Từ thu hồi carbon dựa trên thực vật phù du đến máy quét tái tạo 3D, các nhà khoa học đang nghiên cứu các công nghệ tiên tiến mà họ tin rằng có thể định hình lại loài người theo hướng tốt đẹp hơn. Dưới đây là những công nghệ nổi bật của năm 2023 có thể thay đổi thế giới trong tương lai.
1. Giám sát thời gian thực để dự báo thiên tai
NatCat nhằm mục đích sử dụng hình ảnh vệ tinh, viễn thám và học máy để đánh giá rủi ro thiên tai. (Ảnh: Najah Pokkiri/NatCat).
NatCat đặt mục tiêu sử dụng hình ảnh vệ tinh, viễn thám và học máy để đánh giá rủi ro thiên tai ở các địa điểm khác nhau, điều này có thể giúp giảm nguy cơ gây hại cho người dân sống ở đó. Nó cũng có thể sử dụng dữ liệu về biến đổi khí hậu để dự đoán tần suất và cường độ của một số mối nguy hiểm tự nhiên trong tương lai.
2. Chuyển đổi độ ẩm không khí thành điện năng
Electric Skin – Chuyển đổi độ ẩm không khí thành điện năng bằng vật liệu sinh học cải tiến. (Ảnh: Nada Raafat Elkharashi, Paige Perillat Piratoine, Sequoia Fischer & Catherine Euale).
Dự án có tên Electric Skin , tạo ra các vật liệu sinh học tự cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử bằng cách khai thác đặc tính dẫn điện của vi khuẩn sống trong bùn có tên Geobacter sulfurrenducens . Cụ thể, dây nano protein vi khuẩn có thể tạo ra điện từ độ ẩm xung quanh của không khí. Các nhà khoa học đã trích xuất DNA của vi khuẩn và nhúng nó vào E. coli để sản xuất.
Để tạo ra nguồn năng lượng, nhóm nghiên cứu đã đặt các dây nano có nguồn gốc từ E. coli vào các vật liệu sinh học có thể phân hủy để tạo ra một lớp màng có kết cấu và linh hoạt có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử từ không khí và nước.
3. Gạch tái chế điều hòa nhiệt độ, độ ẩm
Mái ngói làm từ gạch tái chế. (Ảnh: Angela Piazza).
Do tình trạng sản xuất quá mức nhựa không thể tái chế cùng với tác động của biến đổi khí hậu ở miền nam Ấn Độ, Ngói lãng phí sẽ thay thế ngói lợp thông thường bằng ngói làm từ vật liệu tái chế có thể giảm nhiệt độ trong nhà.
Những viên gạch này được tạo ra bằng cách cắt và nấu chảy nhựa nhiều lớp, có trọng lượng nhẹ, không thấm nước và có thể phản xạ nhiệt.
4. Nhựa sinh học
PhytoMat – Giải pháp cô lập carbon từ thiên nhiên bằng thực vật phù du. (Ảnh: Gabriele Troisi & Alberto Perro)
Thực vật phù du chuyển 40% lượng carbon dioxide trong khí quyển vào đại dương thông qua quá trình quang hợp. Với PhytoMat, các nhà khoa học hiện muốn khai thác quá trình tự nhiên này ở quy mô công nghiệp.
PhytoMat là một công nghệ linh hoạt, giống như tấm thảm, được lắp đặt theo chiều ngang và chiều dọc trên các bề mặt và chứa các vật liệu tái chế được nhúng trong thực vật phù du. Khi lớn lên, chúng hấp thụ carbon dioxide từ môi trường xung quanh và chuyển nó thành sinh khối – vật liệu hữu cơ có thể tái sử dụng – trước khi được thu hoạch và gửi đến các nhà máy tái chế. Vật liệu này sau đó có thể được chuyển đổi thành các sản phẩm mới, chẳng hạn như nhựa sinh học.
5. Tiêm thuốc y tế không cần điện vùng thiên tai
Golden Capsule – Thiết bị tiêm được tối ưu hóa cho các tình huống thảm họa khẩn cấp. (Ảnh: Yujin Chae).
Chỉ sử dụng áp suất không khí và độ đàn hồi của quả bóng, Golden Capsule là thiết bị có thể truyền thuốc qua đường tĩnh mạch mà không cần người khác cầm gói thuốc.
Dự án này khác với các thiết bị khác vì nó không cần điện – khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng ở các khu vực có thiên tai.
6. Bọt phân hủy sinh học
Carbon Cell sẽ thay thế polystyrene có hại bằng bọt mới có khả năng phân hủy sinh học (Ảnh: Eden Harrison).
Carbon Cell là bọt giãn nở có khả năng phân hủy sinh học được làm từ than sinh học – sự kết hợp bí mật của các thành phần sinh học có nguồn gốc từ chất thải thực phẩm – được trộn và nở ra bằng quy trình sản xuất. sản xuất được cấp bằng sáng chế.
Quá trình này tương tự như ép phun và cho phép tạo ra nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau một cách nhanh chóng khi đóng gói. Các nhà khoa học cuối cùng muốn thay thế polystyrene, chất mà họ cho là độc hại và có hại cho môi trường, bằng loại bọt mới có khả năng phân hủy sinh học.
7. Chip siêu dày đặc
Tasawwur D310 – GPU mới giảm đáng kể lượng khí thải carbon cho việc đào tạo AI. (Ảnh: Saravanan Yuvaraja)
Các mô hình Generative AI cần được đào tạo trong các trung tâm dữ liệu lớn, thường sử dụng sức mạnh của card đồ họa chuyên dụng (GPU). Điều này có nghĩa là Generative AI có lượng khí thải carbon rất lớn. Nhưng Tasawwur D310 là GPU tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với các GPU hàng đầu hiện nay.
Con chip này siêu dày đặc – với các linh kiện điện tử được gắn gần nhau hơn và xếp chồng lên nhau trên 10 lớp (so với hai lớp của một trong những đối thủ cạnh tranh hàng đầu của nó, Nvidia) – có nghĩa là Dữ liệu được trao đổi nhanh hơn nhiều, tiết kiệm năng lượng và đẩy nhanh quá trình đào tạo.
8. Robot mềm lập trình được
FlowIO Platform – Nền tảng nâng cao dành cho robot mềm, tinh giản quá trình tạo nguyên mẫu bằng các công cụ tích hợp (Ảnh: Ali Shtarbanov & Hye Jun Youn)
Nền tảng FlowIO là phương pháp linh hoạt đầu tiên trên thế giới để tạo nguyên mẫu của các bộ phận robot mềm. Thiết bị nhỏ bé này bao gồm một máy bơm và pin tích hợp, đồng thời có năm cổng có thể lập trình mà người dùng có thể vận hành thông qua trình duyệt web thông qua kết nối Bluetooth.
Thiết bị còn có pin tích hợp và 10 cảm biến khác nhau. Nó sẽ cho phép các chuyên gia về robot biến ý tưởng của họ thành hiện thực nhanh hơn nhiều so với trước đây.
9. Drone – máy bay không người lái
FlyVision – Hệ thống kiểm tra dựa trên Drone để giám sát an toàn tòa nhà (Ảnh: Peisen Xu).
FlyVision kết hợp thực tế hỗn hợp với máy bay không người lái, máy bay không người lái để giúp con người kiểm tra các tòa nhà và các không gian khác hiệu quả hơn. Sử dụng tai nghe thực tế tăng cường (AR) HoloLens 2 của Microsoft, hệ thống này cung cấp cho người điều khiển máy bay không người lái các công cụ để quét ngay lập tức môi trường xung quanh và tạo bản song sinh kỹ thuật số 3D trong hệ thống. Sau đó, họ có thể vạch ra một con đường bên trong không gian và sử dụng con đường đó để hướng dẫn máy bay không người lái đi qua môi trường của nó.
10. Năng lượng tái tạo sử dụng AI
Hợp lý hóa việc đánh giá năng lượng tái tạo bằng AI, tiết kiệm thời gian và tiền bạc. (Ảnh: Sarah Sausan & Arkanu Andaru).
Nền tảng phần mềm này, được gọi là “Renescout” , sử dụng khai thác dữ liệu, viễn thám và AI để đánh giá tốt hơn các dự án năng lượng tái tạo, một quá trình thường mất 18 tháng.
11. Giám sát ô nhiễm không khí theo thời gian thực
Data2Action sử dụng thuật toán AI để theo dõi ô nhiễm không khí theo thời gian thực – ngay cả khi khu vực không có cảm biến không khí. Các nhà sản xuất cho biết, các mô hình học máy cũng dự đoán kết quả sức khỏe tiềm ẩn dựa trên mức độ tiếp xúc với ô nhiễm không khí.
- Xác định nơi sự sống có thể bắt nguồn trước Trái đất?
- Hệ thống xây nhà xếp chồng từng khối như lego
- Trung Quốc chiết xuất uranium từ nước biển nhanh gấp ba lần so với các phương pháp khác
