عظیم ترین و کاربردی ترین اختراعات سال 2020 چه خواهند بود؟ - مجله وبلاگ فروش

همه ما منتظر واقعیت یافتن تکنولوژی های جدیدی مانند دورنوردی (teleportation)، ربات های خانه دار، ماشین های سفر در زمان و ... هستیم. اما محقق شدن این تکنولوژی ها زمان می برد از این رو باید چششمان به قدم های اولیه ای باشد که ما را به این تکنولوژی ها می رسانند. هیچ کسی نمی تواند آینده و اختراعاتی که خواهند آمد را پیش بینی کند، اما همواره تکنولوژی های جدیدی در افق قرار دارند که بیش از پیش زندگی ما را تغییر خواهند داد. در ادامه می خواهیم از تکنولوژی های جدیدی صحبت کنیم که به احتمال فراون در سال آینده شاهد معرفی آن ها خواهیم بود.

شبکه های 5G اینترنت را به همه جا خواهند برد

شاید شما نیز از قبل تبلیغاتی را در خصوص تلفن های بی سیم 5G دیده باشید. کمپانی های AT&T و Verizon هر دو در حال برقراری نقاط اتصال کوچکی در مکان های عمومی، مانند ورزشگاه های ورزشی هستند تا خبر از اتفاقی عظیم در آینده ای نزدیک در زمینه ارتباطات بدهند. اما این تنها نوک یک کوه یخی است. در حال حاضر، شبکه 5G هنوز برد زیادی ندارد و به همین دلیل تنها در مکان های با وسعت کم به کار گرفته شده، اما همواره اینطور نخواهد بود.

ابزار های ارتباطی 5G که اکنون وجود دارند از تکنولوژی امواج میلیمتری استفاده می نمایند که بالاترین فرکانس ها را به کار گرفته، اما کمترین برد را داشته و به همین دلیل تنها بخشی از یک ورزشگاه ورزشی را می تواند پوشش دهد. اما این رویه تغییر خواهد نمود، زیرا سرویس های با فرکانس پایین نیز در راه است که اگر چه سرعت زیادی ندارد، اما منطقه وسیع تری را پوشش داده و از پروتکل 4G LTE که اکنون رواج دارد بسیار سریع تر خواهد بود.

با این وجود، جذاب ترین موضوع در خصوص تکنولوژی 5G این است که نه تنها برای تلفن های هوشمند به کار گرفته شده بلکه یک سرویس اینترنتی باند پهن کامل نیز خواهد بود، بدین معنا که به جای داشتن یک سرویس اینترنتی برای تلفن همراهتان و سرویسی دیگر برای خانه، می توانید برای خانه خود سرویس 5G خریداری نموده و آن را با خود نیز برده و روی تلفن همراهتان استفاد کنید. همچنین این به معنای وابستگی کمتر به وای فای و استقلال بیشتر ابزار ها و گجت های الکترونیکی خواهد بود. از همه مهم تر در خصوص تکنولوژی 5G، اما این است که بخش هایی از جهان که اینترنت باند پهن در اختیار ندارند می توانند با این تکنولوژی جدید از اینترنت بی سیم بهره مند شوند.

سوزن های هوشمند در کسری از ثانیه سرطان را شناسایی خواهند کرد

در حالی که علم همچنان بر روی یافتن درمانی مطمئن و حتمی برای سرطان کار می نماید، هنوز موانع و مراحل مختلفی برای رسیدن به این هدف در پیش است. در حال حاضر بیشتر سرطان ها تا زمانی که عوارض خود را نشان ندهند شناسایی نمی شوند. اگر سابقه خانودگی ابتلا به یک سرطان خاص را داشته باشید، پزشکتان ممکن است هر چند وقت یکبار آزمایش هایی در این زمینه روی شما انجام دهد. اگر پزشک چیز مشکوکی مشاهده کند، باید زیر تیغ رفته و بعد تکه ای از بدن شما به آزمایشگاه فرستاده شده و بعد از چند هفته خبر خوب یا بدی دریافت خواهید کرد.

اما اگر راه سریع تر و بهتری وجود داشت چه می شد؟ و این همان چیزی است که سوزن های هوشمند سعی در معرفی آن دارند. بافت های سرطانی و بافت های سالم به شکلی متفاوت نور را منعکس می نمایند. شیوه عمل سوزن های هوشمند این است که فیبر های نوری را به بافت مشکوک بدن تابانده و بعد از آن به سرعت نور برگشتی را تجزبه و تحلیل می نمایند که بدنبال آن سالم یا بیمار بودن بافت معین می گردد.

این کار تنها چند ثانیه طول کشیده و احتیاجی به جراحی دردناک و تکه برداری نیست. از همه بهتر اینکه، سوزن هوشمند هزینه های پزشکی تشخیص سرطان، جراحی و آزمایشگاه را به طول کلی کاهش خواهد داد. با تشخیص سریع سرطان، پزشکان می توانند خیلی سریع تر برای درمان بیمار برنامه ریزی نموده و هر چه تشخیص سرطان زودتر باشد شانس درمان بیشتر است.

باتری های خودرو های برقی بسیار بهتر خواهند شد

خودرو های برقی هر ساله بیش از پیش به سمت جایگزینی خودرو های معمول پیش می فرایند، اما در حال حاضر، یکی از چیز هایی که رواج این خودرو های سالم را مانع شده، باتری آن هاست. خودرو های برقی امروزی امروزه تنها از 150 تا 310 مایل را با یک بار شارژ کامل می توانند طی نمایند و شارژ کردن دوباره باتری آن ها یک ساعت یا بیشتر طول می کشد.

وقتی که شارژ باتری خودرو شما به اتمام برسد، باید برای شارژ مجدد وقت زیادی معطل بمانید. اما برای بهبود این اوضاع دو اختراع و پیشرفت مهم در راهند: یکی کشفی جدید است که مدت زمان طولانی کنونی شارژ باتری ها را به 10 دقیقه کاهش می دهد. این کار با افزایش دمای باتری در هنگام شارژ شدن انجام می گردد که باعث می گردد واکنش شارژی خیلی سریع تر از قبل صورت گیرد. از آن بهتر اینکه داغ کردن باتری اصلاً کیفیت و طول عمر آن را کاهش نمی دهد.

در این اثنا، کمپانی سوییسی Innolith ادعا نموده یک باتری جدید برای خودرو های برقی ساخته که با یک شارژ کامل می تواند تا 600 مایل (960 کیلومتر) را بپیماید. این مقدار بیش از تقریباً دو برابر مسافتی است که می توان با یک باک بنزین معمولی پیمود. عرضه این باتری مدتی طول خواهد کشید و بعضی نیز نسبت به واقعیت این ادعا مشکوک هستند، اما رقابت برای فراوری یک باتری با ظرفیت بیشتر و کارآمدتر همچنان ادامه داشته و هر روز پیشرفت هایی در این زمینه بدست می آید.

برچسب های هوشمند غذا، دورریز را کاهش خواهند داد

بیشتر غذا ها برچسب های ساده دارند که تاریخ انقضا را به شما اعلام می نمایند و اگر از تاریخ انقضای آن گذشته باشد، غذای مذکور را دور خواهید انداخت. اما شاید دیگر احتیاج به چنین کاری نباشد. تاریخ های انقضای روی اقلام خوراکی تنها با برآورد و تخمین نگاشته شده و معمولاً برای کاهش ضرر سازندگان و فروشگاه ها و البته خودداری از دورریز غیرضروری اقلام خوراکی با دیدگاهی محافظه کارانه در خصوص آن ها تصمیم گیری می گردد.

اکنون، اما فاصله کوتاهی با برچسب های هوشمند داریم که بسیار شبیه برچسب های کنونی روی اقلام خوراکی هستند، اما هوشمند بوده و به جای یک تاریخ انقضا که بر اساس حدس و گمان نگاشته شده باشد، این برچسب های جدید هر گونه علائم بیماری زای درون خوراک مذکور را شناسایی نموده و زمان دقیق و مناسب دور ریختن را اعلام خواهند کرد. این برچسب ها در صورت شناسایی هر گونه عامل بیماری زا تغییر رنگ خواهند داد.

همچنین ساخت برچسب های زمان محور نیز در دستور کار قرار گرفته است. از همه بهتر اینکه این برچسب ها شناسایی محصولات آلوده را در هر بخشی از زنجیره فراوری تا مصرف تسهیل نموده و باعث خواهد شد که مصرف نمایندگان راحتتر از فاسد شدن اقلام خوراکی و فرا رسیدن زمان دور ریختنشان آگاه شوند.

تحقق چاپ زیستی سه بعدی نزدیک تر از هر زمان دیگری است

پیدا کردن اندام های پیوندی جدید برای افراد یک فرآیند بسیار پرهزینه و زمان بر است. بیماران هنوز هم برای دریافت اعضای پیوندی به اهدا نمایندگان، زنده یا مرده، وابسته اند. این اندام ها به بدن دریافت نماینده پیوند زده شده و باید برای ادامه زندگی خود از دارو های سرکوب نماینده سیستم ایمنی برای ممانعت از پس زدن عضو استفاده کند. اما چاپ زیستی سه بعدی این دشواری ها را از بین خواهد برد. یک چاپگر زیستی سه بعدی می تواند اندام ها یا بافت های جدید را در تنها چند روز یا حتی چند ساعت و با استفاده از بلوک های ساختاری پایه بدن چاپ کند.

از آن جالب تر اینکه این اندام ها را می توان با استفاده از داشته های ژنتیکی خود بیمار ساخت که مشکل پس زدن اندام پیوندی را به مقدار بسیار زیادی کاهش می دهد. مهم ترین مانع بر سر راه محقق شدن ساخت اندام های بدن با چاپگر های زیستی سه بعدی، اما، سیستم قلبی عروقی بدن است. تا به امروز بافت های چاپ زیستی به این دلیل ناکارآمد بوده اند که راه آسانی برای خلق یک سیستم قلبی عروقی وجود ندارد و این یعنی که سیستم مصنوعی فراوری شده به دلیل نبود خون یا اکسیژن خیلی زود از کار می افتد.

این معضل اکنون به لطف یک مدل جدید که دارای یک سیستم قلبی عروقی کامل بوده و می تواند سیستم های موجود بدن را به هم متصل سازد در حال از میان برداشته شدن است. برای اولین بار، می توان گفت که ساخت یک بافت ساخته شده توسط چاپگر های سه بعدی زیستی را می توان جایگزین بافت های طبیعی بدن انسان کرد. دانشمندان ماده ای ساخته اند که در زیر نور آبی به سرعت منجمد می گردد، اما باید از برخورد این نور با بعضی بخش ها جلوگیری می کردند. آن ها در ادامه از رنگ زرد خوراکی رایج برای رسیدن به هدف خود استفاده کردند. این رنگ از برخورد نور آبی با بخش هایی که نباید منجمد می شد جلوگیری می کرد.

رابط نورونی باعث می گردد مغز انسان به کامپیوتر متصل گردد

در حالی که مغز انسان و کامپیوتر هر دو بر اساس سیگنال های الکتریکی کار می نمایند، اما این دو با یکدیگر سازگار نیستند. علم در سال های اخیر سعی در پل زدن به شکاف بین این دو به وسیله تکنولوژی به نام رابط نورونی (neural interfacing) داشته است. اگر انسان بتواند این ارتباط را میسر سازد، می توان کار هایی مانند دیدن رویاها، یا حتی بارگذاری محتویات مغز انسان روی کامپیوتر و بسیاری کار های خارق العاده دیگر را ممکن ساخت. به لطف پروژه Neuralink از ایلان ماسک، انسان ها می توانند در آینده ای نزدیک به این مهم دست یابند.

پروژه Neuralink در حال کار بر روی یک رابط نورونی جدید است که از ارتباطات ریز و انعطاف پذیر به جای رشته های سخت و محکم رابط های قبلی استفاده می نماید، رابط هایی که با پیچ و تاب های طبیعی درون مغز مشکل داشتند. در مقابل سیم های میکرومتری جدید بسیار بسیار انعطاف پذیر هستند. همچنین پروژه مذکور به فراوری یک ربات جراح مغز و اعصاب منتهی شده که برای کاشت وسیله مذکور در مغز طراحی شده است.

اگر چه ساختار کنونی این ابزار عجیب و غریب است، اما Neuralink در حال کار بر روی یک ترنسمیتر بی سیم نیز هست که پشت گوش قرار گرفته و می تواند تمام داده های مغز را دانلود نموده و حتی با یک اپلیکیشن آیفون ارتباط برقرار کند. ماسک ادعا می نماید که با استفاده از این تکنولوژی توانسته یک کامپیوتر را توسط میمون کنترل کند و میخواهد اولین آزمایش انسانی این پروژه را در سال 2020 انجام دهد.

زنده داری تعویقی می تواند جان میلیون ها نفر را نجات دهد

زنده داری تعویقی (Suspended animation) دهه هاست که تنها در قابل فیلم های علمی تخیلی باقی مانده است. تصور کنید بیمار هستید و از آنجایی که درمان بیماری شما وجود ندارد، با استفاده از علم سرمازیستی (cryogenically) منجمد می شوید تا زمانی که درمان بیماری شما کشف گردد. حتی انیمیشن کمدی Futurama از مت گرونینگ نیز بر اساس این ایده شکل گرفته و سلبریتی هایی که با این روش برای هزاران سال منجمد شده اند را به بازی می گیرد.

اما به نظر می رسد که انسان اولین گام هایش را به سمت نقطه ای برداشته که این ایده دیگر جوک نبوده و می توان از آن برای نجات جان میلیون ها نفر استفاده کرد. اگر چه تکنولوژی موجود برای منجمد کردن مردم برای سال ها و سفر آن ها در زمان به کار گرفته نخواهد شد، اما همچنان بسیار مفید است.

در مرکز پزشکی دانشگاه مریلند در بالتیمور، پزشکان در حال آزمایش یک تکنولوژی جدید هستند که در آن خون بدن انسان با یک مایع نمکی به سردی یخ جایگزین شده که دمای بدن را به مقدار قابل توجهی کاهش می دهد. در این مرحله، بیماران و مجروحانی که بدون این روش در عرض 5 دقیقه خواهند مرد، دو ساعت بیشتر زنده مانده و بدین ترتیب پزشکان وقت بسیار بیشتری برای نجات او دارند که می تواند فرق بین مرگ و زندگی باشد. این روش دست کم روی یک انسان اجرا شده، اما هنوز نمی توان کارآمد بودن آن در مقیاس گسترده را تایید کرد.

شاید بتوان پلاستیک را به سوخت تبدیل کرد

پلاستیک ماده بدنامی است که تجزیه پذیر نبوده و یکی از بدترین و مضرترین محصولاتی به شمار می آید که انسان فراوری نموده است. به سرعت بر انباشت پلاستیک افزوده شده و زمین ها و دریا ها را اشباع نموده است. اگر چه بازیافت پلاستیک وجود دارد، اما کارآمدی زیادی نداشته و بسیار هم گرانقیمت است. همچنین همه انواع پلاستیک را نمی توان بازیافت کرد هر چند کوشش هایی برای یافتن راه های جدید برای خلاص شدن از دست پلاستیک وجود دارد، از جمله رشد باکتری هایی که می توانند این ماده را هضم نمایند.

اما پلاستیکی که معمولاً از نفت و دیگر سوخت های فسیلی مشتق می گردد، شاید یک استفاده دیگر نیز در آینده نزدیک پیدا کند. در حالی که جهان روز به روز به اتمام ذخایر نفتی خود شروع می گردد، محققان مرکز تحقیقاتی Licella یک رآکتور هیدروترمیک کاتالیستی (Catalytic Hydrothermic Reactor (Cat-HTR)) فراوری نموده اند که از گرما، فشار و آب برای کوچک کردن پلاستیک و تجزیه آن به عناصر پایه ای استفاده می کند؛ یعنی مواد نفتی که در ابتدا برای ساخت پلاستیک مورد استفاده قرار گرفته اند.

بدین ترتیب موفقیت این پروژه باعث حل معضل پلاستیک از یک طرف و برطرف نگرانی از اتمام ذخایر نفتی خواهد شد. نکته جالب اینکه این رآکتور تمامی انواع پلاستیک را تجزیه نموده و دیگر احتیاجی به جداسازی انواع پلاستیک نخواهد بود. بدین ترتیب در آینده ای نزدیک می توان پلاستیک را بار ها و بار ها بازیافت کرد، چیزی که در شرایط کنونی امکان آن وجود ندارد.

نیروی الکتریسیته بی سیم باعث از بین رفتن احتیاج به کابل خواهد شد

پروژه ای که نیکلا تسلا پیشگام آن بود، نیروی الکتریسیته بی سیم نشان داده که عملی است. با این وجود، علمی کردن آن برای زندگی و استفاده هر روزه تا به امروز میسر نبوده است. این نوع از انرژی برای انتقال، به جای کابل، از هوا استفاده خواهد نمود. ابزار های انتقال نیروی الکتریسیته به شکل بی سیم، به تکنولوژی میدان نزدیک وابسته اند و این بدین معناست که دستگاه و صفحه شارژ نماینده آن باید با هم تماس داشته باشند تا نیروی الکتریسیته منتقل گردد.

اما در آینده ای نزدیک شاهد ترنسمیتر هایی خواهیم بود که بسیار شبیه وای فای عمل می نمایند و می توانند هر دستگاه باتری داری که درون اتاق قرار گرفته است را از راه دور، به طور همزمان و اتوماتیک و بدون احتیاج به تماس فیزیکی، شارژ نمایند. یکی از بازیگران اصلی این عرصه Ossia نامیده شده که سیستم موسوم به Cota آن در سال 2019 تاییدیه های لازم را دریافت نموده است. سیستم Cota از تکنولوژی های میدان میانی و میدان دور برای شارژ کردن دستگاه ها با استفاده از سیگنال های رادیویی استفاده می نماید، همان سیگنال هایی که در گوشی های همراه و وای فای استفاده می گردد.

این تکنولوژی به دستگاه های الکتریکی امکان خواهد داد که از فاصله چند متری بتوانند چند وات انرژی الکتریسیته دریافت نمایند و این تنها شروع این تکنولوژی است. در آینده باید انتظار افزایش برد و ولتاژ را نیز داشت که می تواند به ایده باتری دائمی جامه عمل بپوشاند. این باتری بسیار شبیه باتری های قلمی رایج بوده، اما هیچگاه از شارژ خالی نمی گردد.

از دیگر تکنولوژی های حیرت انگیز آینده می توان به احساس هر چیزی به وسیله واقعیت مجازی و گوشت با پایه گیاهی که در آزمایشگاه ساخته می گردد و همچنین نورون های مصنوعی که می توانند آسیب های مغزی را درمان نمایند اشاره نمود.

منبع: grunge

وبلاگ راضانی: وبلاگ راضانی، یک ورزشکار که به دنبال رستگاری است

کیوسک خبری آشنا: کیوسک خبری آشنا | مجله اخبار روز جهان