10 مشکل جهانی که امروزه فناوری در حال حل آنهاست

2024 نویسنده: Malcolm Clapton | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 03:54

رمزگشایی مغز، ذخیره انرژی و مسائل دیگری که در آنها اختراعات جدید ضروری است.

1. دی اکسید کربن در جو

برای از بین بردن اثر گلخانه ای، انسان فقط برای کاهش انتشارات مضر کافی نیست. همچنین لازم است به نحوی از شر گازی که از قبل در جو وجود دارد خلاص شوید. به عنوان مثال، با استفاده از ترسیب کربن - فرآیند تبدیل دی اکسید کربن به ماده آلی.

این یک کار فوق العاده با منابع فشرده است. با این حال، دانشمندان در حال حاضر روش های مختلفی را برای تبدیل کربن به محصولات مفید امتحان می کنند. بنابراین، محققان با استفاده از کاتالیزورهای ساخته شده از نیکل و فسفر، محققان راهی برای تبدیل CO2 به پلاستیک با کارایی بی سابقه دی اکسید کربن به مواد پلیمری مختلف پیدا کردند. چندین موسسه به طور همزمان روی پردازش CO کار می کنند₂ به سوخت مصنوعی با استفاده از جلبک های ویژه، کربن توسط جلبک هایی که برای تبدیل CO2 به الیاف کربن به فیبر کربن استفاده می شود، تبدیل می شود. همچنین راهی برای تبدیل دی اکسید کربن به بتن از انتشارات مضر بتن وجود دارد: برای این کار از سنگ آهک استفاده می شود.

2. ذخیره انرژی

مردم در حال یاد گرفتن انرژی بیشتر و بیشتر از منابع تجدیدپذیر هستند. توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی ارزان‌تر می‌شوند، اما یک عیب جدی دارند: وقتی خورشید غروب می‌کند یا باد نمی‌وزد، کار نمی‌کنند.

این یکی از دلایلی است که بشریت هنوز نمی تواند منابع پایدارتر - زغال سنگ و گاز طبیعی - را رها کند. باید راهی برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ پیدا کرد. به قدری که بتوانید مثلاً کل شب را به کلان شهر تغذیه کنید. باتری های مدرن حداقل به دلیل هزینه بالایی که دارند برای این کار چندان مناسب نیستند.

خوشبختانه دانشمندان و شرکت های سراسر جهان روی این موضوع کار می کنند. پیشرفت‌های امیدوارکننده شامل، برای مثال، تویوتا و پاناسونیک برای ایجاد سرمایه‌گذاری مشترک مرتبط با باتری‌های منشوری خودرو، که بر پایه الکترولیت مایع یا ژل ساخته شده‌اند، و یک باتری یون آلومینیومی فوق سریع قابل شارژ بر پایه آلومینیوم، توافق کردند. از مزایای این اختراعات این است که به شما امکان ذخیره انرژی بیشتری را می دهند، اما در عین حال برخلاف باتری های لیتیوم یونی نمی سوزند و سریع شارژ می شوند.

3. آنفولانزا

آنفولانزای همه گیر نادر است، اما بسیار خطرناک است. در سال 1918، بیش از 50 میلیون نفر به دلیل ویروس H جان خود را از دست دادند₁ن₁، سپس حدود یک میلیون در سال 1957 و 1968 و حدود 500 هزار در سال 2009.

ویروس دائماً در حال تغییر است و واکسن‌های قدیمی کار نمی‌کنند. بنابراین، یکی از وظایف مهم دانشمندان و مخترعان، ایجاد یک واکسن جهانی است که هم از نسخه‌های کمتر خطرناک ویروس و هم از اپیدمی‌های فاجعه‌بار محافظت می‌کند. کار روی این موضوع در حال حاضر توسط تحقیقات جهانی واکسن آنفلوانزا در حال انجام است: دانشمندان در حال آزمایش چندین واکسن به طور همزمان هستند. یکی از آنها بر پایه فریتین است، پروتئینی که می تواند به نانوذرات تبدیل شود. نوع دیگر شامل چهار نوع هماگلوتینین (یکی از اجزای ویروس آنفولانزا) است که برای تحریک پاسخ ایمنی بدن طراحی شده است.

4. زوال عقل

حدود یک سوم افراد بالای 85 سال از زوال عقل رنج می برند. با گذشت زمان، امید به زندگی طولانی تر می شود و تعداد افراد مستعد ابتلا به این بیماری نیز افزایش می یابد. در عین حال، هنوز یک روش واقعا مؤثر برای مقابله با این بیماری اختراع نشده است.

پیشرفت‌ها در علوم اعصاب، عصب‌شناسی و ژنتیک به ما کمک می‌کنند تا بفهمیم چه چیزی باعث بیماری آلزایمر و سایر اشکال زوال عقل می‌شود. شاید با ظهور دستگاه‌ها و فناوری‌های پیشرفته‌تر برای مطالعه مغز، دانشمندان بتوانند راه‌هایی برای کاهش سرعت یا جلوگیری از پیشرفت بیماری بیابند.

فناوری در حال حاضر به آسان‌تر کردن زندگی افراد مبتلا به اختلالات حافظه کمک می‌کند. به عنوان مثال، چگونه می توانم؟ کارهای روزانه مانند گذاشتن روی کتری یا شستن ظروف با استفاده از غلتک های کوتاه را به شما یادآوری می کند.و در بریتانیا، دانشمندان در حال راه‌اندازی: تحقیقات و فناوری مراقبت DRI بریتانیا در Imperial بر روی سیستم‌های دستگاه هوشمندی هستند که می‌توانند به طور خودکار وضعیت بیماران مبتلا به زوال عقل را کنترل کنند و در صورت خطر به بستگان خود اطلاع دهند.

5. آلودگی اقیانوس

اقیانوس های جهان با میلیاردها قطعه پلاستیک - میکروپلاستیک ها پر شده است. آنها زمانی ظاهر می شوند که چیزهایی که از این ماده ایجاد می شوند به آب می افتند و به مرور زمان متلاشی می شوند. میکروپلاستیک ها برای ساکنان دریا، پرندگان و مردم بسیار خطرناک هستند، آنها آب و محصولاتی را که از آن استخراج می کنیم مسموم می کنند. بنابراین در سال 2018 یک نهنگ مرده در اندونزی با 6 کیلوگرم پلاستیک در معده اش پیدا شد. تحقیقات همچنین نشان می دهد که 90 درصد از پرندگان دریایی در طول زندگی خود مقداری پلاستیک مصرف می کنند.

برای ادامه زندگی بر روی زمین، بشریت باید اقیانوس را از زباله ها پاک کند. این ممکن است با فناوری فعلی صدها سال طول بکشد، اما آینده احتمالاً پتانسیل بازیافت مواد خطرناک را در مقیاسی عظیم خواهد داشت. در حال حاضر، سیستم های Ocean Cleanup در قالب شبکه های مستقل بزرگی آزمایش می شوند که امکان جمع آوری پلاستیک را با هزینه نسبتا کم فراهم می کند.

6. کمبود آب شیرین

آب شیرین روی زمین بسیار کمتر از آب شور است. علاوه بر این، به طور نابرابر در بین مکان های زندگی مردم توزیع شده است: به عنوان مثال، در آفریقا بسیار کمی از آن وجود دارد. جمعیت این سیاره همچنان در حال افزایش است و به زودی به روش های کم مصرف و ارزان برای شیرین سازی آب نیاز خواهیم داشت.

اینها می توانند انواع جدیدی از فیلترها یا فناوری های الکتروشیمیایی باشند. به عنوان مثال، محققان دانشگاه کلمبیا به روش جدید نمک‌زدایی دست یافتند که می‌تواند صنعت - و محیط‌زیست را از یک ترشی بسیار شور بیرون بیاورد تا از یک حلال ویژه که بالای لایه‌ای از آب نمک شناور است، استفاده کند. آب به سمت حلال بالا می رود که نمک را از آن جدا می کند و مایع تازه به دلیل تغییر چگالی به سمت پایین فرو می رود.

7. خودروهای خودران ناایمن

ده ها شرکت در حال توسعه وسایل نقلیه بدون سرنشین هستند: فورد، ویمو، آئودی، گوگل، یاندکس. خودروها در خیابان ها رانده می شوند، آموزش دیده و آزمایش می شوند، اما هنوز به بلوغ کافی برای تولید نرسیده اند. هوش مصنوعی برای مقابله با شرایط سخت ترافیکی، ترافیک و دید ضعیف بسیار مشکل است.

با این حال، با گذشت زمان، هواپیماهای بدون سرنشین مطمئناً ایمن خواهند شد و وسایل نقلیه خودران جهان را به روش‌های غیرمنتظره تغییر خواهند داد، یک شهر مدرن. تاکسی‌های خودران پدیدار خواهند شد و مردم کمتر از خودروهای شخصی خود استفاده خواهند کرد. تعداد پارکینگ ها و تصادفات در جاده ها کاهش می یابد و گره های ترافیکی کمتر شکل می گیرد.

مهندسان برندهای مختلف در حال تلاش برای بهبود رفتار خودروهای خودران هستند. یکی از راه‌های دستیابی به این هدف، توسعه بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان خودروی خودران با پروتکل‌های V2X، پروتکل‌های V2X است که به لطف آن خودروها می‌توانند یکدیگر را در مورد موقعیت مکانی خود مطلع کنند و همچنین داده‌ها را با چراغ‌های راهنمایی، موانع، دروازه‌ها و دروازه‌ها مبادله کنند. حتی ساختمان ها

8. مادی شدن هوش مصنوعی

امروزه هوش مصنوعی پیشرفته و روباتیک پیشرفته تقریباً جدا از یکدیگر وجود دارند. ربات‌ها می‌توانند کارهای زیادی انجام دهند، حتی سالتوهای پیچشی را انجام دهند، اما در تفکر و یادگیری مستقل چندان موفق نبوده‌اند. اما شبکه های عصبی و برنامه هایی که روی ماشین های ثابت اجرا می شوند در این امر عالی هستند.

با این حال دیر یا زود هوش مصنوعی و بدن مصنوعی به هم متصل خواهند شد. روبات هایی وجود خواهند داشت که می توانند آزادانه با اشیاء دنیای واقعی تعامل داشته باشند، اعمال و پیامدهای آنها را محاسبه کنند. این امر دنیای صنعتی را تغییر خواهد داد. نقش روبات ها در صنعت 4.0: روبات ها قادر خواهند بود در جایی کار کنند که انسان ها نمی توانند زنده بمانند، آنها نیازی به خوابیدن و خوردن ندارند.

9. غیر قابل پیش بینی بودن زلزله

بشریت یاد گرفته است که طوفان ها و دیگر بلایای آب و هوایی را روزها یا حتی ماه ها قبل از وقوع آنها پیش بینی کند. متأسفانه در مورد زلزله نمی توان همین را گفت. هر ساله هزاران نفر بر اثر لرزش ها و سونامی های بعدی کشته، مجروح یا از دست می روند.

توسعه دستگاه‌هایی که پوسته زمین را اسکن می‌کنند و نرم‌افزاری برای پردازش داده‌های دریافتی به هشدار از قبل درباره این بلایا کمک می‌کند. برنامه نویسان و محققان در حال حاضر در حال کار بر روی شبکه عصبی برای پیش بینی زلزله بر اساس خوشه بندی خودکار در اندونزی بر روی شبکه های عصبی هستند که می توانند به صورت تئوری زمین لرزه ها را پیش بینی کنند. به عنوان مثال، دانشمندان اندونزیایی یک شبکه عصبی ایجاد کرده اند که می تواند وقوع پس لرزه های پس از زلزله را پیش بینی کند. تا اینجا، او بهترین پیش بینی شوک هایی با بزرگی شش را دارد.

10. رمزگشایی مغز

با وجود صدها سال پیشرفت در پزشکی، زیست شناسی و آناتومی، ما هنوز اطلاعات کمی در مورد نحوه عملکرد مغز انسان داریم. تمام تفکر، فعالیت حرکتی، حافظه و مهارت های ما با استفاده از کد خاصی در نورون ها ثبت می شود. سرنخ این کد نه تنها دقیقاً نحوه تفکر ما را توضیح می دهد، بلکه به رمزگشایی مغز اجازه می دهد تا به طور مؤثرتری اختلالات روانی و بیماری های عصبی را درمان کند.

در حال حاضر تحولات امیدوار کننده ای در این زمینه وجود دارد. برای مثال، محققان قبلاً آموخته‌اند که دانشمندان راهی برای رمزگشایی سیگنال‌های مغز به گفتار برای تشخیص گفتار از سیگنال‌های مغزی یافته‌اند. و شرکت Neuralink ایلان ماسک در حال کار است ایمپلنت Neuralink ایلان ماسک انسان ها را با هوش مصنوعی بر روی سیستمی از تراشه های بی سیم "ادغام" می کند که در مغز کاشته می شود و فناوری را با قدرت فکر کنترل می کند.