SkyWay: Věda a technologie 2018: Minulý rok v objevech a vynálezech

Pro CJSC String Technologies a projekt SkyWay byl minulý rok velmi rozmanitý – dokončili a představili několik kolejových vozidel, navrhli a implementovali několik velmi zajímavých technologických řešení pro traťovou strukturu v EkoTechnoParku, začali rozvíjet rozsáhlý kryptoplán, v němž je ICO a kryptoměna pouze špičkou ledovce. Inženýři společnosti rozšířili své role a vytvořili Unimobil.

Sledujeme nejen světové trendy, ale také vytváříme vlastní – na vysokorychlostní veřejnou dopravu na druhé úrovni projevují docela zajímavý zájem, například v SAE. Můžeme říci, že projekt SkyWay se stal součástí velké technologické rodiny – společnosti, která posunuje lidstvo dopředu a usnadňuje a zlepšuje životy ostatních lidí.

Informační služba SkyWay nabízí zpětný pohled a připomíná hlavní úspěchy vědecké a technologické komunity v roce 2018. Samozřejmě, že mnohé z důležitých událostí se nemohly dostat na seznam, ale pokusili jsme se vybrat ty, které naznačují nové směry a podle našeho názoru budou určovat budoucnost.

První testy iontových letadel

Vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT) vytvořili a poprvé vyzkoušeli model letadla pracujícího v „iontovém větru“. Tento fenomén je charakterizován tvorbou proudu ionizovaného vzduchu mezi dvěma elektrodami, které jsou navzájem odděleny, na které se aplikuje vysoké napětí. Dříve se předpokládalo, že motory používající tento efekt nemohou poskytnout větší trakci, ale nyní se specialistům MIT podařilo tuto teorii vyvrátit. Vyrobili několik experimentálních letadel. Pod křídlovými konzolami vědci nainstalovali čtyři horizontální páry elektrod, kvůli kterým dochází k fenoménu iontového větru.

Během testů v uzavřeném prostoru byl poprvé uveden model s iontem s rozpětím křídel 5 metrů a hmotností 2,5 kilogramu pomocí katapultu s vypnutým motorem. Modelovací vzdálenost byla průměrně 10 metrů. Poté byla provedena série startů s chodem motoru. Průměrný rozsah modelu byl 45 metrů a maximum 60m.

Předpokládá se, že zlepšení konstrukce iontových motorů vytvoří silnější, ekologičtější a ekonomičtější elektrárny než ty, které se používají v moderních letadlech. Navíc je třeba je opravovat méně často – takové motory jsou zbaveny pohyblivých částí.

Veřejná doprava se stala chytřejší a „zelenější“

V roce 2018 se uskutečnilo několik významných premiér ve světě veřejné dopravy – a to není jen SkyWay se svými novými modely vozového parku a infrastruktury. Tradiční vlaky, tramvaje a autobusy se také „zaměřily na budoucnost a představily své úspěchy v oblasti umělé inteligence, energie a inženýrství. A také Německo s vysoce rozvinutým dopravním průmyslem patří mezi vůdce: v loňském roce začal zde pracovat první vodíkový vlak na světě . Byl vyvinut společností Alstom. Mluvíme o vlaku Coradia iLint, který může cestovat rychlostí až 140 kilometrů za hodinu a má jízdní dosah asi 1000 kilometrů. Nové vlaky Alstom budou fungovat v Dolním Sasku na délce asi 100 kilometrů.

Německé inovace nekončí – společnost Siemens Mobility společně s provozovatelem osobní přepravy VIP Verkehrsbetrieb Potsdam zahájila první samoobslužnou tramvaj po silnicích. Byla vytvořena na základě kombinovaného vozu, na kterém bylo instalováno zařízení, které zajistilo „strojní vidění“ – několik kamer a radar. Pomocí těchto zařízení může tramvaj vytvořit trojrozměrnou mapu okolního prostoru, sledovat pohyb automobilů a chodců, orientovat se po silničních značkách a semaforech. Tramvaj je  také schopna rozpoznat zastávky, pro nastoupení a vystoupení cestujících. Dosavadní „inteligentní“ tramvaj pracuje v testovacím režimu, ale německé úřady již plánují zvýšit počet takových vozidel v ulicích měst v případě úspěšných testů. Tímto způsobem se sníží počet nehod na silnicích a zlepší se účinnost komplexu veřejné dopravy.

3D tisk na Zemi a ve vesmíru

V medicíně, stavebnictví, astronautice, průmyslové výrobě a desítkách dalších oblastí – nyní je všude používán 3D tisk. A rok 2018 byl pro tuto oblast rozhodující. Několik problémů spojených s jeho aplikací bylo vyřešeno najednou, stejně jako byly provedeny velmi důležité experimenty, které určily možnosti uplatnění nové technologie.

Poprvé v historii začal na palubě Mezinárodní vesmírné stanice experiment, kde bude na bioprinteru vytištěn mini-orgán . Výsledky budou zveřejněny počátkem roku 2019. Experiment byl proveden laboratoří 3D Bioprinting Solutions. Význam takových zkušeností pro vědu a praxi je velmi vysoký – bioprintové technologie organů mohou být použity k léčbě rakoviny a v budoucnu pomocí bioprintů kolonizátory jiných planet Sluneční soustavy mohou v případě potřeby vytvořit orgány pro transplantaci.

Je-li tisk orgánů stále v počátečním stádiu vývoje, použití 3D tiskáren v průmyslu již dosáhlo vážné úrovně. Letos se například objevila první komerční 3D tiskárna na světě s kovem . Výzkumníci z Yale, USA, našli způsob, jak vytvořit tištěné kovové předměty mnohem jednodušší než dříve. Je těžké vyrobit z kovu dostatečně měkký povrch pro 3D tisk, takže používali volumetrické kovové sklo nebo mettříže. Jedná se o typ kovových materiálů, které nemají tuhou atomovou strukturu jako většina slitin. Mohou se měnit snadněji než běžné materiály, ale jsou stále odolné, s vysokým prahem pružnosti a odolnosti proti korozi.

3D tiskárnu s kovovým tiskem můžete použít téměř ve všech oblastech: s takovým zařízením můžete vytisknout díly automobilu, zdravotnické zařízení nebo spotřební zboží.

Ve Spojených státech zahájena první světová síť 5 G

Úlohu internetu a komunikace v moderním světě nelze přeceňovat. Dnes je motorem obchodu a hlavním zdrojem znalostí a základem průmyslu. Proto vývoj technologie přenosu dat hraje velmi důležitou roli nejen ve vědě a ekonomii ale také v každodenním životě.

1. října 2018 Verizon otevřel první světovou síť 5G ve Spojených státech. Průměrná rychlost internetu v něm bude 300 Mbit/s s maximálními přenosovými rychlostmi 1 G1bit/s.

Použití technologie 5G zajišťuje větší dostupnost mobilního širokopásmového připojení, umožňuje vytvářet velmi spolehlivé komunikační systémy velkého rozsahu mezi zařízeními a zároveň poskytuje kratší dobu zpoždění, rychlost internetu 1 až 2 Gbit/s, nižší spotřebu energie než zařízení 4G, což bude mít pozitivní účinek na vývoj internetu věcí – jeden z dnešních nejoblíbenějších pojmů, které mohou změnit každodenní život člověka.

Mise InSight – zkoumání hlubin Marsu

Vesmírné projekty vždy posunuly lidstvo dopředu. V loňském roce se pozornost komunity zájemců o vesmír zaměřila na misi InSight. Jedná se o projekt NASA v rámci programu Discovery pro dodávku výzkumného přistávacího vozidla s seismometrem na Mars. Je navržen tak, aby studoval vnitřní strukturu a složení Marsu, odhadovaná životnost přístroje – 720 dní.

InSight byl spuštěn 5. května 2018 a již 26. listopadu úspěšně přistál na povrchu Marsu na Elysijské pláni a předal první obraz. 19. prosince s pomocí robotické ruky nainstalovala InSight SEIS seismometr na hladině Marsu 1,6 m od přistávací plošiny

Na rozdíl od jiných zařízení na Marsu InSight nehledá vodu a další známky života, ale studuje geologii Červené planety:

„Klíčovým problémem je studium vnitřního obsahu a hornin planety jako Země. Je to nezbytné pro srovnání s Zemí. A to je cíl nové mise, „řekl Tilman Shpon, vedoucí Německého vesmírného výzkumného institutu.

Jedná se o srovnávací analýzu Země a Marsu, která přitahuje vědce. Liu Pen z univerzity v Lyonu říká, že je velmi málo známo o geologii Marsu:

„Máme řadu odhadů. Na základě studií o vnitřním prostoru Země předpokládáme, že Mars je přibližně stejný jako naše planeta. Jádro, plášť a kůra. Víme, že vnější jádro Země je příčinou magnetického pole. Vzhledem k tomu, že na Marsu nejsou žádné známky, znamená to, že toto velmi vnější jádro není ve své struktuře, „říká Liu Pen.

Oxid uhličitý: od nepřátel k přátelům

Používání hořlavého paliva lidmi vedlo k významnému zvýšení obsahu CO2 v atmosféře Země. Vzhledem k tomu, že tento plyn má dopad na změnu klimatu, vědci nedávno začali pracovat na snížení emisí do atmosféry. Na druhou stranu je oxid uhličitý obnovitelným zdrojem. Jedná se o odpad s mnoha druhy výroby a dokonce i člověk vydechuje asi 1 kilogram CO2 za den. Proto mnoho výzkumníků hledá způsoby, jak současně neutralizovat škodu a těžit z této látky.

„Náš průlom nám umožňuje přeměnit oxid uhličitý na suroviny pro chemický a farmaceutický průmysl,“ řekl Charles Dismux, jeden z vedoucích projektů zpracování CO2, profesor na Katedře chemie na univerzitě Ratgers.

S využitím pěti různých katalyzátorů na bázi niklu a fosforu, které jsou poměrně levnými a společnými prvky, se vědci pod vedením firmy Dismux naučili, jak převádět oxid uhličitý a vodu elektrochemicky do široké škály produktů na bázi uhlíku. Výběr katalyzátoru a vhodné podmínky určují, kolik atomů uhlíku může být spojeno dohromady, aby se vytvořily molekuly nebo dokonce delší polymery.

V budoucnu vědci plánují zjistit, zda takové reakce využívají k výrobě paliv z obnovitelných zdrojů a diolů používaných v polymerním průmyslu.

Spuštěn nejambicióznější projekt o dekódování lidské DNA

Jedním z nejrychleji rostoucích segmentů high-tech je zdravotní péče. Mnoho soukromých společností podrobně zkoumá lidské tělo, aby přineslo na trh co nejvíce „inteligentní“ elektroniku, která nám pomůže vyrovnat se s onemocněními a sledovat naše zdraví. Ale některé rozsáhlé studie, bez nichž bude těžké pokročit v této oblasti, mohou být organizovány pouze státem. Skupina národních institutů zdravotnictví USA získala od vlády prostředky ve výši 28,6 milionů dolarů na vybudování center pro zpracování genetických dat. Projekt byl nazván All Us – a to je největší projekt o studiu DNA v historii .

V rámci projektu vědci plánují izolovat, sekvenovat a přidat přibližně 1 milion lidí do databáze informací o DNA. V programu je v současné době zaregistrováno 110 000 lidí, z nichž 60 000 již dokončilo první fázi předběžného sběru dat. Současně účastníci projektu nejen poskytnou svou DNA pro studium, ale podstoupí také vyšetření a průzkumy týkající se jejich zdraví a životního stylu.

Projekt „Lidský genom“ skončil před 15 lety a nyní začínáme stejně velkou událost, během které shromáždíme obrovské množství genetických informací. Nová databáze pomůže nejen zlepšit znalosti o našem těle, ale také pozitivně ovlivnit zdraví budoucích generací, „řekl Francis Collins, jeden z ředitelů skupiny National Institutes of Health.

Fluoridová baterie – elektronika bude 8krát odolnější

Problém skladování energie ve světě elektrických vozidel a nositelné elektroniky je naléhavější než kdy jindy. V loňském roce bylo v této oblasti navrženo jedno velmi zajímavé řešení. Vývojový tým vedený Nobelovou cenou v chemii 2015 Robert Grubbs představil fluoridovou baterii , která nám umožňuje osmkrát prodloužit životnost elektronických zařízení.

Na rozdíl od lithium-iontových baterií, které jsou dnes rozšířené, může lithiový píst pracovat ve dvou směrech v nových bateriích, to znamená, že negativní ionty také vytvářejí elektrický proud. Tato vlastnost baterií byla známa již dříve, ale kvůli vysoké reakční teplotě nebyla nalezena praktická aplikace, protože fluorid se při této reakci ohřívá až na 150 stupňů. Tým Roberta Grubbse našel způsob, jak tento problém vyřešit – vytvořili rozpouštědlo, které umožňuje fluoridovým anionům smíchat s elektrony při pokojové teplotě.

Fluoridová baterie má vyšší energetickou hustotu a může nabíjet až osmkrát více nabíječek než běžné baterie. Takovou baterii zatím není možné koupit – bude to nějakou dobu trvat, než se tato technologie dostane do fáze komerčního využití, například do smartphonů, tabletů, notebooků nebo dokonce elektrických vozidel.

Spuštěn největší neuromorfní superpočítač na světě

Lidský mozek je stále záhadou pro vědu. Jeho studium pomůže ve vývoji robotiky, strojového učení a v dalších technologických oblastech. Pro podrobnější studium mozku, 2. listopadu 2018, škola informatiky Manchesterské univerzity zahájila největší neuromorfní superpočítač SpiNNaker na světě. Simuluje paralelní komunikační architekturu mozku a současně odesílá miliardy malých množství informací v tisících různých směrech. Dnes je to největší imitace práce biologických neuronů.

Nyní vědci budou schopni simulovat práci mozku v již větším měřítku než předtím a to by mělo pomoci autonomním vývojářům robotů „učit“ je, aby se s jistotou pohybovali a mluvili.

„Neurovědci nyní mohou používat SpiNnaker k odhalení některých tajemství lidského mozku pomocí nebývalých rozsáhlých simulací,“ říká profesor počítačové vědy Steve Farber. – „Navíc funguje jako neuronový simulátor v reálném čase, což robotice umožňuje vytvářet neuronové sítě velkých měřítek pro mobilní roboty, aby mohli chodit, mluvit a hýbat se“.

Začala největší mise k vyčištění oceánu od plastického odpadu

Podle dostupných údajů je dnes ve vodách světového oceánu asi 350 milionů tun plastového odpadu. Hlavním problémem je, že je extrémně heterogenní a malý, a proto je velmi obtížné sestavit plán, aby tento problém byl vyřešen. Vědci navrhli instalovat bariéry, které pomohou koncentraci plastů na jednom místě za účelem jejich seskupení. Právě pro tento projekt byl vytvořen projekt Ocean Cleanup . Plastový odpad shromažďují speciální odlučovací trubky, které jsou umístěny na povrchu vody a hromadí odpadky uvnitř. Poté, co jsou potrubí naplněny, zaměstnanci společnosti Ocean Cleanup ji musí sbírat a dopravit na pevninu pro zpracování nahromaděného odpadu.

Vývojáři projektu tvrdí, že pokud budou testy úspěšné, bude tato technologie schopna odstranit až 50% všech plastových odpadů ve Světovém oceánu za 5 let a do roku 2040 bude možné dosáhnout výsledku 90%.

Zdroj a přeloženo z: http://rsw-systems.com/news/ten-inventions-2018?lang=ru

Základní informace o technologii:
https://jackings.net/skyway/

Registrace:
https://swigroup.org/3Wpr

Internetové stránky SkyWay:
http://sw-tech.by/

Internetové stránky dr. Anatoly Yunitskeho:
http://www.yunitskiy.com/

FB stránka kde přidávám informace a novinky:
https://www.facebook.com/groups/407454252786068/

Comments are closed.