10 globálnych problémov, ktoré dnes technológie riešia

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 04:09

Dekódovanie mozgu, ukladanie energie a ďalšie záležitosti, v ktorých sú nové vynálezy nevyhnutné.

1. Oxid uhličitý v atmosfére

Na odstránenie skleníkového efektu ľudstvo nestačí len znižovať škodlivé emisie. Je tiež potrebné nejako sa zbaviť plynu, ktorý je už v atmosfére. Napríklad pomocou sekvestrácie uhlíka - procesu premeny oxidu uhličitého na organickú hmotu.

Toto je neuveriteľne náročná úloha. Vedci však už skúšajú rôzne spôsoby premeny uhlíka na užitočné produkty. Takže pomocou katalyzátorov vyrobených z niklu a fosforu výskumníci premieňajú výskumníci práve našli spôsob, ako premeniť CO2 na plast s bezprecedentnou účinnosťou oxid uhličitý na rôzne polymérne materiály. Na spracovaní CO pracuje niekoľko ústavov naraz₂ do syntetického paliva. Pomocou špeciálnych rias je uhlík premieňaný riasami používanými na premenu CO2 na uhlíkové vlákna na uhlíkové vlákna. Existuje aj spôsob, ako premeniť oxid uhličitý na betón zo škodlivých emisií betónu: používa sa na to vápenec.

2. Skladovanie energie

Ľudia sa učia získavať stále viac energie z obnoviteľných zdrojov. Veterné turbíny a solárne panely sú čoraz lacnejšie, ale majú vážnu nevýhodu: keď slnko zapadne alebo prestane fúkať vietor, nefungujú.

Aj preto ľudstvo zatiaľ nemôže opustiť stabilnejšie zdroje – uhlie a zemný plyn. Musí sa nájsť spôsob skladovania energie vo veľkom meradle. Až tak, že môžete metropolu kŕmiť napríklad celú noc. Moderné batérie na to nie sú príliš vhodné, prinajmenšom kvôli ich vysokej cene.

Našťastie vedci a spoločnosti po celom svete na tomto probléme pracujú. Sľubný vývoj zahŕňa napríklad spoločnosti Toyota a Panasonic súhlasia so založením spoločného podniku súvisiaceho s automobilovými prizmatickými batériami, ktoré sú založené na tekutom alebo gélovom elektrolyte, a ultrarýchla nabíjateľná hliníkovo-iónová batéria na báze hliníka. Výhody týchto vynálezov spočívajú v tom, že umožňujú uložiť viac energie, no zároveň sa na rozdiel od lítium-iónových batérií nespaľujú a rýchlo sa nabíjajú.

3. Chrípka

Pandemická chrípka je zriedkavá, ale veľmi nebezpečná. V roku 1918 zomrelo na vírus H viac ako 50 miliónov ľudí₁N₁, potom asi milión v rokoch 1957 a 1968 a asi 500 tisíc v roku 2009.

Vírus sa neustále mení a staré vakcíny prestávajú účinkovať. Jednou z dôležitých úloh vedcov a vynálezcov je preto vytvorenie univerzálnej vakcíny, ktorá ochráni tak pred menej nebezpečnými verziami vírusu, ako aj pred katastrofickými epidémiami. Na tom už pracuje Universal Influenza Vaccine Research: vedci testujú niekoľko vakcín naraz. Jeden je založený na feritíne, proteíne, ktorý sa môže zostaviť do nanočastíc. Druhý zahŕňa štyri typy hemaglutinínu (jedna zo zložiek vírusu chrípky), ktoré sú určené na stimuláciu imunitnej odpovede organizmu.

4. Demencia

Asi tretina ľudí nad 85 rokov trpí demenciou. Postupom času sa priemerná dĺžka života predlžuje a zvyšuje sa aj počet ľudí náchylných na túto chorobu. Zároveň ešte nebol vynájdený jediný skutočne účinný spôsob, ako si s týmto neduhom poradiť.

Pokroky v neurovede, neurológii a genetike nám pomáhajú lepšie pochopiť, čo spôsobuje Alzheimerovu chorobu a iné formy demencie. Možno s príchodom pokročilejších zariadení a technológií na štúdium mozgu môžu vedci nájsť spôsoby, ako spomaliť alebo zabrániť progresii ochorenia.

Technológia práve teraz pomáha uľahčiť život ľuďom s poruchami pamäti. Napríklad stránka Ako môžem? pripomenie vám každodenné úlohy, ako je položenie kanvice alebo umývanie riadu pomocou krátkych valčekov. A v Spojenom kráľovstve vedci pracujú na spustení: UK DRI Care Research & Technology v Imperial na systémoch inteligentných zariadení, ktoré dokážu automaticky monitorovať stav pacientov s demenciou a informovať príbuzných, ak je osoba v nebezpečenstve.

5. Znečistenie oceánov

Svetové oceány sú naplnené miliardami kúskov plastu – mikroplastov. Objavujú sa, keď veci vytvorené z tejto látky padajú do vody a časom sa rozpadajú. Mikroplasty sú veľmi nebezpečné pre morských obyvateľov, vtáky a ľudí, otravujú vodu a produkty, ktoré z nej získavame. Takže v roku 2018 bola v Indonézii nájdená mŕtva veľryba so 6 kilogramami plastu v žalúdku. Výskum tiež ukazuje, že 90 % morských vtákov počas svojho života spotrebuje určité množstvo plastov.

Aby ľudstvo pokračovalo v živote na Zemi, bude musieť vyčistiť oceán od trosiek. So súčasnou technológiou to môže trvať stovky rokov, ale budúcnosť bude mať pravdepodobne potenciál recyklovať nebezpečné látky v obrovskom rozsahu. Systémy The Ocean Cleanup sa už testujú vo forme obrovských autonómnych sietí, ktoré umožňujú zber plastov s relatívne nízkymi nákladmi.

6. Nedostatok sladkej vody

Sladká voda na Zemi je oveľa menej bežná ako slaná voda. Navyše je medzi miestami pobytu ľudí nerovnomerne rozmiestnený: napríklad v Afrike je ho veľmi málo. Populácia planéty neustále rastie a čoskoro budeme potrebovať energeticky efektívne a lacné spôsoby odsoľovania vody.

Môžu to byť nové typy filtrov alebo elektrochemické technológie. Napríklad vedci z Kolumbijskej univerzity prišli s novou metódou odsoľovania, ktorá by mohla dostať priemysel – a životné prostredie – z veľmi slaného nálevu na použitie špeciálneho rozpúšťadla, ktoré sa vznáša nad vrstvou slanej vody. Voda stúpa k rozpúšťadlu, ktoré z nej oddeľuje soľ a čerstvá kvapalina v dôsledku zmeny hustoty klesá ku dnu.

7. Nebezpečné samoriadiace autá

Desiatky spoločností vyvíjajú bezpilotné vozidlá: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Autá jazdia po uliciach, trénujú a testujú, no ešte nie sú dostatočne vyspelé na to, aby sa dostali do výroby. Umelá inteligencia sa ťažko vyrovnáva s náročnými dopravnými situáciami, dopravnými zápchami a zlou viditeľnosťou.

Postupom času sa však drony určite stanú bezpečnými a premenia samoriadiace vozidlá zmenia svet nejakým neočakávaným spôsobom na moderné mesto. Vzniknú autonómne taxíky, vďaka ktorým bude menej pravdepodobné, že ľudia budú používať vlastné autá. Zníži sa počet parkovísk a nehôd na cestách, menej často sa budú vytvárať zápchy.

Inžinieri rôznych značiek pracujú na zlepšení správania sa samoriadiacich áut. Jedným zo spôsobov, ako to dosiahnuť, je vývoj zlepšenia bezpečnosti a spoľahlivosti autonómneho auta s protokolmi V2X Protokoly V2X, vďaka ktorým sa autá môžu navzájom informovať o svojej polohe, ako aj vymieňať si údaje so semaformi, závorami, bránami a dokonca aj budovy.

8. Materializácia umelej inteligencie

Pokročilá umelá inteligencia a pokročilá robotika dnes existujú takmer oddelene od seba. Roboty dokážu veľa, dokonca aj kotrmelce krútia, ale v samostatnom myslení a učení sa veľmi neuspeli. Ale neurónové siete a programy bežiace na stacionárnych strojoch sú v tomto vynikajúce.

Umelá inteligencia a umelé telo sa však skôr či neskôr spoja. Budú tam roboti, ktorí môžu voľne interagovať s objektmi reálneho sveta, počítať akcie a ich dôsledky. Toto zmení priemyselný svet Úloha robotov v Priemysle 4.0: roboty budú môcť pracovať tam, kde ľudia neprežijú, nebudú potrebovať spať a jesť.

9. Nepredvídateľnosť zemetrasení

Ľudstvo sa naučilo predpovedať hurikány a iné poveternostné katastrofy niekoľko dní alebo dokonca mesiacov predtým, ako k nim dôjde. Bohužiaľ, to isté sa nedá povedať o zemetraseniach. Každý rok sú tisíce ľudí zabité, zranené alebo stratené o majetok v dôsledku otrasov a následných cunami.

Vývoj zariadení, ktoré skenujú zemskú kôru a softvér na spracovanie prijatých údajov, pomôže upozorniť na tieto katastrofy vopred. Programátori a výskumníci už pracujú na Neurónovej sieti pre predpovedanie zemetrasení založenej na automatickom zhlukovaní v Indonézii na neurónových sieťach, ktoré môžu teoreticky predpovedať zemetrasenia. Indonézski vedci napríklad vytvorili neurónovú sieť, ktorá dokáže predpovedať výskyt následných otrasov po zemetraseniach. Zatiaľ najlepšie vie predpovedať otrasy s magnitúdou šesť.

10. Dekódovanie mozgu

Napriek stovkám rokov pokroku v medicíne, biológii a anatómii stále vieme veľmi málo o tom, ako funguje ľudský mozog. Všetko naše myslenie, motorická aktivita, pamäť a zručnosti sú zaznamenané v neurónoch pomocou určitého kódu. Kľúč k tomuto kódu nielenže presne vysvetlí, ako si myslíme, ale tiež umožní Dekódovanie mozgu efektívnejšie liečiť duševné poruchy a neurologické ochorenia.

V tejto oblasti už existuje sľubný vývoj. Napríklad vedci sa už dozvedeli Vedci našli spôsob, ako dekódovať mozgové signály na reč, aby rozpoznali reč od mozgových signálov. A spoločnosť Neuralink Elona Muska pracuje Implantát Neuralink od Elona Muska „spojí“ľudí s AI na systéme bezdrôtových čipov, ktoré budú implantované do mozgu a budú ovládať technológiu silou myšlienky.