Kiedy mówimy o wielkich wynalazcach, wyobraźnia natychmiast rysuje obraz samotnego ekscentryka, który w swoim warsztacie zamknął się przed całym światem. Jednak współczesny świat innowacji nie jest wyobcowany; większość technologii jest rozwijana nie przez jedną osobę, ale przez całą grupę naukowców, którzy łączą swoje pomysły na wynalezienie takich rzeczy jak iPhone lub bezzałogowy samochód. Niektóre cuda technologii, na przykład dron lub drukarka 3D, zostały wynalezione na wiele lat, zanim zostały uznane za zjawisko globalne.
Dzięki innowacjom nasze życie stało się znacznie prostsze i wygodniejsze. Oto 15 nowoczesnych wynalazków, bez których nie można sobie wyobrazić obecnego społeczeństwa.
15
Lewitacja magnetyczna (Maglev)
Nazwa patentowa: „Elektromagnetyczne zawieszenie indukcyjne z systemem stabilizacji pojazdu lądowego”
W naszym kraju produkcja pociągów Maglev nie została jeszcze uruchomiona, chociaż ich testy przeprowadzono w ZSRR, ale społeczeństwo zachodnie zdążyło już docenić tę technologię. Historia tych pociągów rozpoczęła się od pracy Erica Leightwaite'a nad stworzeniem pełnowymiarowych asynchronicznych silników liniowych. Naukowiec doszedł do wniosku, że silnik liniowy, bez obowiązku kontaktu z torami kolejowymi, może być impulsem do stworzenia systemu transportu opartego na polach magnetycznych. Latewait przetestował liniowe silniki asynchroniczne, które za pomocą magnesów mogą wykonywać zarówno napęd, jak i ciąg podnoszenia.
Badania naukowca badali Gordon Danby i James Powell, którzy w drugiej połowie lat 60. XX wieku otrzymali pierwszy patent na stworzenie pociągu Maglev. Ich konstrukcja polegała na działaniu magnesów do utrzymywania pociągu nad ziemią, a silnik rakietowy lub odrzutowy powinien działać jako siła napędowa. Można powiedzieć, że pociąg Maglev stał się owocem „naukowej fuzji” Latewait z Powell z pomocą Danby'ego. Pierwszymi testerami byli Brytyjczycy, którzy uruchomili mały prom w 1995 roku, później Niemcy, którzy zbudowali pociąg Transrapid, zastosowali tę technologię. Pociąg ten został później zakupiony przez ChRL, należy do Szanghaju i jest w stanie osiągnąć prędkość do 435 km / h. Japoński prototyp Maglev (L0) jest uważany za najszybszy, jego prędkość osiąga 600 km / h. W przyszłości planowane jest wprowadzenie tych technologii do produkcji statków morskich. Naukowcy obiecują również wytwarzanie rur próżniowych do transportu pasażerów z prędkością 1200 km / h. Przyszłość nie jest daleko, mamy nadzieję, że nas nie ominie!
Nawiasem mówiąc, na naszej stronie thebiggest.ru znajduje się bardzo interesujący artykuł na temat najszybszych pociągów na świecie.
14
IPhone
Nazwa patentowa: „urządzenie elektroniczne”
Pomimo tak nieskomplikowanej nazwy patentu, iPhone można bezpiecznie nazwać rewolucyjnym wynalazkiem XXI wieku. Sam patent polega jedynie na zachowaniu praw do oryginalnego projektu, odnosząc się dalej do innych opatentowanych wynalazków, które pozwalają temu smartfonowi mieć pełną funkcjonalność. Chociaż „iPhone” nie był pierwszym smartfonem, stał się ucieleśnieniem naszych pragnień dotyczących funkcji i wyglądu nowoczesnego urządzenia. Dziś bardziej przypomina komputer podręczny niż telefon komórkowy. Nie ma wątpliwości, że producenci iPhone'ów mieli duży wpływ na naszą komunikację, możliwości nawigacji, a nawet myśli.
13
Zmotoryzowany egzoszkielet
Nazwa patentowa: „Urządzenie wspomagające i metoda mobilności”
Pierwszy prototyp egzoszkieletowy został wynaleziony w 1890 r. Przez rosyjskiego wynalazcę Nikołaja Jagn. Swój wynalazek nazwał elastycznym. W urządzeniu zastosowano sprężony gaz, który gromadzi energię podczas ruchu, i miał na celu ułatwienie chodzenia żołnierzom. Po 70 latach pierwsze egzoszkielety pojawiły się w Stanach Zjednoczonych, miały napęd mechaniczny i były również przeznaczone dla żołnierzy, którzy mogliby wykorzystać wynalazek do podnoszenia ciężarów do 680 kg. Jednak nie przeszedł etapu testowania z powodu utraty kontroli po włączeniu z pełną mocą (egzoszkielet nawet nie osiągnął etapu testowania z osobą).
Z biegiem lat technologia uległa poprawie, dopóki ReWalk nie opatentował swojego rozwoju egzoszkieletu w 2014 roku, aby pomóc osobom z porażeniem ruchowym. Urządzenie jest używane w ośrodkach rehabilitacyjnych, pomaga ludziom usiąść, wstać, a nawet wspinać się po schodach. Praca nie kończy się nawet na minutę, a w przyszłości wynalazcy obiecują zaprezentować egzoszkielety dla budowniczych, żołnierzy i astronautów.
12
Dron quadrocopter
Nazwa patentowa: „Bezzałogowy śmigłowiec pionowy z windą pionową”
Drony bzyczące w wielu parkach miejskich zostały opatentowane na początku lat 60. XX wieku przez Edwarda G. Vanderlipa. Jako pierwszy pomyślał o użyciu łopat helikoptera, aby zapewnić ruch statku powietrznego w przypadku awarii głównej mocy.
Później Vanderlip postanowił stworzyć miniaturową kopię swojego wynalazku, którą można kontrolować za pomocą pilota. Jego patent opisuje samolot charakteryzujący się łatwością sterowania. Konstrukcja UAV obejmuje cztery wirniki umieszczone na różnych końcach produktu, co pozwala, aby oś pionowa była zawsze prostopadła do powierzchni. W ten sposób kwadrokopter zawsze utrzymuje poziomą platformę. Gdy tylko firmy elektroniczne i producenci nawigatorów GPS zorientowali się, do czego zdolny jest wynalazek Vanderlipa, wpływ dronów na nasze życie wyraźnie się zwiększył.
11
Drukarka 3d
Nazwa patentowa: „Urządzenie do wytwarzania obiektów trójwymiarowych metodą stereolitografii”
Patent na drukarkę 3D został wydany w 1986 roku, ale ludzkość nie była gotowa na ten wynalazek. Główne elementy nowoczesnych drukarek 3D były już obecne w patencie 30 lat temu. Platforma mobilna odbiera dane z komputera i umieszcza pod dyszą „fundament”, który tworzy obiekt ze stopionej żywicy. Model podnosi się warstwa po warstwie, zamrażając pod wpływem promieniowania ultrafioletowego.
Rozwój technologii komputerowej tchnął nowe życie w drukarki 3D. Zastosowanie metalu zamiast żywic umożliwia wytwarzanie rzeczy takich jak silniki rakietowe, mosty i wiele innych dzięki temu wynalazkowi.
10
Oko bioniczne
Nazwa patentowa: „Proteza siatkówki i sposób jej wykonania”
Pierwsza próba przywrócenia wzroku za pomocą protezy wzrokowej rozpoczęła się w 1968 r., Kiedy przeprowadzono operację wszczepienia implantu pacjentowi w średnim wieku, a urządzenie elektroniczne nie zostało zainstalowane w ludzkim oczodole, ale na płacie mózgu odpowiedzialnym za widzenie optyczne. Stymulacja neuronów mózgowych pomogła zapewnić, że pacjent zaczął rozróżniać plamy świetlne.
Na zdjęciu: Artystyczny obraz bionicznego oka
Dzisiejsze protezy wzrokowe zużywają znacznie mniej elektroniki i są wszczepiane bezpośrednio do siatkówki. Oko bioniczne zostało opatentowane w 2013 r., Jego praca polega na użyciu aparatu, który rejestruje „obraz” i przenosi go do implantu stymulującego fotoreceptory oka. Ta technologia pomogła całkowicie niewidomym pacjentom zacząć rozróżniać formy od światła. Rozwój bardziej ściśniętych elektrod w przyszłości pozwoli naukowcom stymulować bardziej odległe fotoreceptory, ulepszając technologię protezy wzrokowej.
9
System nawigacji satelitarnej (GPS)
Nazwa patentowa: „System nawigacji satelitarnej obsługujący satelity i metody pozycjonowania”
Satelity GPS zostały wynalezione przez amerykańską marynarkę wojenną, a dziś siły powietrzne są szeroko stosowane. Głównym kierownikiem projektu był Roger Lee Easton, który w latach 50. zauważył, że sygnały z pierwszego satelity wystrzelonego przez ZSRR miały różne częstotliwości w zależności od odległości. Dzięki temu Easton stworzył system nadzoru, który polegał na śledzeniu wszystkich obiektów na orbicie nad Stanami Zjednoczonymi. Następnie Easton wykorzystał satelity do śledzenia obiektów z kosmosu i określania ich położenia. W ten sposób wynaleziono technologię nawigacji z satelitami, opatentowaną w 1974 r., A pierwsze dane o lokalizacji przesłano po 3 latach.
Mniej więcej w tym samym czasie Związek Radziecki wystrzelił satelitę GLONASS, działającą na zasadzie podobnej do GPS. Obecnie zarówno GPS, jak i GLONASS mają 24 satelity, które prawie nigdy nie są poza zasięgiem, co gwarantuje dokładną nawigację w każdym terenie.
8
Edycja genomu CRISPR
Nazwa patentowa: „Systemy CRISPR-Cas i metody edycji ekspresji produktów genowych”
Produkt do edycji genów umożliwiający modyfikację organizmów jednokomórkowych został wydany pod nazwą CRISPR-Cas9. Po opracowaniu go na University of California inni naukowcy udoskonalili wynalazek, umożliwiając modyfikację organizmów wielokomórkowych i opatentowanie znaleziska w 2014 roku. Teraz CRISPR służy do modyfikowania upraw i różnych zwierząt, a także pomaga w leczeniu białaczki i innych chorób.
Działanie systemu składa się z trzech procesów: określenie wymaganego miejsca DNA, jego usunięcie i zastąpienie usuniętego miejsca. CRISPR można wstrzykiwać do zarodków lub wstrzykiwać do komórek układu odpornościowego, aby następnie można go było podać pacjentowi. Wynalazek tej metody pozwala lekarzom na pewne deklarowanie możliwości znalezienia leku przeciw nieuleczalnym chorobom obecnym.
7
Elektroniczne implanty mózgu
Nazwa patentowa: „Trójwymiarowe urządzenie elektroniczne”
Lekarze z XIX wieku odkryli, że stymulowanie mózgu elektrycznością może powodować ruchy ludzi i zwierząt. W następnym wieku naukowcom udało się stworzyć implanty, które wpływają na zachowanie, a nawet nastrój pacjenta. Urządzenie opatentowane w 1993 r. Nosiło nazwę „Utah Array”, w późniejszym patencie nazwano go „wszczepialnym zintegrowanym urządzeniem, które łączy mózg z dużą liczbą metalowych igieł, które znajdują sygnały elektryczne lub kierują sygnały do mózgu”.
Od tego czasu implanty elektroniczne poprawiły się do tego stopnia, że pacjenci mogą drukować tekst z siłą myślenia. W przyszłości planowane jest stworzenie urządzeń, które umożliwią osobie „synchronizację” z komputerem za pomocą jego umysłu.
Nawiasem mówiąc, możesz teraz używać swojego umysłu, czytając artykuł na thebiggest.ru o 10 zabawnych paradoksach, które mogą zdmuchnąć twój mózg.
6
Grafen
Nazwa patentowa: „Nanoskalowe płytki grafenowe”
Być może wkraczamy w erę grafenu. Ten materiał kompozytowy, który ma strukturę plastra miodu i składa się z jednowarstwowych cząsteczek węgla, jest niezwykle lekki, ale niezwykle twardy. Jego wskaźniki wytrzymałości są 200 razy wyższe niż stali o tej samej grubości, grafen dobrze przewodzi prąd i charakteryzuje się podwyższoną odpornością na ciepło. Takie cechy sprawiają, że grafen jest idealnym materiałem do układów komputerowych, skrzydeł samolotów i innych celów.
Grafen składa się z cząstek grafitu, które można znaleźć w rdzeniu ołówka. Problemem jest izolacja jednej warstwy cząsteczek węgla, których grubość nie przekracza jednego atomu. Było to możliwe dla Konstantina Novosyolova i Andre Geimu, którzy w 2004 r. Wytwarzali kryształy grafenu w jednej warstwie przy użyciu taśmy klejącej, nazywając ten proces „metodą taśmy klejącej”. Efektem ich pracy było otrzymanie Nagrody Nobla w 2010 roku.
5
Bluetooth
Nazwa patentowa: „Wymiana informacji peer-to-peer dla urządzeń komunikacji mobilnej”
Jap Harsten wynalazł The Blue Tooth w 1994 roku, umożliwiając urządzeniom elektronicznym przesyłanie informacji blisko siebie za pomocą fal radiowych małej mocy. Harsten opatentował kilka urządzeń związanych z Bluetooth, ale zostały one zablokowane przez procesy i patentowe trolle. Opisujemy patent z 2013 roku wyjaśniający technologię jako sposób przesyłania danych GPS.
System wymaga użycia małych chipów komputerowych osadzonych w urządzeniach. Odgrywają rolę radia, uruchamiając oprogramowanie potrzebne do połączenia się ze sobą. „Parowanie” urządzeń odbywa się poprzez tzw. Piconet - sieć krótkiego zasięgu. Technologia ta jest stosowana we wszystkich nowoczesnych urządzeniach, w tym w aparatach, słuchawkach, a nawet w multicookerach.
4
Drone car
Nazwa patentowa: „System wizyjny dla pojazdu autonomicznego”
Czy uważasz, że ostatnio pojawił się pierwszy bezzałogowy samochód? W każdym razie ich historia sięga nieco mniej niż 100 lat. Pierwszy „dron” został wystrzelony na Manhattanie i sterowany sygnałami radiowymi transmitowanymi przez podążający za nim samochód. Kolejny taki projekt został uruchomiony 70 lat później i nazywał się „Without Hands Across America”. Półautonomiczny samochód przejechał prawie 5000 km, a przyspieszenie i hamowanie zostały przekazane osobie, a kierownica była sterowana autonomicznie.
Istnieje wiele patentów na bezzałogowe pojazdy, ale włoska firma VisLab dokonała prawdziwego przełomu. Latem 2013 roku samochód bez kierowcy w kabinie poruszał się po ruchliwych ulicach włoskiego miasta Parma. Pierwszym opatentowanym wynalazkiem firmy jest zastosowanie kamery i systemu czujników, które odbierają informacje wokół samochodu i przesyłają dane do komputera. Dzisiaj giganci tacy jak Tesla, Amazon i Google są zaangażowani w rozwój pojazdów bezzałogowych, obiecując, że szybko zastąpią nie tylko transport publiczny, ale także pojazdy osobiste.
3
Bateria słoneczna
Nazwa patentowa: „Urządzenie do zastosowania energii promieniowania słonecznego”
Na początku XIX wieku francuski fizyk Alexander Beckerel odkrył, że światło można przekształcić w elektryczność. To pozwoliło mu na stworzenie pierwszego ogniwa fotowoltaicznego w 1839 r. Przez połączenie chlorku srebra w roztworze kwasu z elektrodami platynowymi. Po pół wieku w Ameryce wydano pierwszy patent na produkcję baterii słonecznej. Edward Weston opisał urządzenie jako element termoelektryczny z dwóch rodzajów metalu, przymocowany na jednej krawędzi i izolowany w pozostałych częściach, służący do generowania prądu elektrycznego w świetle słonecznym. Weston zauważył także proroczo, że energia ta może gromadzić się przy słonecznej pogodzie, aby oświetlać ulice w nocy lub w pochmurne dni.
Przez dziesięciolecia technologia ogniw słonecznych ulegała poprawie, dopóki nie pojawiła się w nowoczesnej formie jako panele silikonowe. Dziś największa na świecie elektrownia słoneczna, zlokalizowana w Indiach, zajmuje około 10 km² i ma moc 650 MW.
2
Bezprzewodowa trzecia generacja (3G)
Nazwa patentowa: „Dostęp do mobilnego Internetu”
Pierwsza generacja technologii bezprzewodowej umożliwiła korzystanie z analogowych telefonów komórkowych. Rozwój drugiej generacji „wyciął okno” na cyfrowe telefony komórkowe, ale to połączenie 3G ostatecznie zmieniło gadżet w kieszeni prawie każdego mieszkańca Ziemi.
Smartfony 3G połączone z Internetem i GPS, co pojawia się w patencie z początku XX wieku. Umożliwiło to przesyłanie strumieniowe danych i komunikację wideo na urządzeniach przenośnych. Ulepszenia w postaci 4G nadal zmieniają nasze smartfony, przekształcając je w portfel, osobistego asystenta i przenośną zabawkę.
1
Rzeczywistość wirtualna
Nazwa patentowa: „Generator rzeczywistości wirtualnej do przesyłania abstrakcyjnych informacji”
Pierwszy zestaw słuchawkowy rzeczywistości wirtualnej nie był przeznaczony do gier wideo lub oglądania kanałów sportowych, ale do analizy obliczeń finansowych.Patentowy „generator rzeczywistości wirtualnej” został przyznany w 2000 r. Wynalazcy Paulowi Marshallowi. Opisuje świat komputerowy, w którym użytkownik porusza się za pomocą urządzeń takich jak trackball, magnetyczny tracker głowy, rękawica elektroniczna, klawiatura, kierownica lub joystick.
Marshall ulepszył technologię, aby stworzyć trójwymiarowy krajobraz informacyjny, który miał pomóc w analizie danych finansowych. Technologia została „zahamowana” w świecie finansów i rozliczeń, dopóki Oculus Rift nie przedstawił swojej wizji użyteczności wynalazku, wprowadzając zestaw słuchawkowy do gier VR w 2016 roku. Później wiele systemów rzeczywistości wirtualnej zostało opracowanych za pomocą smartfona do wyświetlania świata komputerowego. Naukowcy zapowiadają rozwój rzeczywistości rozszerzonej (AR), która zapewnia nałożenie wirtualnych danych na prawdziwy obraz.