10 παγκόσμια προβλήματα που η τεχνολογία λύνει σήμερα

2024 Συγγραφέας: Malcolm Clapton | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 03:52

Αποκωδικοποίηση του εγκεφάλου, αποθήκευση ενέργειας και άλλα θέματα στα οποία οι νέες εφευρέσεις είναι απαραίτητες.

1. Διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα

Για την εξάλειψη του φαινομένου του θερμοκηπίου, η ανθρωπότητα δεν αρκεί απλώς να μειώσει τις επιβλαβείς εκπομπές. Είναι επίσης απαραίτητο να απαλλαγούμε με κάποιο τρόπο από το αέριο που βρίσκεται ήδη στην ατμόσφαιρα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη δέσμευση άνθρακα - τη διαδικασία μετατροπής του διοξειδίου του άνθρακα σε οργανική ύλη.

Αυτό είναι ένα έργο που απαιτεί απίστευτα πόρους. Ωστόσο, οι επιστήμονες δοκιμάζουν ήδη διαφορετικούς τρόπους για να μετατρέψουν τον άνθρακα σε χρήσιμα προϊόντα. Έτσι, χρησιμοποιώντας καταλύτες από νικέλιο και φώσφορο, οι ερευνητές μετατρέπουν τους ερευνητές που μόλις βρήκαν έναν τρόπο να μετατρέψουν το CO2 σε πλαστικό με πρωτοφανή απόδοση διοξείδιο του άνθρακα σε διαφορετικά πολυμερή υλικά. Πολλά ινστιτούτα εργάζονται ταυτόχρονα για την επεξεργασία του CO₂ σε συνθετικό καύσιμο. Χρησιμοποιώντας ειδικά φύκια, ο άνθρακας μετατρέπεται από Φύκια που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή του CO2 σε ίνες άνθρακα σε ανθρακονήματα. Υπάρχει επίσης ένας τρόπος να μετατρέψετε το διοξείδιο του άνθρακα σε σκυρόδεμα από επιβλαβείς εκπομπές σκυροδέματος: χρησιμοποιείται ασβεστόλιθος για αυτό.

2. Αποθήκευση ενέργειας

Οι άνθρωποι μαθαίνουν να παίρνουν όλο και περισσότερη ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Οι ανεμογεννήτριες και τα ηλιακά πάνελ γίνονται φθηνότερα, αλλά έχουν ένα σοβαρό μειονέκτημα: όταν ο ήλιος δύει ή ο άνεμος σταματά να φυσάει, δεν λειτουργούν.

Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους η ανθρωπότητα δεν μπορεί ακόμη να εγκαταλείψει πιο σταθερές πηγές - τον άνθρακα και το φυσικό αέριο. Πρέπει να βρεθεί τρόπος αποθήκευσης ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα. Τόσο που μπορείτε να ταΐζετε τη μητρόπολη όλη τη νύχτα, για παράδειγμα. Οι σύγχρονες μπαταρίες δεν είναι πολύ κατάλληλες για αυτό, τουλάχιστον λόγω του υψηλού κόστους τους.

Ευτυχώς, επιστήμονες και εταιρείες σε όλο τον κόσμο εργάζονται για αυτό το θέμα. Οι πολλά υποσχόμενες εξελίξεις περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, η Toyota και η Panasonic συμφωνούν να ιδρύσουν κοινή επιχείρηση που σχετίζεται με τις μπαταρίες Prismatic Automotive, οι οποίες βασίζονται σε ηλεκτρολύτη υγρού ή τζελ, και μια εξαιρετικά γρήγορη επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων αλουμινίου με βάση το αλουμίνιο. Τα πλεονεκτήματα αυτών των εφευρέσεων είναι ότι σας επιτρέπουν να αποθηκεύετε περισσότερη ενέργεια, αλλά ταυτόχρονα δεν καίγονται, σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, και φορτίζουν γρήγορα.

3. Γρίπη

Η πανδημική γρίπη είναι σπάνια, αλλά πολύ επικίνδυνη. Το 1918, περισσότεροι από 50 εκατομμύρια άνθρωποι πέθαναν λόγω του ιού H₁Ν₁, μετά περίπου ένα εκατομμύριο το 1957 και το 1968 και περίπου 500 χιλιάδες το 2009.

Ο ιός αλλάζει συνεχώς και τα παλιά εμβόλια σταματούν να λειτουργούν. Επομένως, ένα από τα σημαντικά καθήκοντα των επιστημόνων και των εφευρετών είναι να δημιουργήσουν ένα καθολικό εμβόλιο που θα προστατεύει τόσο από λιγότερο επικίνδυνες εκδοχές του ιού όσο και από καταστροφικές επιδημίες. Οι εργασίες για αυτό βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη από την Universal Influenza Vaccine Research: οι επιστήμονες δοκιμάζουν πολλά εμβόλια ταυτόχρονα. Το ένα βασίζεται στη φερριτίνη, μια πρωτεΐνη που μπορεί να συναρμολογηθεί σε νανοσωματίδια. Το άλλο περιλαμβάνει τέσσερις τύπους αιμοσυγκολλητίνης (ένα από τα συστατικά του ιού της γρίπης), που έχουν σχεδιαστεί για να διεγείρουν την ανοσολογική απόκριση του οργανισμού.

4. Άνοια

Περίπου το ένα τρίτο των ατόμων άνω των 85 ετών πάσχουν από άνοια. Με την πάροδο του χρόνου, το προσδόκιμο ζωής γίνεται μεγαλύτερο και ο αριθμός των ανθρώπων που είναι ευάλωτοι στη νόσο αυξάνεται επίσης. Ταυτόχρονα, δεν έχει εφευρεθεί ακόμη ένας πραγματικά αποτελεσματικός τρόπος αντιμετώπισης αυτής της πάθησης.

Οι πρόοδοι στις νευροεπιστήμες, τη νευρολογία και τη γενετική μας βοηθούν να κατανοήσουμε καλύτερα τι προκαλεί τη νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας. Ίσως με την έλευση πιο προηγμένων συσκευών και τεχνολογιών για τη μελέτη του εγκεφάλου, οι επιστήμονες μπορούν να βρουν τρόπους να επιβραδύνουν ή να αποτρέψουν την εξέλιξη της νόσου.

Η τεχνολογία βοηθά στη διευκόλυνση της ζωής των ατόμων με προβλήματα μνήμης αυτή τη στιγμή. Για παράδειγμα, το How Do I? σας υπενθυμίζει καθημερινές εργασίες, όπως το να βάλετε τον βραστήρα ή να πλύνετε τα πιάτα χρησιμοποιώντας κοντές κυλίνδρους. Και στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι επιστήμονες εργάζονται Launching: UK DRI Care Research & Technology στην Imperial σε συστήματα έξυπνων συσκευών που μπορούν να παρακολουθούν αυτόματα την κατάσταση των ασθενών με άνοια και να ειδοποιούν τους συγγενείς εάν ένα άτομο βρίσκεται σε κίνδυνο.

5. Ρύπανση των ωκεανών

Οι ωκεανοί του κόσμου είναι γεμάτοι με δισεκατομμύρια κομμάτια πλαστικού - μικροπλαστικών. Εμφανίζονται όταν τα πράγματα που δημιουργούνται από αυτή την ουσία πέφτουν στο νερό και αποσυντίθενται με την πάροδο του χρόνου. Τα μικροπλαστικά είναι πολύ επικίνδυνα για τους κατοίκους της θάλασσας, τα πουλιά και τους ανθρώπους, δηλητηριάζουν το νερό και τα προϊόντα που εξάγουμε από αυτό. Έτσι, το 2018, μια νεκρή φάλαινα βρέθηκε στην Ινδονησία με 6 κιλά πλαστικό στο στομάχι της. Η έρευνα δείχνει επίσης ότι το 90% των θαλάσσιων πτηνών καταναλώνουν κάποια ποσότητα πλαστικού κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Για να συνεχίσει να ζει στη Γη, η ανθρωπότητα θα πρέπει να καθαρίσει τον ωκεανό από τα συντρίμμια. Αυτό θα μπορούσε να διαρκέσει εκατοντάδες χρόνια με την τρέχουσα τεχνολογία, αλλά το μέλλον είναι πιθανό να έχει τη δυνατότητα ανακύκλωσης επικίνδυνων ουσιών σε γιγαντιαία κλίμακα. Ήδη, τα συστήματα The Ocean Cleanup δοκιμάζονται με τη μορφή τεράστιων αυτόνομων δικτύων που επιτρέπουν τη συλλογή πλαστικών με σχετικά χαμηλό κόστος.

6. Έλλειψη γλυκού νερού

Το γλυκό νερό στη Γη είναι πολύ λιγότερο κοινό από το αλμυρό νερό. Επιπλέον, κατανέμεται άνισα στους τόπους διαμονής των ανθρώπων: για παράδειγμα, υπάρχει πολύ λίγο στην Αφρική. Ο πληθυσμός του πλανήτη συνεχίζει να αυξάνεται και σύντομα θα χρειαστούμε ενεργειακά αποδοτικούς και φθηνούς τρόπους για την αφαλάτωση του νερού.

Αυτά μπορεί να είναι νέοι τύποι φίλτρων ή ηλεκτροχημικές τεχνολογίες. Για παράδειγμα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια βρήκαν ότι η νέα μέθοδος αφαλάτωσης θα μπορούσε να βγάλει τη βιομηχανία - και το περιβάλλον - από ένα πολύ αλμυρό τουρσί για να χρησιμοποιήσει έναν ειδικό διαλύτη που επιπλέει πάνω από ένα στρώμα αλμυρού νερού. Το νερό ανεβαίνει στον διαλύτη, ο οποίος διαχωρίζει το αλάτι από αυτό, και το φρέσκο υγρό, λόγω της αλλαγής της πυκνότητας, βυθίζεται στον πυθμένα.

7. Μη ασφαλή αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητα

Δεκάδες εταιρείες αναπτύσσουν μη επανδρωμένα οχήματα: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Τα αυτοκίνητα κυκλοφορούν στους δρόμους, εκπαιδεύονται και δοκιμάζονται, αλλά δεν είναι ακόμη αρκετά ώριμα για να τεθούν στην παραγωγή. Η τεχνητή νοημοσύνη δυσκολεύεται να αντιμετωπίσει δύσκολες κυκλοφοριακές καταστάσεις, μποτιλιαρίσματα και κακή ορατότητα.

Με την πάροδο του χρόνου, ωστόσο, τα drones θα γίνουν σίγουρα ασφαλή και θα μεταμορφώσουν τα αυτοοδηγούμενα οχήματα θα αλλάξουν τον κόσμο με κάποιους απροσδόκητους τρόπους μια σύγχρονη πόλη. Θα εμφανιστούν αυτόνομα ταξί, με αποτέλεσμα οι άνθρωποι να είναι λιγότερο πιθανό να χρησιμοποιούν τα δικά τους αυτοκίνητα. Ο αριθμός των χώρων στάθμευσης και των ατυχημάτων στους δρόμους θα μειωθεί και η κυκλοφοριακή συμφόρηση θα δημιουργεί λιγότερο συχνά.

Μηχανικοί από διάφορες μάρκες εργάζονται για να βελτιώσουν τη συμπεριφορά των αυτοοδηγούμενων αυτοκινήτων. Ένας από τους τρόπους για να επιτευχθεί αυτό είναι η ανάπτυξη της βελτίωσης της ασφάλειας και της αξιοπιστίας του αυτοοδηγούμενου αυτοκινήτου με πρωτόκολλα V2X Πρωτόκολλα V2X, χάρη στα οποία τα αυτοκίνητα μπορούν να ειδοποιούν το ένα το άλλο για την τοποθεσία τους, καθώς και να ανταλλάσσουν δεδομένα με φανάρια, εμπόδια, πύλες και ακόμη και κτίρια.

8. Υλοποίηση τεχνητής νοημοσύνης

Σήμερα, η προηγμένη τεχνητή νοημοσύνη και η προηγμένη ρομποτική υπάρχουν σχεδόν χωριστά το ένα από το άλλο. Τα ρομπότ μπορούν να κάνουν πολλά, ακόμη και να στρίβουν τούμπες, αλλά δεν έχουν μεγάλη επιτυχία στη σκέψη και στη μάθηση ανεξάρτητα. Αλλά τα νευρωνικά δίκτυα και τα προγράμματα που εκτελούνται σε σταθερές μηχανές είναι εξαιρετικά σε αυτό.

Ωστόσο, αργά ή γρήγορα, η τεχνητή νοημοσύνη και το τεχνητό σώμα θα συνδεθούν. Θα υπάρχουν ρομπότ που θα μπορούν ελεύθερα να αλληλεπιδρούν με αντικείμενα του πραγματικού κόσμου, να υπολογίζουν τις ενέργειες και τις συνέπειές τους. Αυτό θα αλλάξει τον βιομηχανικό κόσμο Ο ρόλος των ρομπότ στη βιομηχανία 4.0: τα ρομπότ θα μπορούν να εργάζονται όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν να επιβιώσουν, δεν θα χρειάζεται να κοιμούνται και να τρώνε.

9. Απρόβλεψη σεισμών

Η ανθρωπότητα έχει μάθει να προβλέπει τυφώνες και άλλες καιρικές καταστροφές μέρες ή και μήνες πριν εκδηλωθούν. Δυστυχώς, δεν μπορούμε να πούμε το ίδιο για τους σεισμούς. Κάθε χρόνο χιλιάδες άνθρωποι σκοτώνονται, τραυματίζονται ή χάνονται περιουσίες λόγω σεισμών και των επακόλουθων τσουνάμι.

Η ανάπτυξη συσκευών που σαρώνουν τον φλοιό της γης και το λογισμικό για την επεξεργασία των δεδομένων που λαμβάνονται θα βοηθήσουν στην εκ των προτέρων ειδοποίηση για αυτές τις καταστροφές. Προγραμματιστές και ερευνητές εργάζονται ήδη στο Νευρωνικό Δίκτυο για την Πρόβλεψη Σεισμών με βάση την Αυτόματη Ομαδοποίηση στην Ινδονησία σε νευρωνικά δίκτυα που μπορούν θεωρητικά να προβλέψουν τους σεισμούς. Για παράδειγμα, Ινδονήσιοι επιστήμονες δημιούργησαν ένα νευρωνικό δίκτυο που μπορεί να προβλέψει την εμφάνιση μετασεισμών μετά από σεισμούς. Μέχρι στιγμής, είναι η καλύτερη στο να προβλέπει σοκ με μέγεθος έξι.

10. Αποκωδικοποίηση του εγκεφάλου

Παρά τις εκατοντάδες χρόνια προόδους στην ιατρική, τη βιολογία και την ανατομία, εξακολουθούμε να γνωρίζουμε πολύ λίγα για το πώς λειτουργεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος. Όλη μας η σκέψη, η κινητική δραστηριότητα, η μνήμη και οι δεξιότητές μας καταγράφονται σε νευρώνες χρησιμοποιώντας έναν συγκεκριμένο κώδικα. Η ένδειξη αυτού του κώδικα όχι μόνο θα εξηγήσει ακριβώς πώς σκεφτόμαστε, αλλά θα επιτρέψει επίσης στην αποκωδικοποίηση του εγκεφάλου να αντιμετωπίσει πιο αποτελεσματικά ψυχικές διαταραχές και νευρολογικές παθήσεις.

Υπάρχουν ήδη ελπιδοφόρες εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα. Για παράδειγμα, οι ερευνητές έχουν ήδη μάθει Οι επιστήμονες έχουν βρει έναν τρόπο να αποκωδικοποιούν τα εγκεφαλικά σήματα σε ομιλία για να αναγνωρίζουν την ομιλία από τα σήματα του εγκεφάλου. Και η εταιρεία Neuralink του Έλον Μασκ εργάζεται Το εμφύτευμα Neuralink του Έλον Μασκ θα «συγχωνεύσει» τους ανθρώπους με την τεχνητή νοημοσύνη σε ένα σύστημα ασύρματων τσιπ που θα εμφυτεύονται στον εγκέφαλο και θα ελέγχουν την τεχνολογία με τη δύναμη της σκέψης.