2020-й год выдался очень непростым и тяжелым практически для всего человечества.
Эпидемия коронавируса перевернула нашу жизнь и разрушила множество планов. Тем не менее, уходящий год был богат не только на негативные моменты, но и на позитивные явления.
Предлагаем вспомнить 7 инженерных достижений 2020 года, очерчивающих контуры будущего.
1. Батареи, заряжающиеся за 15 секунд
Skeleton Technologies упорно работает над совершенствованием ультраконденсаторов.
Эстонская компания Skeleton Technologies разработала SuperBattery – революционную батарею, заряжающуюся за 15 секунд и сохраняющую свою емкость даже после сотен тысяч циклов зарядки. Аккумулятор создан на основе запатентованного углеродного материала Curved Graphene, обеспечивающего высокую мощность и длительный срок службы. SuperBattery уже вызвала большой интерес транспортной промышленности. Компания Skeleton Technologies подписала письмо о намерениях на 1 млрд евро с ведущим производителем автомобилей для вывода этой технологии на рынок.
2. Поезд, мчащий почти со скоростью звука
До внедрения сверхбыстрых поездов в Южной Корее ждать осталось недолго.
Специалисты южнокорейского НИИ железных дорог (KRRI) разработали проект сверхскоростного поезда Hyper-tube. Осенью 2020 года они объявили об успешном испытании экспериментальной модели (в масштабе 1:17). При давлении аналогичном вакуумному (0,001) поезд разогнали до впечатляющей скорости 1019 км/час. Для сравнения, скорость звука в воздухе составляет порядка 1224 км/час. В 2022 году Южная Корея планирует провести полноразмерный эксперимент и в случае успешного результата внедрить сеть поездов Hyper-tube к 2024 году.
Познавательный факт: Идея Hyperloop – высокоскоростных вакуумных поездов принадлежит Илону Маску, но он заявил, что воспользоваться ею может любой желающий. Разработкой технологии занимается ряд компаний в разных странах и борьбу за лидерство ведут США, Китай и Канада. Южнокорейский НИИ железных дорог (KRRI) вступил в гонку в 2017 году и лелеет амбициозные планы обойти соперников по созданию этой футуристической технологии.
3. Передача электроэнергии без проводов
Беспроводная система удобна для передачи возобновляемой электроэнергии в труднодоступных местах.
Новозеландская компания Emrod работает над технологией передачи энергии без использования проводов. Уже создан работающий прототип для проведения испытаний. Система передает энергию напрямую между двумя антеннами, используя безопасный радиодиапазон. Прототип работает при любых погодных условиях, а дальность передачи ограничена только прямой видимостью. За безопасность устройства отвечает лазерная система защиты: при попадании в зону луча птиц, дронов, вертолетов передача энергии автоматически отключается.
4. Самолет с нулевым выбросом CO2
Авиаперевозки с нулевым выбросом CO2 вполне реальны.
29 ноября 2020 год в небо впервые поднялся грузовой самолет на экологически устойчивом авиационном топливе (SAF). Рейс по маршруту Франкфурт – Шанхай и обратно организовала авиакомпания Lufthansa Cargo. В полет воздушное судно отправилось с баками, заправленными экологически чистым синтетическим керосином. Топливо произведено из биомассы и при сгорании в двигателе в атмосферу выделяется только углекислый газ. Этот рейс первый шаг к тому, чтобы в будущем авиация стала CO2-нейтральной и не вредила климату.
5. 3D-принтер, печатающий кожу
Портативный принтер поможет вылечить самые серьезные ожоги.
Канадские ученые из университета Торонто разработали портативный 3D-принтер, умеющий «печатать» кожу из биочернил, причем устройство генерирует ее прямо на ране. Биопринтер создает фибриновые листы, покрывая пострадавший участок и повторяя рельеф ожога. Как показали исследования, материал полностью безопасен, не вызывает отторжения, и раны успешно заживают без возникновения воспалительных процессов. Разработка успешно справляется с ожогами любых форм и размеров, что делает ее особенно эффективной в случаях тяжелых обширных поражений и когда невозможна пересадка собственной кожи.
6. Вечные батарейки из ядерных отходов
Прототип батареи из углерода-14.
Ученые Бристольского университета разработали методику переработки ядерных отходов в источники энергии, названные ими «алмазными батареями». Суть технологии: выращивание из углерода-14 искусственных алмазов, способных генерировать небольшой электрический ток. Данный изотоп извлекается из графитовых стержней, отработавших свой срок в ядерных реакторах на АЭС. Батареи, созданные на основе такого алмаза практически вечны, так как период полураспада элемента составляет 5730 лет. При этом элементы питания неопасны для людей, так как радиоактивный материал заключен в оболочку.
Интересный факт: Разработчики технологии Том Скотт (Tom Scott) и Нил Фокс (Neil Fox) в августе 2020 года основали компанию Arkenlight, и планируют выпустить первые аккумуляторы из радиоактивных отходов на рынок уже к 2024 году. «Алмазные батареи» генерируют немного электрического тока, но учитывая их практически вечную работу – это идеальный вариант для использования в маломощной электронике. Так, созданный разработчиками прототип, названный «яйцом дракона», установили в небольшом роботе размером с софтбольный мяч. При помощи дрона его забросили на вершину вулкана, где устройство отслеживало данные, не требуя подзарядки, пока не было уничтожено извержением лавы.
7. Искусственный интеллект, распознающий рак лучше врачей
Тандем врача и ИИ повысит точность диагностики рака.
Британская компания DeepMind разработала систему искусственного интеллекта, способную диагностировать рак молочной железы, а затем обучила ее, используя обезличенные данные пациентов. Последующее тестирование показало, что ИИ проводит скрининг с большей точностью, чем рентгенологи США – количество ложноположительных ответов снизилось на 5,7%, а ложноотрицательных – на 9,4%. Внедрение технологии для работы в тандеме с врачами поможет значительно повысить точность диагностики: рентгенолог заметит то, что пропустит система и наоборот.
