10 tecnologie rivoluzionarie che non hanno ancora trovato un uso diffuso ma potrebbero diventare generalmente disponibili nel 2018.
1. Stampa 3D in metallo
La stessa stampa 3D esiste da molto tempo, ma è stata utilizzata principalmente per lavorare con la plastica. Tutti gli altri materiali, in particolare il metallo, erano troppo costosi per questa tecnologia. Ora la stampa 3D di prodotti in metallo è diventata conveniente, ampiamente applicabile e presto cambierà il sistema stesso di produzione di massa.
In particolare, la parte mancante può essere semplicemente stampata su una stampante in un'unica copia, invece di organizzare la produzione su larga scala. Per le auto vecchie, i televisori e altre apparecchiature rare, il problema della mancanza di pezzi di ricambio scomparirà. Gli impianti potranno diversificare la gamma dei loro meccanismi, adattandoli alle specifiche esigenze dei clienti. E per questo non sarà necessario acquistare nuove attrezzature.
Ad esempio, nel Regno Unito, un paziente è stato dotato di costole stampate in titanio. La società francese Stelia Aerospace ha stampato un pannello della fusoliera auto-rinforzato. E i costruttori navali olandesi hanno presentato la prima elica per navi completamente stampata. E questi sono solo alcuni delle dozzine di esempi di stampa 3D in metallo di successo nell'ultimo anno.
2. Embrioni artificiali
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Gli scienziati di Cambridge cambiano completamente il concetto stesso di creare nuova vita. Sono riusciti a far crescere un embrione di topo in una provetta utilizzando solo cellule staminali. Non erano necessari né uova né sperma per questo. Le cellule staminali in qualche modo si auto-organizzano in un embrione, che, tuttavia, non è ancora in grado di svilupparsi ulteriormente. Tuttavia, questo è il primo passo verso la creazione di embrioni umani vitali in questo modo non convenzionale.
Tale ricerca aiuterà gli scienziati a capire come coltivare organi artificiali e modificare i geni, prevenire le malattie ereditarie e studiare lo sviluppo degli embrioni nelle prime fasi. È vero, sorgono una serie di questioni etiche che devono essere affrontate prima che la tecnologia possa essere migliorata al livello desiderato.
3. Città intelligenti
Sidewalk Labs, una consociata di Google, costruirà un quartiere Smart Quayside di 8 mq a Toronto, in Canada. km. Sarà situato lungo la costa orientale della città e la divisione locale del motore di ricerca Internet Google Canada vi sposterà la sua sede. L'azienda diventerà un residente di ancoraggio lì e investirà $ 50 milioni nello sviluppo dell'area.
Il progetto costerà a Sidewalk circa $ 1 miliardo, con ulteriori $ 1,25 miliardi aggiunti al governo di Toronto. Il piano prevede un rinnovamento completo del sistema di trasporto (tutte le auto saranno senza equipaggio e saranno condivise), nonché la creazione di alloggi a prezzi accessibili. Ci saranno requisiti rigorosi per la protezione del diritto alla privacy, in particolare per quanto riguarda l'interferenza del governo. Inoltre, nell'area "smart" appariranno linee di transito autonome e sistemi energetici più rispettosi dell'ambiente.
Una vasta rete di sensori contribuirà a migliorare le infrastrutture, raccogliendo informazioni su tutto, dalla qualità dell'aria e dai livelli di rumore alle attività quotidiane dei cittadini. Sidewalk Labs renderà tutto il suo software gratuito in modo che le aziende IT possano creare nuove e interessanti applicazioni basate su di esso.
Se il progetto di Toronto avrà successo, verranno costruiti quartieri intelligenti a San Francisco, Denver, Los Angeles e Boston.
4. AI per tutti
Il mercato dell'IA oggi è dominato da Amazon, Baidu, Google e Microsoft. Ma i giganti della tecnologia hanno iniziato a ospitare alcuni dei loro progetti su piattaforme cloud in modo che altre aziende possano utilizzare l'apprendimento automatico per i propri scopi. Ciò consentirà all'industria di crescere molto più velocemente e aiuterà a rivoluzionare la medicina, la produzione e l'energia.
Il problema è che poche persone possono permettersi di assumere specialisti di intelligenza artificiale. Pertanto, anche la disponibilità di informazioni non garantisce che verranno utilizzate correttamente. Google e Amazon lo capiscono e offrono servizi di consulenza per aiutare a preparare nuovi talenti AI.
5. Concorrenza delle reti neurali
Le reti neurali hanno imparato a riconoscere milioni di immagini, ma per molto tempo non sono riuscite a trovare nulla da sole. Semplicemente non avevano immaginazione. La soluzione è stata inventata da Ian Goodfellow dell'Università di Montreal creando un GAN (generative adversarial network). Rappresenta due reti neurali (modelli matematici semplificati del cervello umano) che giocano insieme al gatto e al topo.
Innanzitutto, entrambe le reti neurali vengono addestrate sugli stessi dati. Quindi uno di loro, che si chiama generatore, aggiunge una nuova funzionalità all'immagine già familiare - ad esempio, un pedone ha una terza mano. La seconda rete neurale - il discriminatore - deve capire se ha già visto un'immagine simile o se si tratta di un falso. Cioè, deve capire se una persona con tre braccia può essere reale. Nel tempo, il generatore ha imparato così abilmente a falsificare le immagini che il discriminatore non è riuscito a distinguerle da quelle reali. Si scopre che la rete neurale ha immaginato e creato qualcosa di nuovo e realistico.
GAN è diventata una delle tecnologie più dirompenti quest'anno. Gli sviluppatori di Nvidia, dopo aver compilato centinaia di migliaia di immagini di celebrità, hanno creato volti umani che sono indistinguibili da quelli reali, nonostante il fatto che queste persone non siano mai esistite. Un altro gruppo di ricerca è stato in grado di rendere i dipinti indistinguibili nello stile dai dipinti di Van Gogh, che non ha mai dipinto. La tecnologia apre le porte a contraffazioni di alta qualità, ma allo stesso tempo consente di dare all'IA l'immaginazione necessaria per lavorare al meglio con la realtà circostante.
6. "Pesce babilonese"
Google ha rilasciato i $ 159 Pixel Buds, un analogo del "pesce babilonese" da The Hitchhiker's Guide to the Galaxy. Sono in grado di tradurre automaticamente da 40 lingue, devi solo premere un pulsante o dire qualcosa come: "Aiutami a parlare spagnolo!" È vero, questa funzione è disponibile solo in bundle con un altro nuovo prodotto: lo smartphone Google Pixel 2.
Una persona mette le cuffie, l'altra tiene in mano uno smartphone. Una persona con le cuffie parla la sua lingua: lo smartphone traduce automaticamente il suo discorso in vivavoce. Un uomo con uno smartphone risponde: la traduzione simultanea si sente nelle cuffie. È chiaro che comunicare in questo modo su strade rumorose sarà problematico, poiché non è facile per il sistema riconoscere la parola tra centinaia di altri suoni. Tuttavia, è meglio che parlare tramite Google Translate, poiché ciascuno dei partecipanti alla conversazione può controllare il microfono nelle cuffie e nel telefono, ingrandendo se necessario.
7. Centrale a gas a zero emissioni
Startup Net Power ha costruito una centrale elettrica a gas a emissioni zero a Houston. La tecnologia si basa su una turbina fondamentalmente nuova di 1/10 di dimensione di una turbina convenzionale, che si inserisce in una stanza di 5,6 mq. Allo stesso tempo, rimane lo stesso potente, grazie a un trasferimento di calore più efficiente utilizzando il fluido supercritico.
In una piccola turbina, il gas naturale viene bruciato in una camera di combustione sotto ossigeno puro e vengono prodotti solo vapore acqueo e anidride carbonica. Inoltre, la camera è già riempita con anidride carbonica supercritica ad alta pressione e temperatura. La camera di combustione produce anidride carbonica e un po 'di vapore acqueo. Questa miscela ad alta temperatura e alta pressione viene quindi inviata a una turbina a gas dove l'energia della pressione fa girare l'albero e genera elettricità. La miscela di gas raffreddata lascia la turbina, dove viene separata in parti.
La quantità richiesta di anidride carbonica viene compressa a uno stato supercritico e restituita alla camera per mantenere la necessaria circolazione del gas nel sistema. Il flusso rimanente di anidride carbonica può essere interrato o venduto ad altre aziende e l'acqua pulita viene scaricata. L'efficienza del carburante di una tale centrale elettrica sarà dell'80% (per confronto, l'efficienza di molte centrali elettriche russe non supera il 21-22%, per quelle americane è di circa il 60%).
Nonostante la popolarità delle energie rinnovabili, Net Power ritiene che con il massiccio passaggio alle auto elettriche, la domanda di elettricità aumenterà più che mai. Il gas naturale, quindi, può avere buone prospettive: se una centrale elettrica resta altrettanto efficiente ma non inquina l'ambiente, perché non utilizzare combustibili fossili?
8. Vera privacy online
Il nuovo sistema di identificazione Internet può verificare la tua identità senza che tu debba fornire la tua data di nascita o altre informazioni personali, grazie a un protocollo chiamato zero-knowledge proof. Nonostante il fatto che gli sviluppatori lavorino alla sua creazione da decenni, un interesse particolare si è risvegliato solo l'anno scorso, grazie alla criptovaluta Zcash.
Gli sviluppatori sottolineano che la valuta si basa su un sistema di crittografia avanzato che consente di inviare denaro in qualsiasi parte del mondo senza essere tracciato. Questa è la principale differenza tra Zcash e Bitcoin. Ogni proprietario di bitcoin riceve un indirizzo composto da lettere e numeri e qualsiasi transazione passa attraverso un registro distribuito: la blockchain. Le forze dell'ordine possono utilizzare l'analisi dei dati per scoprire chi possiede questo indirizzo e monitorare l'andamento delle transazioni. Blockchain ha ripetutamente aiutato gli investigatori a trovare spacciatori che vendono beni sul mercato nero.
Zcash si basa sul metodo di crittografia zk-Snark, sviluppato da scienziati israeliani in collaborazione con i colleghi del MIT. Tutte le transazioni sono confermate in rete, ma è impossibile risalire agli indirizzi dei partecipanti all'operazione.
Tuttavia, nonostante tutti i vantaggi di zk-Snark, è una tecnologia molto complessa e lenta. Pertanto, gli sviluppatori stanno ora cercando modi per semplificarlo e renderlo più accessibile.
9. Previsioni genetiche
Non è lontano il giorno in cui i bambini riceveranno un passaporto genetico alla nascita. Indica quale è la probabilità di avere un attacco di cuore in futuro, una tendenza a determinati tipi di cancro o diabete. Esaminando una quantità colossale di dati, gli scienziati ricavano "punteggi di rischio poligenico", che in futuro aiuteranno a identificare malattie gravi nelle fasi iniziali e a trattarle con successo.
Le aziende farmaceutiche avranno bisogno di queste informazioni anche per testare farmaci per prevenire l'Alzheimer o le malattie cardiovascolari. Per le sperimentazioni, possono reclutare pazienti inclini a queste malattie al fine di creare i farmaci più efficaci.
10. Computer quantistici
I chimici attendono soprattutto l'apparizione dei computer quantistici. Stanno già anticipando come li useranno per creare nuove molecole. Nuove proteine per farmaci molto più efficaci, nuovi elettroliti per le batterie e composti che possono trasformare la luce solare direttamente in combustibile liquido. I computer convenzionali non hanno abbastanza potenza di calcolo per costruire tali computer, e con l'avvento dei computer quantistici, questo diventerà una parte della vita quotidiana degli scienziati chimici.
La startup californiana Rigetti Computing ha dimostrato che un computer quantistico può essere utilizzato per l'apprendimento automatico. L'azienda ha anche aperto l'accesso al suo computer quantistico Forest, situato nel cloud e in grado di eseguire calcoli utilizzando un processore a 19 qubit.
Olga Gogoladze
