未来技术:关于改变我们世界的10个技术

煤油灯科技2023-05-04 08:26

未来即将到来,而且比你想象的要快,这些新兴技术将改变我们的生活方式,改变我们照顾身体的方式,并帮助我们避免气候灾难。

在现代世界中,技术发展日新月异,有时感觉就像每一天都有新技术和创新将永远改变我们的未来。但在源源不断的关于新的大规模未来技术升级和酷炫小玩意的公告中,很容易忘记世界正在以惊人的方式进步。

例如,有人工智能程序开始写诗,并根据文字提示制作图像。有 3D 打印的眼睛、新的全息图、实验室培育的食物和读脑机器人。

所有这一切只是触及了现有技术的表面,因此我们在五一假期策划了一份关于最令人兴奋的未来技术的指南,列在下面:


1、死灵机器人

有时新的未来技术可以提供惊人的发展,有可能改变未来,同时也会令人毛骨悚然。

这是描述necrobotics概念的一种方式,顾名思义,它涉及将死物变成机器人。虽然这听起来像是一部令人毛骨悚然的恐怖电影的情节,但这是莱斯大学正在探索的一项技术。

鉴于能够捡起其他物体,一组研究人员将死去的蜘蛛变成了类似机器人的抓手。为此,他们取了一只蜘蛛并向其注入空气。这是有效的,因为蜘蛛使用液压系统将它们的血液(血淋巴)版本强制进入它们的四肢,使它们伸展。

现在这个概念还处于婴儿阶段,但它可能意味着未来将死去的动物用于进一步的科学,这一切都让人感觉非常像弗兰肯斯坦!


2、异种移植

将猪的心脏植入人体感觉是个坏主意,然而,这是正在快速发展的最新医疗程序之一。

异种移植——将动物来源的细胞、组织或器官移植、实施或注入人体的过程——有可能彻底改变外科手术。

迄今为止最常见的手术之一是将猪的心脏植入人体,这种情况现在已经成功发生了两次。然而,其中一名患者只存活了几个月,第二名仍在观察中。

在这些手术中,心脏不能立即植入人体,首先需要进行基因编辑。某些基因需要从心脏中剔除,需要添加人类基因,主要围绕免疫接受和防止心脏组织过度生长的基因。

目前,这些手术风险很大,成功与否还不确定。然而,在不久的将来,我们可以看到异种移植定期发生,将动物的心脏或组织提供给有需要的人类。


3 读脑机器人

不再是科幻小说中的比喻,近年来,大脑阅读技术的使用有了巨大的进步。迄今为止,我们所见过的最有趣、最实用的测试用途之一来自瑞士洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的研究人员。

得益于机器学习算法、机械臂和脑机接口,这些研究人员成功地为四肢瘫痪患者(无法移动上半身或下半身的患者)创造了一种与世界互动的方式。

在测试中,机器人手臂会执行简单的任务,比如绕过障碍物。然后,该算法将使用 EEG 帽解释来自大脑的信号,并自动确定手臂何时做出了大脑认为不正确的动作,例如移动得太靠近障碍物或移动得太快。

随着时间的推移,算法可以根据个人偏好和大脑信号进行调整。在未来,这可能会导致由大脑控制的轮椅或四肢瘫痪患者的辅助机器。


4、3D打印的骨头

3D 打印是一个前途无量的行业,从廉价的房屋建筑到价格实惠的坚固装甲,但该技术最有趣的用途之一是 3D 打印骨骼的构建。

Ossiform公司专门从事医疗 3D 打印,用磷酸三钙(一种与人体骨骼具有相似特性的材料)制造不同骨骼的特定患者替代品。

使用这些 3D 打印的骨骼非常简单。医院可以执行 MRI,然后将其发送给 Ossiform,Ossiform 创建所需患者特定植入物的 3D 模型。外科医生接受设计,然后一旦打印出来,就可以在手术中使用。

这些 3D 打印骨骼的特别之处在于,由于使用了磷酸三钙,人体会将植入物重塑为血管化骨骼。这意味着它们将能够完全恢复被替换骨骼的功能。为了尽可能实现最佳整合,植入物采用多孔结构,并具有大孔和通道,供细胞附着和改造骨骼。


5、无动臂超音速飞行

NASA 的 X-59“安静”超音速飞机将于今年晚些时候在阿姆斯特朗飞行研究中心进行首次试飞,这架飞机目前正在加利福尼亚州帕姆代尔洛克希德马丁公司的臭鼬工厂的机库中组装。

它的机身、机翼和尾翼经过专门设计,可在飞机飞行时控制飞机周围的气流,最终目的是防止在突破音障时产生的巨大音爆干扰下方地面上的人员。如果最初的测试按计划进行,航天局的目标是在有人居住的地区进行进一步的试飞,以评估公众对飞机的反应会在 2024 年。


6、跟踪您健康状况的数字“双胞胎”

在《星际迷航》中,我们对未来技术的许多想法都在这里萌芽,人类可以走进医疗湾,对他们的整个身体进行数字扫描,以寻找疾病和受伤的迹象。Q Bio 的制造商说,在现实生活中这样做可以改善健康结果,同时减轻医生的负担。

这家美国公司制造了一台扫描仪,可以在大约一个小时内测量数百种生物标志物,从激素水平到肝脏中堆积的脂肪,再到炎症或任何癌症的标志物。它打算使用这些数据来生成患者身体的 3D 数字化身——称为数字双胞胎——可以随着时间的推移进行跟踪,并随着每次新扫描进行更新。

Q Bio 首席执行官 Jeff Kaditz 希望这将引领一个预防性、个性化医疗的新时代,在这个时代,收集到的大量数据不仅可以帮助医生确定哪些患者最急需就诊,还可以开发更复杂的疾病诊断方法.


7、储能砖

科学家们找到了一种在用于建造房屋的红砖中储存能量的方法。

由位于美国密苏里州圣路易斯的华盛顿大学领导的研究人员开发出一种方法,可以将廉价且广泛使用的建筑材料变成可以像电池一样储存能量的“智能砖块”。

尽管这项研究仍处于概念验证阶段,但科学家们声称,由这些砖块制成的墙壁“可以储存大量能量”,并且可以“在一小时内充电数十万次”。

研究人员开发了一种将红砖转化为一种称为超级电容器的储能装置的方法。

这涉及将一种称为 Pedot 的导电涂层涂在砖块样品上,然后渗入烧制砖块的多孔结构,将它们转化为“储能电极”。

研究人员说,砖块中的红色颜料氧化铁有助于这一过程。


8、人人上网


我们似乎离不开互联网,但世界上仍然只有大约一半的人口能联网。造成这种情况的原因有很多,包括经济和社会原因,但对于一些人来说,互联网只是因为没有连接而无法访问。

谷歌正在慢慢尝试使用氦气球将互联网传输到无法访问的区域来解决这个问题,而 Facebook 已经放弃了使用无人机来做同样的事情的计划,这意味着像Hiber这样的公司正在抢先一步。他们采取了不同的方法,将自己的鞋盒大小的微型卫星网络发射到近地轨道,当它飞过并传输数据时,它会唤醒插入计算机或设备的调制解调器。

他们的卫星每天绕地球运行 16 圈,并且已经被英国南极调查局等组织用于为我们星球的极地提供互联网访问。


9、充电10分钟的汽车电池

电动汽车的快速充电被视为其普及的关键,因此驾车者可以在服务站停下来,在喝咖啡和上厕所所需的时间内为汽车充满电——所花的时间不比传统的休息时间长。

但美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示,锂离子电池的快速充电会使电池性能下降,这是因为称为离子的锂颗粒从一个电极流到另一个电极为装置充电并保持能量以备使用,在较低温度下快速充电时不会顺利发生。

然而,他们现在发现,如果电池可以加热到 60°C 仅 10 分钟,然后再次迅速冷却到环境温度,锂尖峰就不会形成,热损坏就可以避免。

他们提出的电池设计是自加热的,使用薄镍箔创建一个电路,该电路可在不到 30 秒的时间内加热以加热电池内部。电池充电后所需的快速冷却将使用汽车中设计的冷却系统来完成。

他们发表在《焦耳》杂志上的研究表明,他们可以在 10 分钟内为电动汽车充满电。


10、硅芯片上的人工神经元

科学家们找到了一种方法,可以将人工神经元连接到硅芯片上,模仿我们神经系统中的神经元并复制它们的电特性。

“直到现在,神经元就像黑匣子,但我们已经设法打开黑匣子并观察内部,”负责该项目的巴斯大学的Alain Nogaret 教授说。

“我们的工作正在改变范式,因为它提供了一种可靠的方法来详细再现真实神经元的电特性。

“但它比这更广泛,因为我们的神经元只需要 140 纳瓦的功率。这是微处理器功率需求的十亿分之一,其他制造合成神经元的尝试都使用微处理器。

研究人员希望他们的工作可以用于医疗植入物,以治疗心力衰竭和阿尔茨海默氏症等疾病,因为它需要的能量非常少。

 

---煤油灯科技victorlamp.com编译整理---

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