественная компьютерная индустрия, наравне соперничавшая с американской, а зачастую и опережавшая ее. Советские СУПЕР-ЭВМ, такие как БЭСМ-6, «Эльбрус», М-10, М-13, «Тетива» стали основой систем глобальной противовоздушной и противоракетной обороны, систем контроля космического пространства и предупреждения о ракетном нападении, позволили реализовать все самые значимые технологические решения в различных отраслях советской экономики, как военных, так и гражданских. Достаточно сказать, что политика «разрядки», основы которой были заложены во время визита президента США Р. Никсона в Москву в 1972 году, стала следствием успехов СССР именно в сфере стратегических оборонных систем вооружений, в основе которых лежали разработки выпускников и преподавателей МЭИ.
Самое интересное то, что первые работы в области компьютеростроения были инициированы именно сотрудниками и студентами МЭИ и проводились, говоря современным языком, как стартапы.
Этот опыт и эти традиции переносятся и на сегодняшний день. Сейчас государство на законодательном уровне ввело новый формат реализации новых технологических решений - так называемые «Малые Инновационные Предприятия» (МИП), имеющие существенные налоговые льготы. Учитывая устоявшиеся связи технических ВУЗов России с предприятиями реального сектора экономики, создание профильных МИПов на их основе, позволят внедрять 3D технологии, обеспечить подготовку соответствующих специалистов, в том числе и из числа сотрудников заинтересованных предприятий.
Нам представляется, что приведенный выше пример влияния внедрения инновационных технологий на развитие страны наглядно показывает, как можно решать проблемы модернизации российской экономики, встраивая ее в глобальную систему мирового рынка. Также очевидно, что подобный подход, распространяемый на все остальные сферы «высоких технологий» будет формировать совершенно новое отношение молодежи к изучению выбранных ими специальностей, придавать дополнительный импульс к овладению всеми необходимыми профессиональными компетенциями. Все это, в конечном итоге, будет способствовать формированию в стране нового поколения людей, которые желают и, главное, смогут, вывести ее на новый уровень развития.
Все мы знаем, что развитие технологий пришлось на наш век. В прошлые столетия технологии развивались довольно медленно, и каждая инновация производила большое впечатление. Сейчас же, новые технологии не производят большого фурора. Все привыкли, что из года в год создаются всё новые и новые изобретения, которые, несомненно, влияют на нашу жизнь.
Естественно, что технологии изменялись вместе с изменением экономического и социального уклада человеческих цивилизаций. Вообще, технологическая развитость той или иной цивилизации впоследствии предопределяла ход сражений или существование самой цивилизации. По своей сути технология — это искусство преобразования одних вещей в другие, например преобразование нефти в бензин или преобразование строительных материалов в дом. Следует отметить, что наряду с технологией изменяется и сам продукт, если в прошлые века это было что-то в основном материальное, то сейчас это в большей степени сфера услуг и информации.
В XXI веке технологии направлены на:
1) Многие ученые делают первые шаги в создании новых источников энергии, способных черпать свою силу из простой воды или отходов человеческой деятельности. Если в ближайшем будущем общество сможет перейти на новые источники энергии, то многое может измениться. Глобальной проблемой является загрязнение окружающей среды, ведь наше общество не привыкло ходить пешком, а привыкло использовать автомобили, которые, как известно, пагубно влияют на нашу среду обитания. Именно поэтому было бы хорошо, если источником энергии для автомобилей был не бензин, а простая вода.
2) Современный человек не может представить свою жизнь без компьютера. Люди проводят большую часть своего времени в интернете. Поэтому развитие в компьютерной среде является довольно значимой. Компьютер является и орудием труда и средством скоротать свободное время. Теперь людям достаточно кликнуть мышкой и заказать себе ужин, а не стоять в очередях в магазине. Причем, компьютер весьма быстро превратился из громадной машины, занимающей целое помещение порой в 50 квадратных метров, в портативную систему, способную разместиться у нас в портфеле и обеспечить нас необходимой информацией со скоростью, исчисляемой секундами. Все чаще система визуального предоставления информации упрощается посредством голографических технологий. Да и вообще сенсорный экран буквально 5 лет назад казался чем-то фантастическим и нереальным, а сегодня каждый второй житель крупного города ежедневно использует устройства с сенсорным экраном.
Но, есть и не только плюсы. Использование компьютера сильно вредит нашему здоровью. Несовершенство технологий подвергает сильному испытанию нервную систему человека, особенно если от компьютера зависит его источник доходов или даже карьера. Всё чаще можно заметить людей в очках, потому что компьютер вредит нашему зрению. Окулисты уже перестают удивляться потоку людей, которые приходят за помощью.
3) С развитием компьютеров начали развиваться и телекоммуникации. Человеку будет сложно совершать различные действия без них. Все уже привыкли совершать крупные дела по интернету, а возможности Skype позволяют людям проводить совещания без личного контакта. Основное направление современных коммуникационных систем формируют новый подход к общению, и совмещает в себе аудио и видео аспекты.
Таким образом, телекоммуникации открыли новые просторы для человека. Человеку уже не нужно выходить на улицы и созывать митинги, можно просто написать свои призывы в социальных сетях. Нельзя сказать, что в этом одни плюсы. Современное общество обленилось и не может выйти из дома для достижения своих целей.
4) Интересным направлением является роботизирование технологий. Люди всегда мечтали об устройстве, которое делало бы за них работу. Сейчас такие устройства доступны для всеобщего пользования. Люди перестают мыть посуду руками, а этот процесс предоставляют посудомоечным машинам, а новые пылесосы, которые сами ездят по квартире, ну, кто откажется от того, чтобы свои обязанности по дому переложить на машину, которая выполнит все, что от нее требуется.
Также проводится много конкурсов и выставок, в которых люди показывают роботов, способных помочь людям. Так на Международной выставке роботов, которая проходила в ноябре 2011 года в Токио, были представлены различные модели робототехники промышленных, бытовых и научных образцов. Роботы таких производителей, как Kawasaki, Toshiba, FAUNC, Nachi известны больше в области производства. Их роботы уже давно заменяют человека в операциях по сборке, перемещению предметов, сварке, резке и сборке деталей.
Разработка инновационных технологий является очень важной и интересной сферой деятельности человека. Человек может разработать что-то новое, создать то, что поможет людям, при этом он может не загонять себя в рамки и предоставить себе полет мыслей. Судя по 20 веку, можно предположить, что человечество выйдет на более рациональный путь развития технологий, связанных с такими проблемами, как человечность, интеллектуальность и творчество.
