Мы живём в мире стремительных перемен и инноваций. Темп развития технологий и трансформации привычного образа жизни ускоряется в геометрической прогрессии. В новой рубрике «Дивный новый мир» мы будем рассказывать о самых интересных открытиях, которые ещё вчера можно было считать фантастикой, а сегодня это уже реальность, с которой нам предстоит научиться жить.
Экзоскелеты для работы на пенсии
В Японии почти треть населения старше 65 лет, что создаёт дефицит рабочей силы с применением ручного труда в областях сельского хозяйства, строительства и торговли. Чтобы работать дальше пожилые жители Японии начали носить экзоскелеты.
Эти устройства за счёт внешнего каркаса и приводящих частей предназначены для восполнения утраченных функций силы мышц человека. Экзоскелеты облегчают переноску тяжестей, снимая нагрузку с позвоночника, ног и рук. Такие разработки стали ответом технологических компаний на старение населения и дефицит рынка труда.
Например, фирма Innophys разработала костюм в виде рюкзака, который можно зарядить вручную, сжав насос 30 раз – это накачает воздухом «мышцы», усиленные алюминиевым каркасом. В готовом состоянии устройство позволяет людям без особых усилий поднимать до 24 килограммов. Сам экзоскелет в зависимости от модификации весит от 3,8 кг до 5,5 кг.
Одними из заказчиков этого новшества выступила, например, семейная компания, производящая и продающая маринованную редьку. С помощью экзоскелета глава семьи смог продолжить работу с тяжёлым весом несмотря на 70-летний возраст. Один экзоскелет обходится примерно в 1300 долларов (95 тысяч рублей).
В целом японские разработчики прогнозируют массовое распространение экзоскелетов в ближайшем десятилетии.
Ранее свой экзоскелет Wearable Vest EXoskeleton (VEX) представила южнокорейская Hyundai. Он весит всего 2,5 кг, при этом он способен увеличить грузоподъёмную способность человека на 5,5 кг. Особенно эффективным устройство оказывается при выполнении работ, во время которых нужно держать руки над головой. Южнокорейский экзоскелет дороже японского – он стоит около 5 тысяч долларов (367 тысяч рублей).
Искусственные мышцы из России
Разработкой искусственной мускулатуры для создания полноценной мышечной ткани учёные занимаются достаточно давно. Это даст возможность производить высокотехнологичные протезы для людей с ограниченными возможностями, значительно улучшив качество их жизни. Как раз для этих целей несколько лет назад российские учёные из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» изобрели лёгкий и при этом прочный материал.
Главной проблемой при пересадке искусственных мышц человеку пока остаётся то, что большинство материалов, используемых в подобной мускулатуре, являются высокотоксичными. Однако российские исследователи сумели провести ряд опытов, доказавших, что основой искусственных мышц может быть вещество на основе полиэтилена с удлинённой цепью молекул. Учёные из НИТУ «МИСиС» укрепили полиэтилен углеродными нанотрубками, благодаря чему износостойкость повысилась в два раза, а срок службы материала может достигать 15 лет.
Полученное вещество может применяться не только в качестве материала для производства искусственных мышц. Так как при охлаждении сырьё сужается, а при нагреве расширяется, имитируя мышечное сокращение, оно может быть использовано и в изготовлении костей.
Разработчики НИТУ «МИСиС» создали замену кости – внешний слой является сплошным, а внутренний – пористым, что имитирует её биологическую структуру.Она была получена с помощью совмещения методов твердофазного смешивания и термопрессования, а для создания пор использовалась сверхкритическая жидкость. При определённых условиях она превращалась из воды в газ и испарялась, оставляя поры, содержание которых в материале составляет 80%.
Кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Научно-исследовательского центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» Фёдор Сенатов уточняет: «Такой материал прекрасно режется, что очень выгодно для хирургов. Он также обладает эффектом памяти формы, то есть, если его сжать, а потом поместить в нужное место, он «расправится». Так можно значительно сократить время и сложность операции».
По словам учёных, срок до внедрения искусственных суставов и костей составляет 5-7 лет. Это обусловлено необходимостью провести массу доклинических испытаний, прежде чем осуществлять массовый выпуск.
Чип на кончике иглы
Американские учёные из Колумбийского университета и Центра по перспективным научным исследованиям в Нью-Йорке модифицировали микросхему тайваньской компании TSMC для внедрения её в организм иглой. Увидеть такой чип можно только с помощью микроскопа, так как он не превышает размеры пылевого клеща. Общий размер микросхемы составляет меньше 0,1 кубического миллиметра.
Включение, выключение и управление устройством происходит с помощью ультразвука. Микросхема способна передавать и обрабатывать данные. Новая разработка предназначена для передачи данных о внутренней температуре тела, артериальном давлении, уровне глюкозы и о многих других параметрах тела.
Устройство будет использоваться для вживления в организм с целью поддержания физиологических функций пациентов, лечения различных заболеваний, а также для проведения медицинских исследований.
Большинство ранее разработанных устройств отличались крайне высокойэнергопотребляемостью. По этой причине часто приходилось прибегать к использованию сразу нескольких чипов. В данном же случае для функционирования устройства дополнительные элементы не требуются.
Эксперименты пока были проведены только на мышах. В организме грызунов чип стимулировал органы ультразвуком и измерял температуру тела. На очереди испытания на людях. «Возможно, когда-нибудь подобные чипы будут одобрены для массового применения»,– отметил один из создателей микросхемы, профессор Кен Шепард.
Электронные копии умерших людей
Тема создания электронных копий людей весьма популярна в современном мире. Нечто подобное мы могли уже видеть в научно-фантастическом сериале «Чёрное зеркало» (2011-2019 гг.). Частичный перенос идеи в реальный мир стал возможен благодаря бурному развитию искусственного интеллекта и технологии нейронных сетей. Достижениями прогресса решили воспользоваться шведские изобретатели. Руководство крупной сети стокгольмских похоронных бюро «Феникс» поставило перед собой амбициозную цель: попытаться создать максимально правдоподобные электронные копии усопших людей.
«Первоначально мы создали речевую программу, которая отвечает на вопросы наших клиентов по поводу организации похорон», – заявила изданию Шарлотта Руниус, директор сети «Феникс». После этого появилась идея создать «электронную копию человека». Речь идёт о специальной программе, которая будет имитировать голос усопшего. Согласно задумке, она сможет отвечать на различные бытовые вопросы, однако не сможет рассказать ни о чём принципиально новом, например, о новинках кинематографа.
На данном этапе не предусмотрена система обновления базы данных. Между тем шведских специалистов сложно обвинить в отсутствии амбиций: согласно планам, программа станет только первым этапом реализации проекта. В дальнейшем планируется разработка роботов, которые будут визуально похожи на умерших людей.
Для первых работающих образцов похоронное агентство и группа программистов намерены найти десять добровольцев, голоса которых запишет и обработает специальная программа. Очевидно, что только после анализа звучания голосов, воспроизведённых уже непосредственно искусственным интеллектом, можно будет сделать вывод о жизнеспособности идеи. Несмотря на бурное развитие искусственного интеллекта, проблем на пути специалистов из Стокгольма может быть немало.
Исходя из успешности данного эксперимента, в дальнейшем руководство бюро будет принимать решение о том, следует ли переходить к следующему этапу проекта или же нужно отказаться от идеи как от бесперспективной. Даже если у шведов в итоге ничего не получится, однажды, пускай даже спустя десятилетия или даже столетия, нечто подобное обязательно должно произойти.
Подготовил Марк Покровский
