План Б за човечеството, вода от въздуха: 20-те открития на годината

Ако вярвате на повечето медии, напредъкът на човечеството се ограничава до новите приложения за смартфони и уреди за приготвяне на никому ненужните "смутита". В действителност обаче науката никога не се е развивала с толкова солидно темпо и на толкова широк фронт: от решаването на битовата драма с хъркането до създаването на реактори за ядрен синтез и на планове за междузвездни пътешествия. Ето 20 от най-забележителните научни постижения и изобретения от последната година, подбрани от THE INFLIGHT MAGAZINE, цитирани от Bulgaria ON AIR.

Квантовият компютър

През октомври инженерите на Google обявиха, че са създали работещ квантов компютър, който за три минути може да направи изчисление, което би отнело над 10 000 години на съвременните конвенционални суперкомпютри. Проектът им, разработен в партньорство с NASA, се нарича Sycamore. В перспектива този пробив може да отключи безкрайни нови възможности в областта на изкуствения интелект. Скептиците обаче предупреждават, че от тези първи опити до създаването на надеждно функциониращи квантови изчислителни машини ще мине още много време.

Ловец на СО2

Дори човечеството да успее драстично да намали парниковите си емисии (което не изглежда много вероятно), натрупаните в атмосферата количества вече са твърде големи. За да се избегнат драстични изменения в климата, около 1 трилион тона въглероден диоксид трябва някак да се премахнат от атмосферата, по изчисления на ООН. При сегашното ниво на технологията това би било непостижимо скъпо. Климатологът от Харвард Дейвид Кийт обаче предлага метод за директно улавяне на СО2 от въздуха, който би струвал по-малко от 100 долара за тон. Разпределена в рамките на десетилетия, тази цена е вече по-поносима. Кийт има отговор и на другия ключов въпрос: какво да се прави с уловения въглероден диоксид. Неговият стартър Сarbon Engineering произвежда от парниковия газ синтетични горива. Друга част може да се използва за

ДНК памет

Първото издание на "Енциклопедия Британика" съдържа по-малко от 4 мегабайта информация. Днес всички статии в Wikipedia са около 27 гигабайта. Но всяка година информацията в интернет нараства с умопомрачителните 1.1 зетабайта, или 1.1 трилиона гигабайта. Съхраняването на толкова данни е скъпо и енергоемко, да не говорим, че традиционните харддискове или флаш памети нямат особено дълъг живот. Затова базираната в Бостън компания CATALOG експериментира с метод да се записва информация върху изкуствено синтезирани молекули ДНК. 2019 година донесе първия голям пробив: компанията успя да запише 16-те GB съдържание на англоезичната Wikipedia върху ДНК за 12 часа - хиляда пъти по-бързо от досегашните опити.

Сбогом на хъркането

Някои биха цитирали климатичните промени, популизма или протекционизма като главните проблеми на нашето съвремие. Но това са само хората, които не са жертви - активни или пасивни - на хъркането. Много семейства са били разрушени от това бедствие, дължащо се на ограничения приток на въздух към гърлото по време на сън. У самите хъркащи то води до най-различни други здравословни проблеми.
Създателите на тази джаджа обещават спасение. Snore Circle използва няколко различни сектора, за да засече кога хъркате, и изпраща микросигнали до мозъка, за да спрете. Да, толкова е просто.

Край на преждевременните раждания?

Всяка година над 15 милиона бебета се раждат преждевременно; това е основната причина за детската смъртност. Един биоинженер от Станфордския университет, на име Стивън Куейк, обаче откри доста надежден метод за предсказване на преждевременните раждания. Нашите ДНК и РНК по начало се намират в клетките ни. Но при смъртта на някои клетки част от тези молекули попадат в кръвта. При бременните жени в кръвната проба има генетичен материал и от майката, и от плода, и от плацентата. Чрез тези РНК молекули Куейк може да проследи състоянието на седемте гена, които той е свързал с преждевременното раждане. При повишен риск могат да се вземат мерки. При това тестът е съвсем достъпен - струва под 10 долара.

Очилата, които четат вместо вас

Комбинацията от най-обикновена камера и четящ софтуер може безкрайно да улесни живота на незрящите хора. Израелската компания OrCam, създадена от основателя на MobilEye Амнон Шашуа, предлага очилата MyEye 2, които могат да четат на глас надписи по улиците, менюта, вестници и книги. В Израел дори ги ползваха при последните парламентарни избори, за да улеснят слепите избиратели. Тази година ще дойде усъвършенствана версия, на която можете да кажете какво точно да ви чете - примерно само чайовете от менюто в кафенето. След 196 години служба, Брайловата азбука най-после може да излезе в заслужена пенсия. 

Светлинни платноходи

Научната фантастика отдавна експлоатира идеята за космически кораби с платна, но от миналото лято те са вече реалност. Тогава The Planetary Society - неправителствена научна организация, основана навремето от самия Карл Сейгън - изстреля своя сателит LightSail 2. Вместо на двигатели, той разчита на соларно "платно". Когато фотоните от слънчевата светлина ударят сребристото платно, те го ускоряват точно както на Земята вятърът ускорява платноходките. На 31 юли LightSail 2 успешно използва платното си, за да промени височината на орбитата си с около 2 км - нищожно в космически мащаб, но достатъчно доказателство, че технологията работи. Това може чувствително да понижи цената за експлоатация на сателити.

Ваксина срещу рак

Химиотерапията си остава основният метод за борба с рака - само че отровните химикали убиват не само раковите, а и здравите клетки. Компании като германската BioNTech и американската Genentech обаче вече правят клинични изпитания на нов тип ваксини, които "обучават" имунната система да се справя с раковите клетки, без да засяга останалите. За целта ваксината трябва да съдържа копия от уникалните мутации, характерни за раковите клетки. От тумора на пациента се взема биопсия, проследява се ДНК и след това се произвежда ваксината. Ако изпитанията са успешни, това ще ни даде средство срещу доста от смъртоносните ракови заболявания.

Ферма на 50 етажа

Основните упреци на борците срещу глобалното затопляне са насочени срещу автомобилите и авиацията. Но всъщност най-големият консуматор на ресурси и източник на парникови емисии е селското стопанство. Американската компания AeroFarms предлага несравнимо по-икономичен начин за отглеждане на земеделски култури на закрито. За разлика от познатия хидропонен метод, при който корените на растенията са потопени във воден разтвор, те използват аеропоника - корените са увити в тъкан от рециклирана пластмаса и получават хранителни вещества чрез впръскване на пулверизирана влага. Това пести 95% от водата, нужна за нормално полево земеделие. А понеже средата е затворена и контролирана, не са нужни никакви пестициди и инсектициди. Компанията с лекота набра 100 млн. долара допълнително финансиране неотдавна.

Самозатъмняващи се стъкла

Тази новаторска технология на германската Continental се състои от специален филм с течни кристали и частици боя, който се монтира в стъклата на автомобила. Под влиянието на ток със слаб волтаж кристалите и частичките се преподреждат и затъмняват прозореца.
Плюсовете са много - повече интимност, без да се компрометира видимостта, и по-ниски емисии и разход, защото една паркирана кола със затъмнени стъкла се загрява много по-малко, и съответно няма да изисква толкова работа от климатика. Можете да затъмните всяко стъкло поотделно, или дори части от стъклото - което значи сбогом на сенниците.

Вода от въздуха

Все повече места по света страдат от липса на питейна вода - от Судан до Перник. За тях израелската компания Watergen е създала много иновативен процес за кондензиране на влага от въздуха. Най-достъпният й продукт се нарича GENNY, изглежда като автомата за вода в офиса ви и произвежда до 27 литра съвършено чиста питейна вода на ден. Може да се захранва от електрическата мрежа или от вграден соларен панел. Създателите му уверяват, че технологията им дава пет пъти повече вода за вложен киловат енергия от всяка друга.

Снимката на черна дупка

През април разположеният на цели пет континента телескоп Event Horizon най-сетне успя да постигне една от най-лелеяните цели на астрономията: да заснеме действителна черна дупка. Тя се намира в сърцевината на галактиката М87, на около 54 милиона светлинни години от Земята. Всъщност снимката не е на самата дупка, разбира се, а на яркия пръстен около нея, показващ, че и самата светлина се изкривява от могъщото ѝ гравитационно привличане. Според учените масата на тази свръхмасивна черна дупка е около 6.5 милиарда пъти над тази на Слънцето (за сравнение масата на черната дупка в центъра на Млечния път е едва около 4 милиона слънчеви маси). Снимката не е кой знае какво, но тя най-после потвърди на практика множество теории на астрофизиците.

Полза от саждите

Саждите във въздуха стават все по-голям проблем за претъпканите с хора и автомобили градове - и жителите на София най-после ясно го осъзнаха тази зима. Един американски стартъп на преподаватели от Масачузетския технологичен институт има интересно решение за тези сажди: как да ги улавя от въздуха и след това да ги превръща в мастило - за писалки, печатници и за тонери на принтери. Компанията Graviky Labs вече пусна на пазара маркери с мастило от фини прахови частици, и скоро ще започне да предлага и тонер за принтери.

Най-после ефективно рециклиране

Дори и на местата, където разделното събиране на отпадъци функционира ефективно, много малка част от пластмасата се рециклира - всъщност по-малко от една десета. Останалата е твърде замърсена от оцветители, ароматизатори и от контакта с друг боклук (представете си бутилка от шампоан или кофичка от кисело мляко).
Гигантът Procter & Gamble обаче е разработил нов метод за отделяне на тези замърсители. Технологията се изпълнява от компанията PureCycle и превръща използваните опаковки в чист полипропилен - всъщност толкова чист, че може да се използва направо в хранителната индустрия. Масовото пазарно приложение ще започне догодина, но интересът е толкова голям, че целият капацитет на PureCycle е разпродаден за 20 години напред.

Реактор за ядрен синтез

Съществуващите атомни реактори работят на принципа на ядрения разпад - при тях атомното ядро на тежки елементи като уран се разпада на две ядра на по-леки елементи. Проблемите са два: безопасността на реакторите, и оставяните при процеса опасни радиоактивни отпадъци, с период на полуразпад хиляди години.
От над половин век учените се опитват да създадат работещ реактор на принципа на ядрения синтез, при който две леки ядра се сливат в едно по-тежко. Такъв реактор ще е по-ефективен, по-безопасен и няма да оставя дълготраен радиоактивен отпадък. До момента обаче енергията, необходима да поддържа процеса, е по-висока или същата като получаваната от реактора. Още от 60-те години насам създаването на работещ реактор е неизменно на 30 години в бъдещето. През 2019 обаче две компании, Commonwealth Fusion Systems и General Fusion, осъществиха сериозен напредък и твърдят, че технологията ще е готова не след 30, а най-много след 10 години. Бил Гейтс е основен инвеститор в първата.

Пералня в джоба

Уреди за пране, използващи ултразвук за отстраняване на мръсотията, са правени и преди. Но технологията на Dolfi ги превъзхожда със самите си размери - горе-долу колкото калъп сапун. Трябва ви само кофа с вода и малко перилен препарат, в която пускате това съвсем компактно устройство. Икономията на вода в сравнение с традиционна перална машина е внушителна.

Умна изкуствена ръка

Въпреки големия напредък в тази област, протезите си остават жалки заместители на естествените крайници. Новата интелигентна изкуствена ръка на BrainRobotics обещава да промени това. Тя разполага с осем електромиографски (тоест насочени към мускулите) сензора и с изкуствен интелект, който сам се учи какво целят различните жестове на стопанина му. Още при първите тестове един от изпитателите успя да изсвири с нея дует на пиано. Когато бъде готова за пазара, ръката ще струва над 10 000 долара.

Матрак, който ви затопля или охлажда

Те могат да са пълни с проста слама, гъши пух или високотехнологична "запомняща" пяна, но като концепция дюшеците не са се променили особено през последните триста години. Поне досега. Eight Sleep е американска компания, създадена от четирима италианци, която чрез своя Pod предлага на пазара най-напредничавия матрак в историята. Той има вградена "климатична" система и може да променя температурата си през нощта съобразно предварителните инструкции, или пък като анализира фазите на съня ви. Сензорите му мерят сърдечния ви ритъм, дишането и още няколко показателя, и могат да нагодят твърдостта според нуждите - в две отделни зони, така че един от основните спорове в семейния живот отпада.

Електронен лекар у дома

Неприятно е човек да се разболее, а още по-неприятно е да му се наложи болен да ходи по доктори. При много софийски лични лекари стандартно се чака по два-три часа, да не говорим за шанса да ви стане зле в почивен ден или когато вашият лекар не е на смяна. Eдна американска компания предлага решение на проблема със своя TytoHome - домашен диагностичен уред, който с различните си приставки може да ви прегледа дробовете, ушите, гърлото и кожата, да ви премери кръвното и да изпрати данните онлайн. Безплатното приложение на компанията пък ще ви свърже гарантирано с лекар по което и да е време на денонощието за видеоконсултация.

План Б за човечеството

Ако доста хаотичните ни усилия да спасим планетата си от гибел не успеят, какво остава на човечеството, освен да си потърси нов дом някъде в Космоса? Европейската космическа агенция изстреля през тази година новия си орбитален телескоп CHEOPS, чиято задача е да проучи по-детайлно вече познатите ни планети извън Слънчевата система, и да прецени дали на някоя от тях има условия за живот. И може би най-после да ни отговори на древния въпрос: сами ли сме във Вселената?