10 pasaulinių problemų, kurias šiandien sprendžia technologijos

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Smegenų dekodavimas, energijos kaupimas ir kitos problemos, kuriose nauji išradimai yra būtini.

1. Anglies dioksidas atmosferoje

Kad būtų pašalintas šiltnamio efektas, žmonijai neužtenka vien sumažinti kenksmingų išmetamųjų teršalų kiekį. Taip pat reikia kažkaip atsikratyti dujų, kurios jau yra atmosferoje. Pavyzdžiui, naudojant anglies sekvestraciją – anglies dioksido pavertimo organine medžiaga procesas.

Tai nepaprastai daug išteklių reikalaujanti užduotis. Tačiau mokslininkai jau bando įvairiais būdais paversti anglį naudingais produktais. Taigi, naudodamiesi katalizatoriais, pagamintais iš nikelio ir fosforo, mokslininkai ką tik surado būdą, kaip CO2 paversti plastiku su precedento neturinčiu efektyvumu, paverčia įvairiomis polimerinėmis medžiagomis. Keli institutai vienu metu dirba su CO apdorojimu₂ į sintetinį kurą. Naudojant specialius dumblius, anglį paverčia dumbliai, naudojami CO2 paversti anglies pluoštu į anglies pluoštą. Taip pat yra būdas paversti anglies dioksidą betonu iš kenksmingų betono emisijų: tam naudojamas kalkakmenis.

2. Energijos kaupimas

Žmonės mokosi gauti vis daugiau energijos iš atsinaujinančių šaltinių. Vėjo turbinos ir saulės baterijos atpigina, tačiau turi rimtą trūkumą: saulei leidžiantis ar vėjui nustojus pūsti, jos neveikia.

Tai viena iš priežasčių, kodėl žmonija dar negali atsisakyti stabilesnių šaltinių – anglies ir gamtinių dujų. Reikia rasti būdą, kaip kaupti energiją dideliu mastu. Tiek, kad, pavyzdžiui, visą naktį galite maitinti didmiestį. Šiuolaikinės baterijos tam nėra labai tinkamos, bent jau dėl didelės kainos.

Laimei, mokslininkai ir įmonės visame pasaulyje dirba su šia problema. Daug žadantys pokyčiai yra, pavyzdžiui, „Toyota“ir „Panasonic“susitaria įkurti bendrą įmonę, susijusią su automobilių prizminėmis baterijomis, kurių pagrindą sudaro skystis arba gelinis elektrolitas, ir itin greitą įkraunamą aliuminio jonų akumuliatorių, pagamintą iš aliuminio. Šių išradimų privalumai yra tai, kad jie leidžia sukaupti daugiau energijos, tačiau tuo pačiu jie nedega, skirtingai nei ličio jonų baterijos, ir greitai kraunasi.

3. Gripas

Pandeminis gripas yra retas, bet labai pavojingas. 1918 metais nuo H viruso mirė daugiau nei 50 mln₁N₁, po to apie milijoną 1957 ir 1968 metais ir apie 500 tūkst 2009 metais.

Virusas nuolat keičiasi, o senos vakcinos nustoja veikti. Todėl vienas iš svarbių mokslininkų ir išradėjų uždavinių – sukurti universalią vakciną, kuri apsaugos ir nuo mažiau pavojingų viruso versijų, ir nuo katastrofiškų epidemijų. Darbą šiuo klausimu jau vykdo Universaliųjų gripo vakcinų tyrimų grupė: mokslininkai vienu metu išbando kelias vakcinas. Vienas iš jų yra pagrįstas feritinu – baltymu, kuris gali susijungti į nanodaleles. Kitas – keturių tipų hemagliutininas (vienas iš gripo viruso komponentų), skirtas organizmo imuniniam atsakui skatinti.

4. Demencija

Maždaug trečdalis vyresnių nei 85 metų žmonių kenčia nuo demencijos. Laikui bėgant gyvenimo trukmė ilgėja, daugėja ir šiai ligai imlių žmonių. Tuo pačiu metu dar nebuvo išrastas nei vienas tikrai veiksmingas būdas kovoti su šia liga.

Neurologijos, neurologijos ir genetikos pažanga padeda mums geriau suprasti, kas sukelia Alzheimerio ligą ir kitas demencijos formas. Galbūt, atsiradus pažangesniems smegenų tyrimo prietaisams ir technologijoms, mokslininkai gali rasti būdų, kaip sulėtinti arba užkirsti kelią ligos progresavimui.

Šiuo metu technologijos padeda palengvinti atminties sutrikimų turinčių žmonių gyvenimą. Pavyzdžiui, „Kaip man? primena kasdienes užduotis, tokias kaip virdulio uždėjimas arba indų plovimas trumpais voleliais. O JK mokslininkai dirba Launching: UK DRI Care Research & Technology at Imperial su išmaniųjų įrenginių sistemomis, kurios gali automatiškai stebėti demencija sergančių pacientų būklę ir pranešti artimiesiems, jei žmogui gresia pavojus.

5. Vandenyno tarša

Pasaulio vandenynai užpildyti milijardais plastiko gabalėlių – mikroplastiko. Jie atsiranda, kai iš šios medžiagos sukurti daiktai patenka į vandenį ir laikui bėgant suyra. Mikroplastikai labai pavojingi jūros gyventojams, paukščiams ir žmonėms, nuodija vandenį ir iš jo išgaunamus produktus. Taigi 2018 metais Indonezijoje buvo rastas negyvas banginis, kurio skrandyje buvo 6 kilogramai plastiko. Tyrimai taip pat rodo, kad 90% jūros paukščių per savo gyvenimą sunaudoja tam tikrą kiekį plastiko.

Norėdama toliau gyventi Žemėje, žmonija turės išvalyti vandenyną nuo šiukšlių. Tai gali užtrukti šimtus metų, naudojant dabartines technologijas, tačiau tikėtina, kad ateityje bus galima perdirbti pavojingas medžiagas milžinišku mastu. Jau dabar „The Ocean Cleanup“sistemos bandomos kaip didžiuliai autonominiai tinklai, leidžiantys surinkti plastiką palyginti mažomis sąnaudomis.

6. Gėlo vandens trūkumas

Gėlas vanduo Žemėje yra daug rečiau paplitęs nei sūrus vanduo. Be to, jis netolygiai pasiskirstęs tarp žmonių gyvenamųjų vietų: pavyzdžiui, Afrikoje jo labai mažai. Planetos gyventojų skaičius ir toliau auga, ir netrukus mums prireiks efektyviai energiją naudojančių ir pigių vandens gėlinimo būdų.

Tai gali būti naujo tipo filtrai arba elektrocheminės technologijos. Pavyzdžiui, Kolumbijos universiteto mokslininkai sugalvojo naująjį gėlinimo metodą, kuris galėtų padėti pramonei ir aplinkai atsikratyti labai sūraus marinato, kad būtų panaudotas specialus tirpiklis, plūduriuojantis virš sūraus vandens sluoksnio. Vanduo pakyla iki tirpiklio, kuris nuo jo atskiria druską, o šviežias skystis dėl tankio pasikeitimo nugrimzta į dugną.

7. Nesaugūs savarankiškai važiuojantys automobiliai

Dešimtys įmonių kuria nepilotuojamas transporto priemones: „Ford“, „Waymo“, „Audi“, „Google“, „Yandex“. Automobiliai važinėjami po gatves, apmokomi ir išbandomi, tačiau jie dar nėra pakankamai subrendę, kad būtų pradėti gaminti. Dirbtinis intelektas sunkiai susitvarko su sudėtingomis eismo situacijomis, kamščiais ir prastu matomumu.

Tačiau laikui bėgant dronai neabejotinai taps saugūs ir savaime vairuojančios transporto priemonės pakeis pasaulį tam tikrais netikėtais būdais modernų miestą. Atsiras autonominiai taksi, todėl žmonės mažiau naudosis savo automobiliais. Sumažės automobilių stovėjimo aikštelių ir nelaimingų atsitikimų keliuose skaičius, rečiau susidarys spūstys.

Įvairių markių inžinieriai stengiasi pagerinti savaeigių automobilių elgesį. Vienas iš būdų tai pasiekti – savarankiško automobilio saugumo ir patikimumo gerinimo su V2X protokolais sukūrimas V2X protokolai, kurių dėka automobiliai gali pranešti vieni kitiems apie savo buvimo vietą, taip pat keistis duomenimis su šviesoforais, užtvarais, vartais ir net pastatai.

8. Dirbtinio intelekto materializavimas

Šiandien pažangus dirbtinis intelektas ir pažangi robotika egzistuoja beveik atskirai vienas nuo kito. Robotai gali daug nuveikti, net pasukti salto, bet mąstyti ir mokytis savarankiškai jiems nelabai sekėsi. Tačiau neuroniniai tinklai ir programos, veikiančios stacionariose mašinose, puikiai tinka šiam tikslui.

Tačiau anksčiau ar vėliau dirbtinis intelektas ir dirbtinis kūnas susijungs. Bus robotų, kurie gali laisvai bendrauti su realaus pasaulio objektais, skaičiuoti veiksmus ir jų pasekmes. Tai pakeis pramoninį pasaulį Robotų vaidmuo pramonėje 4.0: robotai galės dirbti ten, kur žmonės negali išgyventi, jiems nereikės miegoti ir valgyti.

9. Žemės drebėjimų nenuspėjamumas

Žmonija išmoko numatyti uraganus ir kitas oro nelaimes likus kelioms dienoms ar net mėnesiams iki jų atsiradimo. Deja, to negalima pasakyti apie žemės drebėjimus. Kiekvienais metais tūkstančiai žmonių žūva, sužalojami arba praranda turtą dėl drebėjimo ir vėlesnių cunamių.

Žemės plutą nuskaitančių prietaisų ir gautų duomenų apdorojimo programinės įrangos sukūrimas padės iš anksto įspėti apie šias nelaimes. Programuotojai ir mokslininkai jau dirba prie Neuroninio tinklo žemės drebėjimų prognozavimui, pagrįstu automatiniu grupavimu Indonezijoje neuroniniuose tinkluose, kurie teoriškai gali numatyti žemės drebėjimus. Pavyzdžiui, Indonezijos mokslininkai sukūrė neuroninį tinklą, kuris gali numatyti po žemės drebėjimų įvyksiančius požeminius smūgius. Kol kas ji geriausiai prognozuoja šešių balų sukrėtimus.

10. Smegenų dekodavimas

Nepaisant šimtus metų trunkančios medicinos, biologijos ir anatomijos pažangos, mes vis dar labai mažai žinome, kaip veikia žmogaus smegenys. Visas mūsų mąstymas, motorinė veikla, atmintis ir įgūdžiai fiksuojami neuronuose naudojant tam tikrą kodą. Šio kodo užuomina ne tik tiksliai paaiškins, kaip mes galvojame, bet ir leis „Brain Decoding“veiksmingiau gydyti psichikos sutrikimus ir neurologines ligas.

Šioje srityje jau yra daug žadančių pokyčių. Pavyzdžiui, mokslininkai jau sužinojo, kad mokslininkai rado būdą, kaip iššifruoti smegenų signalus į kalbą, kad atpažintų kalbą iš smegenų signalų. O Elono Musko kompanija „Neuralink“dirba Elono Musko „Neuralink“implantas „sujungs“žmones su dirbtiniu intelektu į belaidžių lustų sistemą, kuri bus implantuojama į smegenis ir valdys technologijas minties galia.