Szalone wynalazki przyszłości. Wybieramy najlepiej zapowiadającą się innowację

Popularne powiedzenie głosi, że jeśli coś jest głupie, ale działa, to wcale nie jest głupie. Można je odnieść do silnika mikrofalowego, który – według obecnego stanu wiedzy – łamie zasadę zachowania pędu i nie ma prawa działać. Problem w tym, że… działa.

Pierwszy silnik tego typu, EmDrive, został zaprezentowany w 2001 roku przez brytyjskiego naukowca i specjalistę od aeronautyki, Rogera Shawyera. Pojemnik w kształcie stożka po wypełnieniu rezonującymi mikrofalami okazał się generować ciąg, zwiększając pęd całego układu. Problem polega na tym, że zgodnie z zasadą zachowania pędu ten powinien być stały, gdy na układ nie działają siły zewnętrzne.

EmDrive spotkał się jednak ze zmasowaną krytyką, a jego twórca - mimo mocnej pozycji w świecie nauki - został uznany za kogoś, kto ugania się za perpetuum mobile i buduje napęd, uznany za niemożliwy. Problem w tym, że w 2013 roku działanie silnika Shawyera potwierdzili chińscy uczeni, a latem 2014 roku grupa badaczy z NASA w czasie spotkania Joint Propulsion Conference przedstawiła badania, z których wynikało, że silnik – mimo wszystko – działa.

Dalszy rozwój tej technologii oznacza rewolucję w astronautyce. Nowy rodzaj napędu pozwala pozbyć się gazu pędnego, stanowiącego istotną część masy satelitów i sond kosmicznych, a także sprawia, że stacje kosmiczne – jak ISS – nie wymagałyby zewnętrznych dostaw paliwa. Dzięki silnikowi mikrofalowemu zniknie jedna z kluczowych barier, ograniczających eksplorację Kosmosu.

Rzeczywistość rozszerzona towarzyszy na m od kilku lat przede wszystkim za sprawą naszych smartfonów. Możliwości, jakie daje połączenie rzeczywistego obrazu z grafiką komputerową wydają się imponujące, choć – w masowym wydaniu – służą na razie przede wszystkim do najprostszej rozrywki.

To jednak dopiero początek – kwestią czasu jest uwolnienie rozszerzonej rzeczywistości od niezbyt wygodnych w użyciu smartfonów. Niewielkim krokiem w tym kierunku są zbudowane przez Google’a okulary Google Glass. Znacznie większym – soczewki kontaktowe, pozwalające wyświetlić obraz bezpośrednio na naszym oku.

Dalszym etapem rozwoju tej technologii jest bezpośrednie połączenie z naszymi zmysłami. Co zyskamy dzięki temu?

Przykładem może być choćby pojawienie się u ludzi wzroku predatora – dzięki sprzętowo zapewnianej możliwości widzenia w podczerwieni będziemy widzieć w nocy i dostrzegać temperaturę. Przedsmak takich możliwości dają na razie aplikacje i sprzętowe dodatki do naszych smartfonów, jednak technologia nie stoi w miejscu – pojawiły się już pierwsze, eksperymentalne soczewki kontaktowe, oferujące (na razie) najprostsze z możliwych, jednopikselowe wyświetlacze.

Wizja mikroskopijnych robotów, działających wewnątrz ludzkiego ciała wydaje się należeć do fantastyki naukowej, ale powoli staje się rzeczywistością. Zanim stworzymy w pełni funkcjonalne nanoroboty, etapem pośrednim – i niezwykle istotnym – będą mikroroboty o rozmiarach wystarczających, by poruszać się wewnątrz naszego ciała.

Docelowo maszyny tego typu będą precyzyjnie dostarczać leki do konkretnych organów lub zwalczać różne zagrożenia, działając na poziomie poszczególnych komórek. Zanim to nastąpi, warto skupić się na nieco mniej futurystycznej wizji.

Całkiem niedawno zaprezentowano mikroskopijne roboty, zdolne do działania w ludzkiej krwi. Dzięki nowatorskiemu napędowi, wykorzystującemu fakt, że krew jest cieczą nienewtonowską i może zmieniać swoją lepkość, roboty są w stanie przemieszczać się w naczyniach krwionośnych. Do czego można je wykorzystać?

Przykładem zastosowania może być walka z miażdżycą – inspekcja naszego układu krwionośnego i mechaniczne usuwanie płytek miażdżycowych, ograniczających przepływ krwi w naczyniach krwionośnych.

Zachwyt i nadzieje, jakie budzą wyświetlacze holograficzne mogą wydać się niezbyt ciekawe w zestawieniu z wyświetlaczami wolumetrycznymi. Czym jest ta technologia?

Wyświetlacz wolumetryczny pozwala na oglądanie trójwymiarowego obiektu z każdej strony, bez użycia jakiegokolwiek dodatkowego sprzętu. Jest to możliwe dzięki pomysłowemu rozwiązaniu, jakim jest umieszczenie wyświetlacza na szybko obracającej się osi lub zastosowanie rzutników, wyświetlających obraz na obracającym się obiekcie.

To drugie rozwiązanie zastosowano w urządzeniu, którego prototyp o nazwie RayModeler zaprezentowała dwa lata temu firm Sony. Dzieło japońskiego koncernu wyglądało na pozór dość skromnie i było niewielki, czarnym cylindrem o wysokości zaledwie 27 centymetrów. Możliwości tego sprzętu okazały się jednak zachwycające.

Zaprezentowany przez Sony wyświetlacz zapewniał wprawdzie skromną rozdzielczość 96 na 128 pikseli, ale nawet z tym ograniczeniem robił oszałamiające wrażenie. Wyświetlał w pełni trójwymiarowy obraz – obiekt można było obejrzeć z każdej strony, obchodząc urządzenie.

Rozwój technologii i medycyny sprawia, że ciało staje się coraz mniej niezbędnym do życia elementem. Co prawda na razie nie potrafimy całkowicie oddzielić od niego ludzkiej świadomości, ale dotychczasowe dokonania i tak są imponujące.

Jedną z kluczowych kwestii jest stworzenie działających i efektywnych interfejsów, łączących ludzki układ nerwowy z maszynami. Do czego może się przydać takie rozwiązanie? Nie chodzi tu o tworzenie cyborgów, ale o przezwyciężanie ograniczeń, narzucanych przez nasze zawodne i podatne na uszkodzenia ciała.

Przykładem takiego rozwiązania mogą być kamery, przekazujące obraz do mózgu za pomocą wszczepionych do niego elektrod. W rezultacie osoba pozbawiona oczu jest już w stanie widzieć i – w miarę normalnie – funkcjonować. Innym obszarem zastosowania tego rozwiązania są protezy z neurofeedbackiem.

Osoba z taką protezą może nie tylko za pomocą własnej woli sterować jej ruchami, ale również odbierać bodźce, przekazywane np. z sensorów sztucznej dłoni, dotyczące temperatury czy twardości powierzchni jakiegoś przedmiotu. Już teraz dzięki takim rozwiązaniom możliwe staje się - dzięki ezgoszkieletom - chodzenie osób z całkowicie bezwładnym ciałem lub udział w wyścigach samochodowych kierowcy, który jest pozbawiony władzy nad swoim ciałem poniżej szyi.

[polldaddy]8437061[/polldaddy]

Artykuł powstał we współpracy z Fundacją ADAMED - organizatorem programu naukowo - edukacyjnego ADAMED SmartUP, który pozwoli Ci odkryć fascynujący świat nauk przyrodniczych i ścisłych.