Киберплазма на основе морской миноги
Киберплазма, микро-робот по образцу морской миноги, вскоре сможет плавать внутри вас.
Этот робот будет иметь биомимикирующие роботизированные компоненты с фактическими клетками млекопитающих, чтобы создать роботизированные системы и датчики, которые реагируют на стимулы, такие как химикаты и свет, как это делают живые организмы. Датчики «глаз» и «носа» робота будут получены из клеток животных, а искусственная электронная нервная система будет записывать данные из окружения киберплазмы и реагировать на внешние стимулы через искусственные мышцы, которые питаются от глюкозы.
Вся система строится по образцу морской миноги, существа из Атлантики с простой нервной системой, которую сравнительно легко имитировать. Используя миногу в качестве модели, исследователи надеются создать прототип длиной в один сантиметр, способный самостоятельно плавать и ощущать. Версии в будущем планируется строить в нано-маштабе, чтобы они смогли плавать внутри человеческого тела и искать потенциальные заболевания.
Стандарт связи 5G.
Новый стандарт связи вызвал всплеск теорий заговоров о том, что чипы на основе 5G имплантируют людям через вакцину от коронавируса. На самом деле всё гораздо прозаичнее: 5G позволяет интернету работать намного шустрее и делает передачу данных безопаснее.
Пригодится новый стандарт связи и в более узких отраслях — таких, как кибермедицина, работа беспилотников и авиация. Ввиду глобального локдауна, 5G помог сотрудникам комфортнее перейти на удалённый формат работы и создать беспроводные офисы.
По данным РБК, в России операторы потратят более 1,1 триллиона рублей на развитие связи 5G с 2021 по 2027 год.
Нарвалы мониторят изменения климата
Фигурка нарвала от Safari.
Учёные, надеющиеся зафиксировать последствия изменения климата в водах Гренландского залива Баффин, заручились помощью нарвалов, так называемых «единорогов океана», известных своими одиночными 3-метровыми бивнями и способностью противостоять замерзанию воды. В 2010 году морской биолог из Вашингтонского университета Кристин Лэйдре и её команда прикрепили термометры и спутниковые передатчики к 14 нарвалам и отслеживали китов, пока они проводили зиму в заливе. Полученные данные включали наиболее полный сбор данных о температуре воды, когда-либо зарегистрированных для данного района.
Новый подвид человека Homo Longhi.
Антропология тоже не стоит на месте и радует нас очередным открытием: в Китае был обнаружен новый подвид древнего человека, которого назвали Homo Longhi («человек-дракон»). У «дракона» очень массивный череп с крепкими челюстями и широким носом, однако по объёму мозга новый подвид ближе к нам, нежели к неандертальцам.
Благодаря этим данным учёные сделали вывод, что Homo Longhi может быть недостающим звеном в эволюции человека разумного. По крайней мере, мозг у него очень похож на наш.
Примерный возраст черепа, по мнению антропологов, — около 146 тысяч лет, а хранился он долгие годы у простого китайского рабочего.
Зимородки вдохновили появление пулевых поездов
Когда японские инженеры изобрели сумасшедшие скоростные 200-мильные «поезда-пули» (Синкансэн), они не учли звуковой хлопок, который создавали поезда, покидая туннели. Поезд толкает перед собой воздух, создавая стену ветра. Когда эта стена ударяется о воздух за пределами тоннеля, возникает громкий звук, а поезд испытывает колоссальное давление. При этом пассажиры жаловались на неуловимое ощущение того, что поезд сплющивается. Чтобы заставить свои поезда замолчать, учёные взяли идею от зимородков, чьи остроконечные клювы позволяют им нырять в воду без всплеска. С новыми длинными носами высоко-эффективные поезда стали более тихими. Форма клюва зимородка оказалась оптимальной для лобовой части поезда. Сегодня у японских высокоскоростных поездов длинная, похожая на птичий клюв лобовая часть, которая помогает им тихо и спокойно выезжать из тоннелей.
Кроме того, кое-что взято здесь и от совы: конструкция носа похожа на совиные крылья, которые настолько бесшумны, что их не слышат даже мыши.
Бионический ассистент на основе хобота слона
Безопасное взаимодействие человека и машины!
На первый взгляд, ассистент работает как гибкая рука, смоделированная на основе хобота слона. Система используется исследователями Festo (немецкими разработчиками модели) в качестве платформы, которая сочетает в себе широкий спектр технологий и компонентов.
Бионический ассистент работает в лёгком, свободном режиме, безопасно даже при непосредственном контакте между человеком и машиной. В 2012 году разработчики добавили в ассистент функцию распознавания образов и речи. Это позволяет системе брать предметы без потребности для программирования или ручной операции. Адаптивные захватные пальцы позволяют брать даже хрупкие сложные формы.
Таким образом, Festo предлагает новые подходы к вопросу о том, как человек может взаимодействовать с машинами на заводе завтрашнего дня простым, эффективным и, прежде всего, безопасным способом.
Октобот, мягкотелый робот, который движется как осьминог
Octobot — автономный робот, стилизованный под осьминога. Пневматическая сеть (розового цвета) встроена в корпус и сверхупругие рычаги привода (синего цвета).
Наши будущие повелители роботов никогда не выглядели такими мягкими. Команда учёных, возглавляемая Гарвардским университетом, сумела создать полностью мягкого робота, вдохновлённого осьминогом. Такие роботы могут быть использованы для поиска и спасения, разведки и более безопасного взаимодействия с людьми.
Традиционно роботы рассматривались как жёсткие, угловые объекты, изготовленные из металла и других жёстких материалов (вспоминаем C-3PO в Star Wars).
C-3PO из Звёздных войн. Фигурки Игровая атрибутика.
Но для этого есть хорошая историческая причина. Роботы обычно используются в производственных контекстах, которые включают хорошо структурированные среды. Но если вы вытащите этих роботов из фабрик и поместите их в реальный мир, всё станет рискованным. Они не очень-то безопасны для людей, потому что сделаны из твёрдых частей и не могут точно регулировать силу, которой они обладают. Таким образом, исследователи работали над созданием мягких (или, по крайней мере, более мягких) роботов в течение десятилетий, и со временем они становились всё лучше и лучше. Они искали вдохновение от природы, смотря на разных животных, от медуз до тараканов. Но создание полностью мягкого робота остаётся сложной задачей.
Глаз лобстера и рентгеновская астрономия
Мягкая игрушка Russ «Лобстер Пиперс: Берни».
Британские астрономы разрабатывают революционный новый рентгеновский телескоп, который основан на глазах омара. Повторяя способность ракообразных наблюдать объекты вокруг него, не поворачивая головы, учёные уверены, что новый инструмент позволит сделать большой прорыв в рентгеновской астрономии.
Небо, наблюдаемое на рентгеновских длинах волн, является непредсказуемым. Многие источники светлеют без предупреждения, а затем исчезают так же внезапно. Другие циклически меняются в течение периода, который может варьироваться от минут до лет.
Таким образом, идеальный рентгеновский телескоп будет наблюдать всё небо, всё время — идеал, который может показаться недостижимым, но к которому приближается концепция «глаза лобстера». Большим преимуществом является почти неограниченное поле зрения.
Глаз Омара по существу — массив трубчатых каналов с квадратным поперечным сечением. Новый инструмент окажет влияние почти на все области астрофизики: от исследований рентгеновского излучения комет до звёзд и квазаров, от регулярных рентгеновских двойников до катастрофических событий взрыва сверхновой и загадочных гамма-всплесков.
Прорывы в области изобретения нейроинтерфейсов.
2021 год оказался богат на медицинские изобретения: было создано много замечательных нейроинтерфейсов, которые призваны облегчить жизнь инвалидам.
Одним из таких устройств стал имплантат под названием Stentrode Brain Computer Interface, который позволил парализованному человеку одной силой мысли напечатать сообщение в Твиттере.
Это стало возможным благодаря тому, что нейроинтерфейс улавливает нервные импульсы человека, а компьютер с синтезатором речи превращает эти импульсы в слова.
Кроме того, эксцентричный предприниматель Илон Маск прославился схожим экспериментом: его компания Neuralink вживила в мозг макаки имплантат, при помощи которого животное смогло играть в простые видеоигры. Причем исключительно за счет своей силы мысли.
Изобретение вакцин на основе матричных РНК.
Безусловно, матричные РНК против COVID-19 стали самым запоминающимся открытием года. Это изобретение стало мощнейшим медицинским достижением за прошедшие десятилетия, поскольку такие вакцины легко модифицируются под конкретный штамм вируса.
Вакцина против рака.
Отличие матричных вакцин от обычных в том, что в векторных вакцинах содержится ослабленный возбудитель вируса, в то время как матричные вакцины побуждают организм самостоятельно вырабатывать определенный фрагмент белка. Таким образом иммунная система «тренируется» атаковать реальный вирус.
Матричные вакцины легко оптимизировать, чтобы они помогали в борьбе не только против коронавируса, но также против рака, ВИЧ и многих других опасных заболеваний.
Миссия на Марс, которая обнаружила воду.
В 2021 году на Марс слетало много космических аппаратов. Пионером года стал вертолёт Ingenuity, который взлетел над поверхностью Марса в апреле, чтобы найти на планете формы жизни.
Настоящую воду обнаружил «ЭкзоМарс», запущенный Европейским космическим агентством и Роскосмосом: аппарату удалось найти целые залежи льда в кратерах Марса. Это означает, что на планете вполне возможно развитие уникальных форм жизни, которые и должен найти Ingenuity.
Вслед за нашим аппаратом на Марс прилетел марсоход Perseverance, который обнаружил, что знаменитые кратеры Марса возникли благодаря расплавленной вулканической магме.
Прорывные возможности роботов Boston Dynamics.
В своё время роботы Atlas впечатлили людей тем, что научились энергично танцевать под весёлую музыку. В 2021 году человекоподобные андроиды достигли нового рубежа: они смогли пройти полосу препятствий, активно используя сальто и навыки паркура.
Прорывными эти движения стали, потому что Atlas научился перемещаться не по строго заданной траектории, а интуитивно, ориентируясь на местности.
Кроме того, роботы теперь умеют не только бодро лазать по различным препятствиям, но и переносить в процессе тяжёлые грузы. В 2022 году компания планирует ещё больше расширить функционал своих андроидов.
