فناوری های جدید اطلاعات. آپارات - مجله جامعه جدید
آینده صنعت IT در سال 2017 توسط هوش مصنوعی، چیزهای "هوشمند"، واقعیت مجازی و افزوده و بلاک چین و پلتفرم های فناوری پیشرفته برای تجارت تعیین می شود. چنین نتایجی توسط کارشناسان شرکت تحقیقاتی گارتنر در سمپوزیوم ITxpo-2016 که در اورلاندو برگزار شد، انجام شد. خبرنگار فناوری های اجتماعی تپلیتسا مقاله ای را در مورد 10 فناوری اصلی آینده ترجمه کرده است.
به گفته دیوید سرلی، معاون گارتنر، این 10 روند استراتژیک راه را برای یک شبکه دیجیتال هوشمند هموار خواهند کرد. همه فن آوری ها تکنیک های پیشرفته و توسعه یادگیری ماشین را پوشش می دهند هوش مصنوعی، نفوذ متقابل دنیای فیزیکی و دیجیتالی.
1. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
در سال 2017، محققان توجه خود را به پردازش زبان طبیعی و شبکه های عصبی معطوف خواهند کرد. شبکه‌های عصبی عمیق (DNN) فراتر از محاسبات کلاسیک خواهند رفت و شروع به ایجاد سیستم‌هایی خواهند کرد که بتوانند به تنهایی یاد بگیرند. جهان. یعنی STS به خودکارسازی وظایف و حل مشکلات مرتبط با روند "اطلاعات در مورد همه چیز" کمک می کند.
الگوریتم‌های پیشرفته فقط خودروهای هوشمند را از خودروهای بدون سرنشین گرفته تا دستیارهای مجازی هوشمند خواهند کرد.
کارشناسان گارتنر به سازمان ها توصیه می کنند که به این فکر کنند که چگونه می توانند از این فناوری ها برای رقابت پذیری استفاده کنند.
2. برنامه های کاربردی هوشمند
اینها می توانند برنامه هایی باشند که به افراد در امور روزمره کمک می کنند، مانند یک مرتب کننده ایمیل "هوشمند". گزینه دیگر دستیارهای مجازی پیچیده تر، از جمله دستیارهای تجاری محور است. کارشناسان گارتنر می گویند که تا سال 2018، اکثر شرکت های بزرگ جهان شروع به استفاده از برنامه های کاربردی هوشمند برای بهبود تجربه مشتری خواهند کرد.
3. چیزهای "هوشمند".
این فهرست شامل دستگاه‌های از قبل شناخته شده مانند هواپیماهای بدون سرنشین، وسایل نقلیه بدون سرنشین یا چاپگرهای سه بعدی است. ما همچنین در مورد ابزارهای آینده صحبت می کنیم که هوشمندانه با یک فرد تعامل دارند. به اصطلاح "اینترنت اشیا" (IoT: Internet of Things) ایجاد خواهد شد. اینها می‌توانند حسگرهایی در تولید، پروتزها و تراشه‌های هوشمند در پزشکی، دستگاه‌هایی که ایمنی کودکان را تضمین می‌کنند و موارد دیگر باشند.
4. واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR).
فناوری های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. VR در انتقال تجربه منحصر به فرد افراد دیگر عالی عمل می کند و در آن استفاده می شود آموزش از راه دور. AR به مشاغل مختلف اجازه می دهد تا گرافیک ها را روی اشیاء در زمان واقعی قرار دهند، البته این روند تولید را بهبود می بخشد.
چنین فناوری هایی روز به روز در دسترس تر می شوند. شما نیازی به خرید یک هدست واقعیت مجازی 1000 دلاری ندارید، بلکه فقط عینک هوشمند مقوایی 15 دلاری را خریداری کنید. با کمک آنها می توانید به راحتی فیلم های سه بعدی را تماشا کنید و در مکان های مختلف سیاره ما "راه بروید".
5. دوقلوهای دیجیتال
این نام یک مدل پویا از یک چیز فیزیکی یا محیط بر اساس حسگرهای حسی است. این فناوری در زمینه های مختلف برای مدل سازی، تحلیل و کنترل استفاده خواهد شد. دوقلو دیجیتال، برای مثال، در صنعت، آشکار خواهد شد نقاط ضعیفسیستم واقعی برای تعمیر به گفته کارشناسان، طی 3 تا 5 سال آینده، "صدها میلیون چیز" دوقلوهای دیجیتالی به دست خواهند آورد.
6. بلاک چین
به روشی دیگر، فناوری بلاک چین «زنجیره داده های توزیع شده» نامیده می شود. این در قالب یک پایگاه داده وجود دارد و حاوی اطلاعاتی در مورد تمام تراکنش های انجام شده توسط شرکت کنندگان سیستم است. اطلاعات به شکل "زنجیره ای از بلوک ها" ذخیره می شود که هر کدام شامل تعداد معینی تراکنش است.
اما امکانات بلاک چین به ارزهای دیجیتال محدود نمی شود. این فناوری می‌تواند ثبت‌های بزرگ دولت‌ها و شرکت‌ها را بهینه‌سازی کند، حجم زیادی از داده‌ها را ساختار دهد و شفافیت هر اقدامی را تضمین کند.
فناوری دیگری می تواند به مشاغل کوچک و بزرگ کمک کند: افزایش کارایی، کاهش کارکنان و کاهش کاغذبازی به حداقل ممکن.
7. سیستم های گفتگو
کارشناسان گارتنر معتقدند که یک شبکه پویا بین افراد، فرآیندها، خدمات و چیزها ایجاد خواهد شد. و می تواند از اکوسیستم های دیجیتال هوشمند پشتیبانی کند. در اصل، این یک تجربه دیجیتال جدید از تعامل افراد با یکدیگر و دستگاه ها است. به زودی موتورهای جستجو، سرویس های آنلاین و برنامه های مختلف قادر به دریافت و پردازش صحیح هر دستور صوتی خواهند بود.
8. پلتفرم های فناوری دیجیتال
در آینده، هر شرکتی با ترکیبی از پنج پلتفرم فناوری دیجیتال کار خواهد کرد: سیستم های اطلاعاتی، تجربه مشتری، تجزیه و تحلیل و پیش بینی، اینترنت اشیا و اکوسیستم های تجاری. به طور خاص، ایجاد پلتفرم های جدید، خدمات برای اینترنت اشیا و سیستم های تعاملی تا سال 2020 به یکی از حوزه های کلیدی تبدیل خواهد شد. بنابراین شرکت ها باید تصمیم بگیرند که چگونه پلتفرم هایی را برای حل مشکلات کسب و کار دیجیتال توسعه دهند.
9. مکانیک برنامه ها و خدمات
فناوری در همه جا نفوذ می کند، تعامل انسان با دنیای دیجیتال در حال حاضر تبدیل به یک فرآیند مداوم شده است. این به دلیل گسترش جهانی اینترنت، اتصال تمام دستگاه های اصلی به آن و همگام سازی آنها اتفاق می افتد. ساده ترین مثال خانه هوشمند است.
چنین نفوذ متقابل فناوری ها به ما امکان می دهد تا از تمام اجزای شبکه جهانی فناوری اطلاعات (تلفن هوشمند، لپ تاپ، ماشین، تلویزیون) به طور بهینه استفاده کنیم.
10. معماری امنیتی تطبیقی
با افزایش تعداد حملات هکرها، شرکت ها باید به فکر امنیت دیجیتال باشند. امنیت چند لایه به زودی به یک نیاز مهم برای هر سازمانی تبدیل خواهد شد. به گفته کارشناسان، رهبران فناوری اطلاعات باید بر شناسایی و حذف تهدیدات تمرکز کنند.
اینجاست که فناوری بلاک چین می تواند مفید واقع شود. واقعیت این است که هنگام استفاده از آن، شناسایی یک شخص، کنترل و تأیید قابلیت اطمینان کمترین زمان را می گیرد. علاوه بر این، بلاک چین دقت مطلق را تضمین می کند.
نوآوری های تکنولوژیک با هدف معماران شروع به توسعه و محبوبیت می کنند.
در اینجا لیستی از 10 فناوری معماری شگفت انگیز در سال 2017 وجود دارد که نشان می دهد آینده ما در چند سال آینده چگونه خواهد بود.
1. سقف با پانل های خورشیدی یکپارچهحداکثر با پوشش های آشنا به چشم ما سازگار است. آنها در حل مشکل تغییرات آب و هوایی و ایجاد تأثیر مثبت بر محیط زیست دستیار خواهند بود.
2. فناوری های خانه هوشمند از قابلمه پاناسونیک که خود سس را هم می‌زند، تا ترموستات بی‌سیم Nest که رفتار شما را یاد می‌گیرد و دمای خانه‌تان را متناسب با آن تنظیم می‌کند، یا بلندگوی هوشمند Amazon Echo که فرمان‌های صوتی شما را به سایر وسایل انتقال می‌دهد. خانه‌ای هوشمند که جدیدترین فناوری‌های آن از نظر تنوع چشمگیر است، به تدریج در دسترس‌تر می‌شود. شرکت های قابل توجهبه طور مداوم دستگاه هایی را بهبود می بخشد که به شما امکان می دهد ابزارهای موجود و جدید را به یک شبکه متصل کنید.
3. طراحی مولد،یعنی ایجاد تصاویر بصری با کمک تکنیکی که قادر است نه تنها "تفکر" کند، بلکه زیبایی شناسی محصول را نیز تعیین کند. این یک مشارکت خلاقانه بین یک شخص و یک برنامه است که از الگوریتم خاصی در پردازش داده های بصری استفاده می کند.
4. طراحی افزودنی، یعنی پرینت سه بعدی در مقیاس صنعتی. شرکت های مختلف چینی و امارات متحده عربیبه طور منظم نشان دهید که امکانات این فناوری چقدر گسترده است. در میان به خصوص دستاوردهای جالب- توسعه Autodesk که ایجاد کرد نرم افزارامکان تولید ساختارهای پیچیده با استفاده از انرژی سیستم های محاسباتی معمولی.
5. برنامه های موبایل، که دستیاران خوبی برای معماران هستند و پیشرفت های مفیدی را برای تمام مراحل پروژه، از ایجاد یک مفهوم تا ساخت واقعی، ارائه می دهند.
6. سرویس ابری BIM (مدل سازی اطلاعات ساختمان) - مدل سازی اطلاعات ساختمان، یعنی جمع آوری و پردازش مطلقاً تمام اطلاعات مربوط به سازه: معماری، طراحی، فناوری، اقتصادی و سایر موارد. به نظر می رسد که با کمک BIM، یک شی به عنوان یک موجودیت واحد معماری، فناوری، اقتصادی طراحی می شود و اگر پارامترها را در یک منطقه تغییر دهید، آنها به طور خودکار در منطقه دیگر تغییر می کنند.
7. یک واقعیت مجازی فن آوری های واقعیت مجازی دنیایی هستند که با ابزارهای فنی ایجاد شده و از طریق حواس به شخص منتقل می شود: بینایی، شنوایی، بویایی، لامسه. واقعیت مجازی هم نوردهی و هم پاسخ به نوردهی را شبیه سازی می کند. برای ایجاد مجموعه ای متقاعد کننده از احساسات واقعیت، یک ترکیب کامپیوتری از ویژگی ها و واکنش های واقعیت مجازی در زمان واقعی انجام می شود.
8. واقعیت افزودهفن‌آوری‌های AR نتیجه وارد کردن هرگونه داده حسی به حوزه ادراک به منظور تکمیل اطلاعات در مورد محیط و بهبود درک اطلاعات است. به عنوان مثال، عینک واقعیت ترکیبی مایکروسافت هولولنز اجازه می دهد تا پلان های ساختمان، بازاریابی و سایر مواد دو بعدی بر روی یک مدل BIM سه بعدی قرار گیرند. با توسعه دستگاه های تلفن همراه، واقعیت افزوده در حال تبدیل شدن به بخشی جدایی ناپذیر از جریان کار در معماری، ساخت و ساز و طراحی است.
9. صفحه نمایش لمسی برای CAD و BIM.صفحه نمایش لمسی برای مشاهده نقاشی ها در حال حرکت استفاده می شود. این گجت انگیزه ای برای توسعه و بهبود صفحه نمایش های لمسی با هدف معماران و طراحان خواهد بود.
آخرین به روز رسانی: 1397/12/27
هوش مصنوعی، کنترل صدا و واقعیت مجازی - امسال سالی است که داستان های علمی تخیلی کم کم به واقعیت تبدیل می شوند. آیا چنین قانونی شنیده اید که طبیعت انسان است که تأثیر فناوری را در کوتاه مدت بیش از حد ارزیابی کند و در دراز مدت آن را دست کم بگیرد؟ ما سعی خواهیم کرد چیزهای کاری آماده را بیاوریم که به زندگی ما نفوذ کند. فناوری های جدید در سال 2017 یادگیری ماشینی پیشرفته و توسعه هوش مصنوعی، نفوذ متقابل دنیای فیزیکی و دیجیتال را پوشش می دهد.
هدف بسیاری از فناوران این است که به راحتی در آن پیاده سازی کنند زندگی روزمرهنوآوری های فنی که هرگز فکر نمی کردید به آنها نیاز داشته باشید، اما اکنون نمی توانید بدون آنها زندگی کنید. برخی از محصولات تقریباً به نقطه کمال رسیده اند. به عنوان مثال، تلفن همراه مجدداً طراحی خواهد شد، اما در آینده قابل پیش بینی پیشرفت قابل توجهی وجود ندارد. خب بعدش چی؟
موج جدید پیشرفت تکنولوژی به قدری آینده نگرانه است که به نظر می رسد یک فانتزی تجسمی وحشی است. انتظار می رود امسال رایانه هایی که می توانند صحبت کنند، روبات هایی که می توانند یاد بگیرند و تجربیات واقعیت مجازی که فوق العاده غوطه ور هستند، هستند. در اینجا MR PORTER آینده را (بسیار نزدیک) پیش بینی می کند و مهمترین روندها را برجسته می کند فناوری پیشرفتهکه به معنای واقعی کلمه دنیای شما را در ماه های آینده تغییر خواهد داد.
کامپیوتر سخنگو
هدفون برای مهندسی صدا دنیای شما
همه ما در مورد فناوری و دستگاه های پوشیدنی شنیده ایم. یک دسته بندی محصول جدید در سال 2017 فناوری "شنیدنی" است که موسیقی پخش می کند، تماس های تلفنی را مخابره می کند، شاخص های سلامتی مانند ضربان قلب و فشار خون و غیره را نظارت می کند. این هدفون شنیدنی از آزمایشگاه های داپلردر سانفرانسیسکو انتظار می رود در ماه مارس با قیمت 250 پوند راه اندازی شود اینجا یکی. در اصل، این یک جفت هدفون بلوتوث مستقل است. اما همچنین به شما امکان می دهد صدا را از دنیای واقعی اطراف خود کنترل کنید. بنابراین می‌توانید از آنها برای تنظیم میکروفون‌های داخلی با فردی که در مقابل شما نشسته است استفاده کنید، در حالی که یک کودک در حال گریه را در رستوران پایین می‌آورد. صدای موتور در حال پرواز یا صدای جیغ قطار زیرزمینی را کم کنید.
واقعیت مجازی کاملا فراگیر
HTC Vive
رسانه های اجتماعی برای بزرگسالان
ورو
برنامه های کاربردی رسانه های اجتماعی در مرکز اشتراک گذاری بیش از حد است که زندگی نوجوانان را تحت الشعاع قرار می دهد - گاهی اوقات والدین آنها را گیج می کند. اما اکنون برنامه های اجتماعی برای بزرگسالان وجود دارد. ورویکی از چشمگیرترین و ظریف ترین اختراعات است زیرا به شما امکان می دهد کنترل بیشتری بر اخبار خود داشته باشید و انتخاب کنید چه کسی چه چیزی را ببیند. بنابراین، خطر کمتری در توزیع اطلاعات بیش از حد وجود دارد. می‌توانید مواردی مانند موسیقی، فیلم و توصیه‌های رستوران را با گروه‌های خاصی که ممکن است واقعاً به آنها علاقه مند باشند، بحث کنید. رسانه های اجتماعی کمتر، زندگی اجتماعی بیشتر.
ربات هوشمند
Ubtech Robotics Alpha 1S
روزی ربات ها دنیا را تسخیر خواهند کرد. در حال حاضر، آنها فقط اتاق نشیمن شما را تصاحب می کنند. UBTech Robotics Alpha 1Sتا زمانی که برای شما یک فنجان چای بیاورد و لباس شسته شود، اما با 16 موتور، حرکات او کاملاً واقعی است. این یک اختراع فناوری هوشمند با حرکات بسیار چشمگیر است: این ربات می تواند بریک رقص، تمرین کند، یا فقط ساعت ها بچه ها را مشغول کند. همه اینها ارزش آن را 400 پوند می کند. پسر کوچولو با نرم افزار همراه است تا بتوانید ترفندهای بیشتری را به او آموزش دهید.
چمدانی که گم نمی شود
رادن A28 چک
بهترین تکنولوژی آن است که مشکل واقعی را حل کند. گم شدن چمدان یک نگرانی طولانی مدت برای کسانی است که به طور منظم پرواز می کنند. A28 چک کنیداز یک استارت آپ نیویورکی رادنیک چمدان زیبا ساخته شده است که می توانید آن را با یک برنامه در تلفن هوشمند خود ردیابی کنید. بنابراین شما همیشه می دانید که او کجاست، حتی زمانی که او در جایی که باید باشد. وزن خود را دارد، بنابراین شما هرگز مجبور نیستید از شرم بارگیری مجدد در هنگام تحویل گرفتن برای جلوگیری از هزینه های غیر ضروری چمدان رنج ببرید. و می تواند گوشی شما را تا چهار بار شارژ کند. این برنامه همچنین به سایر مسائل مربوط به سفر مانند به‌روزرسانی‌های زمان پرواز کمک می‌کند. سودمندی اختراع ثابت شده است.
هواپیما با بال های ثابت
طوطی دیسکو FPV
هواپیماها به طور فزاینده ای برای همه چیز از فیلمبرداری گرفته تا تیراندازی در بالای درختان استفاده می شوند و در بیشتر موارد، همه آنها مشتقات هلیکوپتر هستند - هلیکوپترهایی با چهار، شش یا هشت پره. با بال های ثابت، یک هواپیمای بدون سرنشین سنتی تر به نظر می رسد. شرکت فرانسوی طوطیاولین هواپیمای جت بدون سرنشین خود را راه اندازی کرد دیسکوبرای 1150 پوند این بسیار سریعتر از حریفان تیغه ای خود است و با سرعت 50 مایل در ساعت پرواز می کند. همچنین همراه است عینک کابین خلبان طوطی، هدستی که ویدیوهای HD ضبط می کند تا بتوانید به طور موثر خلبان باشید و احساس کنید در حال پرواز هستید. این فناوری فوق العاده ای برای کسانی است که در هواپیماهای مدل با نوارهای لاستیکی برای موتور بزرگ شده اند.
به روز رسانی از 1396/12/28.و با این حال، از اوج سال گذشته، می توان نتیجه گرفت که هیچ فناوری نوآورانه ای وجود نداشت. ماشین‌ها و برنامه‌های موجود بهبود بی‌نظیری داشت. به علاوه، تمرکز اصلی بر روی وسایل شخصی بود، حتی می توان گفت سرگرمی و لذت طلبی. با این حال، آنها نوید تغییرات گسترده تر را می دهند. اما در واقع، محکوم کردن فقدان نوآوری اشتباه خواهد بود. نوآوری های اصلی همیشه انقلابی هستند و به ندرت اتفاق می افتد. بنابراین بهتر است به صورت نوآوری و بهبود بیان شود.
اگر آب آشامیدنی را بتوان به راحتی از هوای کویر و بدون استفاده از برق به دست آورد چه؟ اگر پزشک بتواند یک بیمار مشکوک به سرطان را بدون هیچ تیغه ای بیوپسی کند چه؟ انتظار می‌رود نوآوری‌هایی که این پیش‌بینی‌ها و دیگر پیش‌بینی‌ها را به واقعیت تبدیل می‌کنند، خیلی زود بخشی از زندگی ما شوند. علمی آمریکاییو شبکه خبرهمجمع جهانی اقتصاددر مورد 10 تکنولوژی پیشرفته 2017 صحبت کرد که می توانند روش معمول زندگی را تغییر دهند. در قسمت دوم متن در مورد پنج مورد دیگر صحبت خواهیم کرد. در مورد پنج فناوری برتر بخوانید.
مهندسی: کشاورزی دقیق باعث افزایش محصول می شود
با افزایش جمعیت جهان، کشاورزان به تولید مواد غذایی بیشتر و بیشتری نیاز خواهند داشت. با این حال، زمین های قابل کشت نمی تواند گسترش یابد، و تهدید تهدید کننده امنیت غذایی می تواند به راحتی به بی ثباتی منطقه ای یا حتی جهانی تبدیل شود. برای انطباق با چالش های جدید، مزارع بزرگ به طور فزاینده ای از کشاورزی دقیق برای افزایش عملکرد، کاهش ضایعات و کاهش خطرات اقتصادی استفاده می کنند.
کشاورزی متعارف به کاشت، برداشت، آبیاری و تصمیمات کاربرد آفت کش و کود بر اساس شرایط منطقه ای و داده های تاریخی متکی است. از سوی دیگر، کشاورزی دقیق یا دقیق، از حسگرها، ربات‌ها، GPS، ابزارهای نقشه‌برداری و نرم‌افزار تجزیه و تحلیل داده‌ها برای اطمینان از مراقبت مناسب از محصول بدون افزایش نیروی کار استفاده می‌کند. حسگرها و دوربین‌های ثابت یا روباتیک به‌طور یکپارچه تصاویری از گیاهان و داده‌های مربوط به آنها را به رایانه ارسال می‌کنند - مثلاً اطلاعاتی در مورد اندازه ساقه، شکل برگ و میزان رطوبت خاک اطراف گیاه. کشاورزان بازخورد بلادرنگ دریافت می‌کنند و سپس آب، آفت‌کش‌ها یا کود را در دوزهای مدرج فقط به مناطقی که به آن نیاز دارند تحویل می‌دهند. این فناوری همچنین می تواند به کشاورزان در تصمیم گیری برای رشد و برداشت کمک کند.
در نتیجه، کشاورزی دقیق می‌تواند مدیریت زمان را بهبود بخشد، مصرف آب و مواد شیمیایی را کاهش دهد و محصولات سالم‌تر و با کیفیت‌تری تولید کند - که همگی به نفع کشاورزان هستند و ضمن کاهش رواناب شیمیایی، منابع را حفظ می‌کنند.
امروزه بسیاری از استارت آپ ها در حال توسعه نرم افزارهای جدید، حسگرها، داده های مبتنی بر آنتن و ابزارهای دیگر برای کشاورزی دقیق هستند. شرکت های بزرگی مانند مونسانتو، جان دیر، بایر، داو و دوپونت نیز همین کار را انجام می دهند. به عنوان بخشی از این پیشرفت‌ها، تولیدکنندگان بذر از فناوری‌هایی برای بهبود «فنوتیپ‌سازی گیاهی» استفاده می‌کنند. با گذشت زمان، با تجزیه و تحلیل گیاهان منفرد (که کدام یک رشد می کنند و در چه شرایطی رشد می کنند)، شرکت ها می توانند واکنش گیاهان به محیط را با ژنومیک آنها مرتبط کنند. این اطلاعات به نوبه خود به شرکت ها اجازه می دهد بذرهایی تولید کنند که در خاک و شرایط آب و هوایی خاص بهترین رشد را داشته باشند.
CARS: خودروهای هیدروژنی در بازار انبوه
خودروهای برقی با باتری که در حین رانندگی دی اکسید کربن ساطع نمی کنند، علیرغم تشکیل کمتر از 1 درصد از وسایل حمل و نقل در جاده ها در سراسر جهان، به زودی به حمل و نقل اصلی تبدیل خواهند شد. نوآوری های متعدد در ویژگی هایی مانند هزینه و عمر باتری، قیمت ها را چنان رقابتی کرده است که تسلا بیش از 400000 پیش سفارش برای مدل 35000 دلاری دارد که قرار است در اواسط سال 2018 به فروش برسد.
متأسفانه، دیگر امیدهای بزرگ برای وسایل نقلیه غیر کربنی - آنهایی که با سلول های سوختی هیدروژنی کار می کنند - برای فروش گسترده بسیار گران هستند. با این حال، بسیاری از آزمایشگاه‌ها و کسب‌وکارها قصد دارند با جایگزینی یکی از گران‌ترین اجزای سلول‌های سوختی، یعنی کاتالیزور، هزینه‌ها را کاهش دهند. بسیاری از کاتالیزورهای پیل سوختی تجاری حاوی فلز گرانبها پلاتین هستند که نه تنها گران است بلکه برای پشتیبانی از استفاده گسترده در وسایل نقلیه نیز بسیار نادر است.
محققان در تلاشند تا محتوای پلاتین را به طرق مختلف کاهش دهند: آنها پیشنهاد می کنند با جایگزینی فلز (کلاً یا جزئی) با پالادیوم یا هر فلز ارزان قیمت دیگری مانند نیکل، مس و غیره، از آن به طور مؤثرتری استفاده کنند. کاتالیزورهای تجاری معمولاً از لایه‌های نازکی از نانوذرات پلاتین تشکیل شده‌اند که روی یک لایه کربنی رسوب کرده‌اند، بنابراین محققان در حال آزمایش زیرلایه‌های جایگزین هستند.
استانیسلاو اس وانگو همکارانش مقادیر نسبتاً کمی پلاتین یا پالادیوم را با فلزات ارزان‌تری مانند آهن، نیکل یا مس ترکیب می‌کنند و گریدهای آلیاژی زیادی تولید می‌کنند که بسیار فعال‌تر از کاتالیزورهای تجاری هستند. گروه ونگ فلزات را به نانوسیم های فوق نازک یک بعدی (حدود دو نانومتر) تبدیل کرد. نسبت سطح به حجم بالایی دارند که باعث افزایش تعداد مکان‌های فعال برای واکنش‌های کاتالیزوری می‌شود.
به طور طبیعی، کاتالیزورهای بدون پلاتین ایده آل خواهند بود. در پایان سال 2016 هون یو خوانداز موسسه ملی علم و فناوری اولسان (UNIST) در کره جنوبی گزارش داد که کاتالیزور نانولوله کربنی آغشته به آهن و نیتروژن دارای فعالیتی قابل مقایسه با کاتالیزورهای تجاری است. بعلاوه، لیمینگ دایاز دانشگاه Case Western Reserve و همکارانش کاتالیزوری اختراع کرده اند که اصلاً فلزی ندارد - این فوم کربنی است که با نیتروژن و فسفر آغشته شده است، که به اندازه کاتالیزورهای استاندارد فعال است.
وونگ خاطرنشان می کند که یافتن و تهیه ماده ای که دارای فعالیت کاتالیزوری عالی باشد، تنها بخشی از چالش است. محققان همچنین در تلاشند تا روش‌های تولید آزمایشگاهی موجود را گسترش دهند تا از ثبات در قدرت و طول عمر بهترین گزینه‌ها اطمینان حاصل کنند. در طول کار، نظریه‌پردازانی که از مدل‌های پیچیده رایانه‌ای استفاده می‌کنند، به آزمایش‌کنندگان کمک می‌کنند تا بفهمند چگونه انواع متغیرها بر عملکرد تأثیر می‌گذارند، از ترکیبات شیمیایی، اندازه‌ها و شکل‌های نانوذرات فلزی گرفته تا معماری‌های دقیق ساختارهای پشتیبانی. وونگ می‌گوید چنین همکاری‌هایی باید روزی امکان توسعه منطقی کاتالیزورهای برتر را برای خودروهای پیل سوختی مقرون‌به‌صرفه فراهم کند.
پزشکی و بیوتکنولوژی: واکسن‌های ژنومیک (متشکل از DNA و RNA به جای پروتئین) با بیماری‌های عفونی مبارزه می‌کنند.
واکسن های استاندارد برای پیشگیری از بیماری های عفونی از پاتوژن ها یا پروتئین های کشته یا ضعیف شده از این میکروارگانیسم ها تشکیل شده است. واکسن هایی که سرطان را درمان می کنند نیز به پروتئین بستگی دارند. یک نوع جدید واکسن امیدوار کننده از ژن ساخته شده است. واکسن‌های ژنومی فواید بسیاری را می‌دهند، از جمله تولید سریع هنگامی که ویروسی مانند زیکا یا ابولا به طور ناگهانی خطرناک‌تر یا رایج‌تر می‌شود. ده ها واکسن ژنومیک در حال حاضر وارد مرحله آزمایش بالینی شده اند.
بیشتر واکسن ها با آموزش تشخیص دشمن به سیستم ایمنی بدن کار می کنند. واکسن های ژنومیک به شکل DNA یا RNA هستند که پروتئین های مورد نظر را کد می کنند. هنگامی که تزریق می شود، ژن ها وارد سلول ها می شوند و سپس پروتئین های انتخاب شده را ترشح می کنند. در مقایسه با ساخت پروتئین در سلول ها یا تخمک ها، به دست آوردن مواد ژنتیکی باید آسان تر و ارزان تر باشد. علاوه بر این، یک واکسن ممکن است شامل توالی های کد کننده برای چندین پروتئین باشد و به راحتی قابل تغییر باشد.
تعدادی از آزمایشات بالینی در حال حاضر برای آزمایش ایمنی و ایمنی زایی، از جمله برای آنفولانزای پرندگان، ابولا، هپاتیت C، HIV، و سرطان سینه، ریه، پروستات، پانکراس و سایر سرطان ها در حال انجام است. یک مطالعه در حال حاضر اثربخشی خود را نشان می دهد: مؤسسه ملی بهداشت یک آزمایش بالینی چند رشته ای را برای آزمایش اینکه آیا واکسن DNA می تواند در برابر زیکا محافظت کند یا خیر راه اندازی کرده است.
انرژی: طراحی پایدار ضایعات را به شدت کاهش می دهد
در دهه اخیر ساخت و ساز و نوسازی خانه های مستقل برای کاهش مصرف انرژی و آب به طور چشمگیری افزایش یافته است. با این حال، اعمال طراحی سبز در چندین ساختمان به طور همزمان می تواند ایده بهتری باشد. اشتراک منابع و زیرساخت ها می تواند ضایعات را کاهش دهد و ارتقاء محله های فقیر یا با درآمد متوسط نیز می تواند در هزینه مردم صرفه جویی کند.
یکی از نمونه های قابل توجه پروژه Oakland EcoBlock است که توسط دانشگاه کالیفرنیا، برکلی رهبری می شود. هریسون فریکر، استاد معماری و طراحی شهری. این رویداد چند رشته ای است که طراحان شهری، مهندسان، جامعه شناسان و کارشناسان سیاست از شهرها، ایالت ها و دولت های فدرال، دانشگاه ها، بخش خصوصی، سازمان های غیرانتفاعی و سازمان های اجتماعی را گرد هم می آورد.
این برنامه که با جزئیات زیاد برنامه ریزی شده است، شاهد ساخت 30 تا 40 خانه قدیمی در یک محله کم درآمد و متوسط در نزدیکی پل معروف گلدن گیت کالیفرنیا خواهد بود. هدف این پروژه استفاده از فناوری های موجود برای کاهش شدید مصرف سوخت فسیلی و آب و همچنین انتشار گازهای گلخانه ای است. محققان ضمن اطمینان از آسایش و ایمنی طولانی مدت ساکنان، انتظار دارند که سرمایه های صرف شده برای زیرساخت ها به سرعت بازیابی شود.
محققان قصد دارند پنل های خورشیدی را بر روی ساختمان ها در سراسر جامعه نصب کنند و انرژی را به یک ریزشبکه هوشمند (یک سیستم قدرت محلی که شامل ایجاد ساختارهای شبکه برق خود در یک منطقه خاص است که می تواند به طور مستقل عمل کند) ارسال کند. انرژی خورشیدی اضافی ذخیره خواهد شد. جامعه همچنین وسایل نقلیه الکتریکی را به اشتراک خواهد گذاشت که به ایستگاه های شارژ محلی دسترسی خواهند داشت. این اقدامات باید مصرف سالانه برق را بیش از نصف کاهش دهد و انتشار کربن را به صفر برساند.
آژانس حفاظت از محیط زیست تخمین می زند که تا 50 درصد از مصرف آب کالیفرنیا صرف چمن ها و باغ ها می شود. محققان تخمین می زنند که سازماندهی مجدد در سطح سیستم EcoBlock تقاضا برای آب آشامیدنی را تا 70٪ کاهش می دهد. توسعه دهندگان فاضلاب توالت ها و همچنین آب تخلیه شده از فاضلاب و ماشین لباسشویی را تصفیه و مجددا استفاده خواهند کرد. مایع بازیافتی صرف باغبانی و آبیاری خواهد شد. آنها همچنین آب باران را جمع آوری کرده و به توالت ها و واشرها تحویل می دهند، وسایل کارآمد و شیرآلات نصب می کنند. در عین حال، پسماند جامد تصفیه شده در کمپوست گنجانده می شود.
محاسبات: محاسبات کوانتومی در دسترس تر می شود و به حل مسائل جدید کمک می کند
محاسبات کوانتومی تقریباً 50 سال است که ذهن بشر را درگیر خود کرده است. دلیل ساده است: آنها راهی برای حل مشکلاتی ارائه می دهند که با ماشین های کلاسیک قابل حل نیستند. بنابراین، محاسبات کوانتومی می تواند به حل مسئله شبیه سازی شیمی به طور خاص برای توسعه مولکول ها و مواد جدید، حل مسائل پیچیده بهینه سازی کمک کند.
تا همین اواخر، تنها متخصصان در چند آزمایشگاه در سراسر جهان به نمونه اولیه کامپیوترهای کوانتومی دسترسی داشتند. اما پیشرفت در چند سال گذشته امکان ساخت اولین نمونه های جهان از چنین دستگاه هایی را فراهم کرده است که در نهایت می توانند ایده ها، الگوریتم ها و روش های دیگری را که تاکنون کاملاً تئوری بوده اند، آزمایش کنند.
ماشین‌های موجود هنوز برای حل کامل مشکلات پیچیده‌تر از آنچه ابررایانه‌های امروزی می‌توانند از عهده آن برآیند، بسیار کوچک هستند. با این حال، توسعه دهندگان پیشرفت بزرگی داشته اند: الگوریتم هایی ایجاد شده اند که روی یک ماشین کوانتومی سریعتر اجرا می شوند. در حال حاضر روش هایی وجود دارد که انسجام (طول عمر اطلاعات کوانتومی) در بیت های کوانتومی ابررسانا را در مقایسه با یک دهه قبل بیش از 100 برابر افزایش می دهد. در سال 2016، IBM اولین رایانه کوانتومی را با رابط گرافیکی برای برنامه نویسی در فضای ابری در دسترس عموم قرار داد که اکنون بر اساس زبان برنامه نویسی محبوب پایتون است. باز شدن این سیستم به روی جهان باعث تحریک نوآوری می شود که برای دستیابی به این فناوری حیاتی است. تا به امروز، بیش از 20 مقاله علمی منتشر شده از ابزار محاسبات کوانتومی استفاده می کنند. گروه‌های تحقیقاتی دانشگاهی، بیش از 50 استارت‌آپ و شرکت بزرگ در سراسر جهان بر روی تحقق محاسبات کوانتومی متمرکز هستند.
بارگذاری...
