Некоторые направления развития научно-технического прогресса особенно важны. Они могут оказать огромное влияние на жизнь человека и изменить облик цивилизации в целом. Digit.ru выяснил, какие из них СМИ считают наиболее перспективными и в каком ключе современные издания пишут о них.
Емкие аккумуляторы: главная проблема человечества
Отсутствие мощных емких аккумуляторов, без преувеличения, одна из основных проблем, замедляющих внедрение новых технологий и устройств – материалы по этой теме постоянно встречаются в современных техноСМИ.
Новый тип аккумулятора нужен множеству прорывных новинок, которые "пылятся" в лабораториях: от "умной" электрифицированной одежды до дешевых электромобилей.
Электромобили, согласно материалам, выпускаемым интернет-ресурсом Массачусетского технологического института Technologyreview.com, не смогут заменить бензиновые авто, пока не появятся дешевые емкие аккумуляторы. При этом Technologyreview.com регулярно пишет о новых типах аккумуляторов, которые превосходят по характеристикам лучшие на сегодняшний день литий-ионные.
Новости и статьи на Technologyreview.com освещают практически все проекты, которые перешли в фазу создания технологии, пригодной для массового производства.
Показательным в этом плане является пример SolidEnergy. Данная компания предлагает хоть и незначительное, на первый взгляд, 30-40% увеличение емкости батареи, но зато выпуск таких источников питания можно начать в ближайшие несколько лет. К тому же, они менее пожароопасные, чем литий-ионные.
Немного экзотики
В поисках аккумулятора нового поколения ученые пробуют самые экзотические варианты. Например, в научном издании Science появилась статья о польско-шведском научном проекте по созданию дешевых электродов из отходов бумажных фабрик. Как показали эксперименты, побочный продукт бумажного производства, лигнин, можно использовать в качестве катода аккумулятора. Потенциально это дает возможность производить огромное количество дешевых "деревянных" аккумуляторов, которые после использования легко утилизировать.
Среди большого количества новостей о новых аккумуляторных технологиях стоит выделить материалы о создании гибких аккумуляторов, необходимых, например, для мобильной электроники и имплантируемых устройств.
Об одном из гибких аккумуляторов, разработанном южнокорейскими и американскими учеными, рассказывает статья в Gizmag.com. Он состоит из углеродных нанотрубок и микрочастиц на основе цинка, двуокиси марганца или солей лития. Подобные аккумуляторы можно будет сворачивать в рулон и даже изготавливать самостоятельно: достаточно намазать пастой-электролитом лист пластика, присоединить электроды, а потом заламинировать получившееся устройство.
Гибкие аккумуляторы – это не тема отдаленного будущего. Так, компания LG, например, по информации ресурса Cnet.com, который обычно пишет о конкретных перспективных устройствах, начнет использовать их совсем скоро: в гибком смартфоне и "умных" очках.
Гибкий аккумулятор особенно хорошо подходит для компактных устройств сложной формы, где трудно разместить традиционный аккумулятор в форме параллелепипеда. Та же LG, по информации Cnet.com, уже начала массовое производство гибких аккумуляторов, так что эту страницу в истории источников электропитания можно считать открытой.
Частный космос: золотая жила или рискованная авантюра
Частные компании уже добились многого в освоении космоса. Это перспективное направление постоянно находится в сфере внимания СМИ. Так, например, Orbital Sciences и SpaceX, согласно информации специализированного портала Space.com, уже в состоянии справиться со снабжением Международной космической станции. Многие журналисты и эксперты при этом подчеркивают, что частные космические корабли позволят доставлять на орбиту и обратно гораздо больше грузов.
Специализированные ресурсы, например, Universetoday.com, освещают все значимые вехи развития частной космонавтики. В материалах подробно описаны первые стыковки частных космических кораблей с МКС: Dragon-а в начале мая 2013 года и корабля Cygnus в конце сентября 2013 года. Новости частного освоения околоземного пространства авторы Universetoday зачастую обсуждают в еженедельном видеовыпуске Weekly Space Hangout.
Проекты частных копаний и некоммерческих организаций не ограничены полетами на околоземную орбиту. Масштабные планы бизнесмена и космического туриста Дэнисса Тито о первом полете людей к Марсу, правда, без посадки на планету, а только с ее облетом, представлены в материале на Space.com. Рассказ о биографии и характере Тито сопровождается анализом выполнимости подобной миссии, а также комментариями представителей НАСА.
Без права возврата
Идея датской компании Mars One получила от ресурса Singularityhub.com звание самого необычного проекта по освоению космоса. В рамках Mars One планируется отправить на Марс колонистов, которые станут участниками самого грандиозного реалити-шоу в истории телевидения, но останутся на планете до конца своих дней. В рамках шоу будет все: смертельная опасность, сложные взаимоотношения, высокие технологии, путешествие, исследования. Но главное: у него не будет кулис, куда смогут уйти участники – им придется играть свои роли колонистов до конца жизни, потому что возможности вернуться не будет. Хотя в успешном осуществлении проекта Mars One сомневается даже один из его участников, писатель-фантаст Дэвид Брин, журналист Singularityhub.com Джейсон Дорриер полагает, что чем больше сумасшедших идей в освоении космоса, тем лучше. Это полностью соответствует главной идее создателей издания: "Невозможное становится возможным. Будущее, которого вы не ждали при вашей жизни, придет намного быстрее, чем вы думали".
В области частной космонавтики одной и самых обсуждаемых тем является проект компании Deep Space Industries и Planetary Resources по добыче полезных ископаемых из астероидов. О них, например, рассказывает портал Discovery News, отмечая при этом, что большинство технологий для разработки астероидов еще не готовы.
Впрочем, пока нет необходимости доставлять ресурсы из космоса – это подчеркивает журналист Discovery News Маркус Хаммондс: на земле их добывать легче и дешевле. С другой стороны, в будущем, когда будут запущены многие новые технологии, требующие редкоземельных металлов, их добыча на астероидах станет жизненной необходимостью и будет экономически оправдана.
В целом пока средства массовой информации в основном сосредоточены на новостях о последних достижениях и планах частных компаний по освоению космоса. До сих пор трудно сказать, каким будет будущее частной космонавтики и будет ли оно вообще.
Интернет-ресурс Mashable.com рассматривает успех частных компаний в свете популярности краудфандинговых проектов. Сегодня почти невозможно получить от правительства финансирование в 1 млрд долларов на частную "космическую авантюру", но такие деньги вполне могут обеспечить 100 млн человек, пожертвовавших всего по 10 долларов. Таким образом, несмотря на скудные бюджеты правительственных космических агентств, благодаря поддержке многочисленных спонсоров "частники" смогут реализовать масштабные проекты.
В качестве первых примеров космического краудфандинга Mashable.com приводит проект космического телескопа ARKYD или ускорителя Slingatron для запуска грузов на орбиту.
Квантовый компьютер: по дороге к мечте
Квантовый компьютер, как и квантовая механика вообще, кажется многим людям чем-то сугубо специальным, важным только для узкого круга ученых. Однако квантовые вычисления могут изменить мир даже больше, чем это сделали современные компьютеры. Именно поэтому статьи о них можно встретить во многих не только сугубо технических СМИ. Более того, уже существуют устройства, способные производить простейшие квантовые вычисления.
Один из материалов на портале Gizmodo.com описывает технологию квантового компьютера. В нем отмечается, что всего 100 кубитов квантового вычислительного устройства могут обрабатывать в триллионы раз больше информации, чем классический современный компьютер.
Пока квантовый компьютер – это лишь мечта, а все лабораторные эксперименты с квантовыми вычислениями являются лишь демонстрацией концепции – такое утверждение постоянно встречается в СМИ. Но квантовые технологии – неизбежное будущее, ведь современные научные исследования уже уперлись в потолок возможностей компьютеров, например, моделирование сложных биологических систем даже на суперкомпьютерах занимает очень много времени.
Ресурс Wired.com называет "отцом" будущих квантовых компьютеров детище канадской компании D-Wave. Квантовая вычислительная машина D-Wave была представлена 6 лет назад и вывала бурю страстей. Многие ученые, программисты, математики и эксперты в области компьютерных технологий утверждали, что это не полноценный квантовый компьютер. Тем не менее, в некоторых тестах D-Wave превосходил традиционные компьютеры по производительности.
Споры по этому вопросу несколько утихли после того, как компьютер D-Wave в совместное использование приобрели Google и НАСА. Сейчас Google использует D-Wave для коммерческих целей и для проверки, какие задачи он способен решить. В НАСА это устройство применяется для расчета оптимальных параметров обычных суперкомпьютеров, а в перспективе будет использоваться для планирования миссий.
Опережая время
Infoworld.com выдвигает предположение о том, что "любители" покопаться в чужих данных, например, американское Агентство национальной безопасности, уличенное недавно в прослушке руководства некоторых стран, уже может использовать квантовые вычисления. Это означает, что сверхнадежные правительственные и корпоративные системы криптозащиты уже взломаны, и разведчикам не составляет труда просматривать обмен сверхсекретными данными. Журналисты Infoworld.com полагают, что уже пришло время разрабатывать и внедрять системы защиты, которые смогли бы устоять перед огромными вычислительными возможностями квантовых компьютеров.
Newscientist.com подходит к проблеме квантовых компьютеров с другой стороны: грядущая квантовая революция может создать дисбаланс на рынке информационных услуг.
Очевидно, что ограниченный доступ к квантовым вычислениям приведет к нехватке программистов, работающих в данной области. Кроме того, компании, имеющие эксклюзивный доступ к квантовым вычислениям, получат огромное конкурентное преимущество. Возможно, единственный выход – это создание облачных сервисов, с помощью которых к квантовым компьютерам можно будет подключаться через интернет.
Продление возраста и здоровой жизни человека
Многие передовые СМИ занимают темы бессмертия и многократного продления жизни человека: они пишут о том, что это исключительно научные проблемы, в решении которых нет ничего мистического.
Генеральный директор Google Ларри Пейдж в сентябрьском интервью TIME рассказал о новом проекте, призванном продлить жизнь человека. Независимый проект Google Calico будет возглавлять известный ученый, пионер многих биотехнологий Артур Левинсон. Прежде всего, исследователи сосредоточатся на устранении проблем, связанных со старением, например, предупреждением и лечением болезни Альцгеймера или рака. Эта работа, по словам Пейджа, должна принести результаты в ближайшие 20 лет.
Проект Google попытается комплексно решить проблему старения, то есть продлить здоровый возраст человека и отодвинуть или победить старческие болезни – отмечает журналист CNN Эрион МакНиколл, суммируя мнения ученых по поводу Calico. На самом деле уже существует множество перспективных технологий, которые в будущем могут избавить человечество от определенных заболеваний. Нужно объединить их в комплексную методику продления жизни, и здесь вычислительные мощности Google могут сыграть решающую роль.
Примером одной их технологий продления жизни может быть имплантация нейронов молодых мышей в нейроны пожилых грызунов. Портал Livescience.com описывает открытие итальянского нейрохирург доктора Лоренцо Маграсси, который обнаружил, что нейроны молодых мышей, перенесенные в мозг старых крыс, живут вдвое дольше.
Открытие итальянского ученого означает, что потенциально наш мозг имеет очень большой или даже неограниченный срок службы, и достаточно дать ему соответствующее молодое здоровое тело. Среднюю продолжительность жизни человека, по словам Маграсси, можно увеличить минимум вдвое – до 160 лет, без риска старческого слабоумия.
Журналист CNN Money Клэй Диллоу, освещая ежегодный конгресс Global Futures 2045, опросил нескольких ученых и основателя конгресса – российского бизнесмена Дмитрия Ицкова на предмет решения проблемы бессмертия и получил достаточно оптимистичные ответы. За последние 200 лет в развитых странах средняя продолжительность жизни людей удвоилась, и нет оснований полагать, что она не удвоится снова. Более того, на это потребуются не сотни, а десятки лет.
Продление жизни, как описано в материале Клэя Диллоу, будет доступно широкому кругу людей, а не избранным богачам. Это тенденция современных технологий: за 10 лет их продукты дешевеют в 1000 раз, как это было с мобильными телефонами. Но не все ученые говорят о пользе бессмертия для людей.
"Повышение продолжительности жизни человека не имеет смысла, это экологический нонсенс. Единственное, что мы можем ожидать, это улучшение качества жизни в старости", – приводит слова итальянского биолога Стефано Пирайно на тему бессмертия The Huffington Post Science.
Исследования в области продления жизни и бессмертия приносят пользу и в кратковременной перспективе. Фактически поиск лекарств от рака и деменции направлен как раз на продление возраста здоровой жизни человека. Множество исследований, таких как изучение теломеразы или наночастиц, атакующих раковые клетки, в конечном итоге решают комплексную задачу обеспечения долголетия.
Видимая основа
Несмотря на то, что бессмертие кажется делом очень далекого будущего, фундамент этого достижения уже можно видеть в современных исследованиях. Например, между изучением теломер, определяющих продолжительность жизни клеток, и лечением онкозаболеваний есть прямая связь. В раковых клетках теломеры не укорачиваются, то есть они программируют опухоль на бессмертие. Включить этот механизм для всего организма нельзя – человека убьет рак. Но если бы удалось применить для быстрого уничтожения появляющихся раковых клеток, например покрытые золотом "самонаводящиеся" наночастицы, аналогичные описанным в Scitechdaily.com, то можно было бы достичь продолжительной здоровой жизни. Пока ученые лишь собирают мозаику будущего бессмертия, но, как и с обычным паззлом, дело движется медленно лишь поначалу. Через несколько десятилетий появятся технологии продления жизни, которые сегодня обывателю кажутся фантастикой.
В целом СМИ преимущественно освещают открытия, которые могут служить ключом к решению проблем продления жизни и бессмертия. Какого-либо серьезного анализа последствий, которые влекут за собой столь прорывные изменения, пока нет.
Альтернативная энергетика: от сомнений к экзотике
По мере роста угрозы, связанной с изменением климата, возобновляемые источники энергии становятся все более востребованной альтернативой ископаемым видам топлива и ядерной энергетике. Об этом говорил (в интервью Solardaily.com) и глава компании SUN DAY, тем самым подчеркивая актуальность и первостепенную важность этой темы. Прежде всего, вопрос затрагивает производство электроэнергии, ведь 41% выбросов углерода приходится именно на электростанции.
Однако масштабное внедрение "зеленых" энергетических технологий зачастую встречает сопротивление. Стабильность энергетики в ЕС, как пишет Forbes.com, находится под угрозой из-за роста субсидий на возобновляемые источники энергии. Из-за ужесточившейся конкуренции по всей Европе стали закрываться электростанции на ископаемом топливе, а коммунальные платежи для населения и предприятий стали расти.
Аналогичные проблемы наблюдаются и в США, хотя там они сглажены наличием дешевого газа. Но природный газ может резко подорожать, когда США выйдут на мировой рынок сжиженного природного газа, заметил в своей статье журналист Forbes Джеймс Конка. Таким образом, субсидируемая альтернативная энергетика может оказаться вполне конкурентоспособной, тем более что ученые постоянно повышают ее эффективность.
Оригинальное решение
С точки зрения технологий, все большим вниманием пользуются экзотические способы генерации электричества. Так, Arstechnica.com пишет о поистине неисчерпаемом источнике сырья для электростанций: городской канализации. Действительно, сточные воды содержат большое количество богатых углеродом химических веществ. Проблема в том, что они растворены в воде и по своей консистенции и прочим параметрам не годятся для непосредственно сжигания. Но выход есть – микробные топливные элементы, по информации Arstechnica.com, могут использовать наши отходы в качестве сырья для производства электроэнергии. Пока эффективность подобных ячеек невысока, около 20-30%, но для "дармового" сырья и это приемлемый результат. Возможно, с развитием данной технологии в будущем получится практически идеальный "бизнес-круговорот": чем больше потребление, тем больше электроэнергии на производство новых товаров потребления.
Журналисты и аналитики The Guardian в своих публикациях объясняют, почему крупные корпорации, такие как Microsoft, Walmart, Google, Apple и IKEA, инвестируют собственные средства в альтернативную энергетику, в частности, в ветровые и солнечные электростанции.
Дело в том, что цены на ископаемое топливо постоянно колеблются из-за множества политических и экономических факторов. В свою очередь, стоимость энергии, вырабатываемой солнечными панелями или ветряками, остается постоянной, что очень важно для планирования и устойчивого развития бизнеса.
Некоторые эксперты сомневаются в экологичности альтернативной энергетики. Издание Scientific American пишет о том, что в отношении "чистой" энергетики не всегда учитывается так называемое "правило шлейфа". Например, для солнечной и ветровой энергетики нужно много алюминия и никеля, производство которых сопряжено с выбросами большого количества углекислого газа.
Метаматериалы: практически под рукой
Метаматериалы – это вещества, свойства которых зависят не от материала, из которого они состоят, а от микротекстур на его поверхности. Информация о таких материалах ближайшего будущего не проходит мимо современных СМИ.
Например, Extremetech.com пишет о покрытии, которое может делать предмет невидимым в широком диапазоне частот, включая видимый свет и микроволны. Метаматериал, пленка с множеством неровностей, в которых "запутывается" свет, покрыт NIC-чипами, которые массируют материал и в диапазоне радиоволн.
Уже на рынке
Вы ошибаетесь,если думаете, что использование метаматериалов – это дело отдаленного будущего. Как пишет Advancedmaterialsapplications.com, метаматериалы уже вышли на коммерческий рынок. Так, компания Rayspan уже поставила на рынок более 25 млн. радиоантенн на основе метаматериалов. Эти антенны используются в роутерах, смартфонах и других устройствах, где важны миниатюрные размеры и низкое энергопотребление. Пока метаматериалы, по данным аналитиков Frost&Sullivan, не распространены повсеместно лишь потому, что еще остались некоторые сложности в их проектировании и производстве, а также существует недостаточная осведомленность производителей электроники в преимуществе нового типа материалов.
Gizmodo.com нашел минимум 8 применений для метаматериалов. Прежде всего, это "плащ-невидимка", который поможет создать необычные оптические эффекты в архитектуре, увеличить КПД солнечных панелей, источников света и т.д.
Метаматериалы также сулят прорыв в средствах связи и вычислительных системах, поскольку сделают их намного меньше и энергоэффективнее. В результате человечество получит новые фотоаппараты, сверхбыстрый интернет, небольшие мощные источники электроэнергии и света, а также множество других полезных вещей.
