9 tehnologii revoluţionare: de la insecte cyborg la genom-uri low cost

[LeX LuTHoR]

Insectele controlate de la distanţă, cartografierea genomului cu doar 100 de dolari şi cip-uri de memorie cât firele de praf sunt câteva dintre tehnologiile care promit să revoluţioneze viitorul apropiat.

In fiecare an, “Technology Review”, revista editată de Massachusetts Institute of Technology, publică un raport al tehnologiilor emergente. În 2009, vedetele topului sunt roboţii, nanotehnologia şi modalităţile cât mai simple de a stăpânii internetul.

Secretarele virtuale

Pentru majoritatea persoanelor, motoarele de căutare reprezintă principalul instrument de orientare prin hăţişul Internetului: acţiunile şi informaţiile dorite sunt reduse la un set de cuvinte cheie, care duc ulterior la paginile web potrivite. În viitor, oamenii vor intracţiona însă altfel cu serviciile disponibile pe Internet, prin intermediul “motoarelor de acţiune”, în dauna celor de căutare, crede Adam Cheyer, co-fondatorul startup-ului Siri, cu sediul în Silicon Valley.

Americanul lucrează la un software cu rol de asistent personal, care nu se limitează la adunarea de informaţii, ci îi ajută pe utilizatori să îndeplinească anumite sarcini.

Versiunea iniţială a software-ului Siri va fi lansată în cursul lui 2009 şi va fi destinată utilizatorilor de telefoane mobile, care îşi vor putea face rezervări la restaurant şi de zbor. Ei vor putea da comezi atât în scris cât şi cu glas tare, iar software-ul le va descifra intenţiile în funcţie de context. Siri se va conecta la diferite servicii online, astfel că va putea îndeplini diverse sarcini care în mod normal ar fi presupus vizitarea unei serii de site-uri. Spre exemplu, o persoană va putea delega programul să facă o rezervare la un restaurant chinezesc dintr-o anumită regiune a unui oraş. Mai mult, utilizatorii vor putea chiar conversa cu Siri. “Vom crea un aplicaţie care le va eficientiza oamenilor vieţile, rezolvându-le o parte din probleme şi îndeplinindu-le anumite sarcini”, a declarat Cheyer.

Genomul de 100 de dolari

Tratamentele croite pe profilul genetic al fiecărui pacient în parte reprezintă una dintre căile importante pe care medicina o va apuca în viitor, iar compania americană Bionanomatrix plănuieşte să joace un rol important în acest domeniu. Bionanomatrix plănuieşte să cartografieze genomul unei persoane într-un timp şi la un preţ record: în mai puţin de opt ore, pentru suma de 100 de dolari. În condiţiile în care mulţi cercetători se îndoiesc că un asemenea deziderat va putea fi atins pentru 1000 de dolari, nicidecum o zecime din această sumă, reprezentanţii companiei americane cred că îşi vor atinge scopul în următorii cinci ani.

Asul lor din mânecă este o invenţie a fondatorului Bionanomatrix, Han Cao, un cip pe bază de nanofluide, care poate izola şi scana secvenţe foarte lungi ale moleculelor de ADN. Cu tehnologia din prezent, până şi cartografierea celor mai mici cromozomi implică un efort imens. Oamenii de ştiinţă trebuie să descompună ADN-ul în milioane de componente, pe care să le scaneze individual. Ulterior acestea sunt asamblate, ca într-un joc de puzzle, iar genul acesta de abordare presupune cheltuieli ridicate şi consumă foarte mult timp. Mai mult, puzderia de piese face ca uneori hărţile genomice obţinute să nu includă date relevante pentru un anumit tip de afecţiune.

Cip-uri de memorie cât firele de praf

Hard-disk-urile magnetice şi memoriile flash au evoluat puternic în ultimii 50 de ani, însă tehnologiile pe care se bazează îşi vor atinge limitele în următoarele decenii, estimează cercetătorul IBM Stuart Parkin, care şi-a propus să creeze un nou sistem de stocare a datelor: un cip de memorie care să beneficieze de capacitatea uriaşă a hard-disk-urilor, de fiabilitatea memoriilor flash şi de o viteză de accesare şi transfer a datelor superioară amândurora.

Ambele tehnologii existente în prezent sunt în esenţă bidimensionale, bazându-se pe un singur strat, fie de magneţi minuscului, fie de tranzistori, explică Parkin, care plănuieşte să introducă o a treia dimensiune în domeniul stocării datelor. Inovaţia sa este un ansamblu de nanofire, fiecare în formă de U şi aranjate vertical, precum copacii dintr-o pădure. Nanofirele au regiuni cu polarităţi magnetice diferite, iar graniţele dintre aceste regiuni reprezintă cifrele “1” sau “0”, elementele sistemului binar, în funcţie de polarităţile regiunilor adiacente. La baza “U”-urilor, graniţele magnetice sunt conectate la o pereche de dispozitive care citesc şi scriu datele.

Deoarece nu înglobează componente în mişcare, noul timp de memorie, pe care Parkin a botezat-o “Racetrak memory”, va avea o fiabilitate mai ridicată decât hard-disk-urile. “Noul tip de memorie va permite compactizarea calculatoarelor şi îmbunătăţirea consumului acestora de energie”, a declarat cercetătorul IBM. Mai mult, cip-urile cu capacitate de uriaşă de stocare vor putea fi reduse la dimensiunea unor fire de praf, putând fi astfel împrăştiate în mediul înconjurător sau introduse în corpul pacienţilor, pentru monitorizarea semnelor vitale.

Cyborgii devin realitate

Interfeţele tot mai avansate de legătură între maşinării şi organismele vii vor conduce la apariţia cyborgilor, promite cercetătorul Michel Maharbiz, de la Universitatea California din Berkely. Un prim pas în acest sens îl reprezintă gândacul zburător căruia omul de ştiinţă i-a implantat un procesor, o mini-baterie şi o serie de electrozi, care transmit creierului şi muşchilor aripilor insectei o serie de impulsuri electrice. Cu ajutorul acestora, Maharbiz poate controla gândacul de la distanţă, ca pe un avion radioghidat.

Maharbiz speră că într-o zi insectele modificate în laborator vor fi dotate şi cu mini-camere video şi senzori de căltdură, pentru a putea fi folosite în misiuni de salvare, în locuri greu accesibile oamenilor. “Insectele îşi pot face loc prin cele mai înguste crăpături, fiind ideale pentru găsirea supravieţuitorilor unui dezastru”, a subliniat Maharbiz. Americanul nu plănuieşte însă să-şi limiteze “maşinăriile biologice” la insecte zburătoare: printre planurile sale de viitor se numără ţesuturi de rezervă pentru diverse organe afectate sau chiar mese cu capacitatea de a se repara singure şi de a-şi schimba forma în funcţie de necesităţi.

Diagnostice de hârtie

Dezvoltarea unor instrumente de diagnosticare ieftine şi suficient de trainice pentru a fi folosite în zonele rurale ar putea salva anual mii de veţi în zonele sărace de pe glob. Pentru a atinge acest scop, profesorul George Whiteside de la Universitatea Harvard a combinat progresele în domeniul microfluidelor cu cea mai veche tehnologie a umanităţii, hârtia. Rezultatul: un test versatil, de unică folosinţă, care permite analizarea mostrelor de sânge şi urină, pentru a identifica semne bolilor infecţioase şi ale afecţiunilor cronice, precum malaria şi virusul HIV.

Testele cercetătorului Whiteside sunt pătrăţele de hârtie de dimenisiunea unor timbre poştale, iar mecanismul lor de funcţionare este următorul: Marginea unui astfel de test este pusă în contact cu o mostră de urină sau de sânge, iar ulterior, în funcţie de compoziţia chimică a acesteia, hârtia se colorează în albastru, roşu, galben sau verde, simboluri ale diverselor afecţiuni. Interpretarea rezultatelor se face cu ajutorul unui tabel de referinţă.

Acumulatori lichizi

Fără un mijloc eficient de stocare a energiei pe scară largă, energia solară este inutilă pe timpul nopţii. Un acumulator constituit integral din componente lichide promite însă să revoluţioneze domeniul stocării energiei, promiţând în teorie să permită alimentarea oraşelor pe timpul nopţii cu energie solară. Prototipurile au arătat că inovativul acumulator ar putea fi produs la o treime din preţul celor mai performanţi acumulatori din prezent, având o durată de viaţă mult superioară acestora.

Acumulatorii tradiţionali înglobează cel puţin o componentă solidă activă. Spre exemplu, în cazul acumulatorilor cu plumb, electrozii sunt reprezentaţi de plăcuţe de metal scufundate într-un electrolit lichid. Materialele în stare solidă limitează însă conductivitatea acumulatorilor şi, implicit, cantitatea de curent care le poate traversa. De asemenea, sunt predispuse la degradare în timp, ceea ce limitează durata de viaţă a acumulatorilor.

De cealaltă parte, acumulatorul lichid are drept electrozi metale în stare lichidă, iar rezultatul este un dispozitiv extrem de rezistent, care poate absorbi cu repeziciune cantităţi mari de energie, a explicat Donald Sadoway, profesor de chimia materialelor la Massachusetts Institute of Technology, co-inventator al inovativului acumulator.

Centrală nucleară pe bază de reziduuri

Îmbogăţirea uranuiului pentru a obţine combustibil pentru reactoare şi realimentarea acestora reprezintă cei mai dificili şi costisitori paşi ai întreţinerii unei centrale nucleare. Compania americană Intellectual Ventures plănuieşte însă să renunţe la aceştia, prin crearea unui nou tip de reactor, care funcţionează cu o cantitate mică de uraniu îmbogăţit.

Noul tip de reactor se bazează pe uraniu sărăcit (privit în prezent ca reziduu), care se transformă, automat şi treptat, în plutoniu, care trece apoi prin procesul de fisiune, pentru obţinerea de energiei. Procesul necesită o cantitate mică de uraniu îmbogăţit pentru a demara, putândându-se derula sute de ani fără a fi nevoie de realimentări.

Nanomateriale piezoelectrice

Paleta de utilizări potenţiale a nanosenzorilor este extrem de largă, de la detectarea semnelor unor afecţiuni în sânge la identificarea gazelor otrăvitoare în aer, însă problema cu care se confruntă cercetătorii este alimentarea acestora, deoarece bateriile disponibile în prezent fac imposibilă miniaturizarea dispozitivelor.

Zhong Lin Wang, cercetător la Universitatea Georgia Tech, plănuieşte însă să schimbe asta, cu ajutorul unor generatoare minuscule bazate pe piezoelectricitate (proprietatea unor cristale de a genera câmpuri electrice în urma unor deformări mecanice). Dacă va reuşi, nanosenzorii bilologici şi chimici se vor putea alimenta singuri.

Internetul offline

În condiţiile în care multe regiuni de pe glob sunt nevoite să se mulţumească cu conexiuni la Internet extrem de încete, un grup de cercetători de la Universitatea Princeton plănuieşte să le eficientizeze cât mai mult, iar în acest scop au creat HashCache, o metodă foarte eficace de “caching” (de stocare a conţinutului de pe web accesat frecvent pe hard-disk-urile utilizatorilor). Astfel, lăţimea de bandă nu este la fel de solicitată, deoarece anumite informaţii nu trebuie descărcate în mod repetat.

În ciuda schimbărilor care se produc neîncetat în mediul online, o mare parte din conţinutul virtual se modifică foarte rar. Tehnologiile de caching din prezent necesită nu numai un spaţiu ridicat pe hard-disk-uri, ci şi o cantitate mare de memorie RAM, care ţine o evidenţă a adreselor stocate pe harduri. Problema este că RAM-ul funcţionează numai atunci când este alimentat cu energie, care este la fel ca lăţimea de bandă, o resursă rară în ţările sărace.

Tehnologia dezvoltată de oamenii de oamenii de ştiinţă este mult mai puţin dependentă de memoria RAM, deoarece adresele URL sunt transformate în anumite numere, care corespund spaţiilor de pe hard-uri unde au fost salvate paginile web.

sursa : infoportal

[Lancelot]

Hmm..deja la o parte din ele se lucra demult..ma intreb cate din ele vor fi rezolvate datorita japonezilor

si cate vor avea aplicatii practice in viata de zi cu zi

[ChoWdeR]

În condiţiile în care multe regiuni de pe glob sunt nevoite să se mulţumească cu conexiuni la Internet extrem de încete, un grup de cercetători de la Universitatea Princeton plănuieşte să le eficientizeze cât mai mult, iar în acest scop au creat HashCache, o metodă foarte eficace de “caching” (de stocare a conţinutului de pe web accesat frecvent pe hard-disk-urile utilizatorilor). Astfel, lăţimea de bandă nu este la fel de solicitată, deoarece anumite informaţii nu trebuie descărcate în mod repetat."

asta nu tare am inteles`o

PS: cipurile cat un fir de praf :>

[Guest HateLord]

Asa ceva se vom vedea peste vreo 30 de ani..

[Stargate]

De ex - viitorul telefon mobil va fi subtire cat folia de plastic, exact asa cum am visat? frumos

[spauny]

nu jtiu si astia ce sa mai scoata. orikum gandacul zburator cyborg poate fi fff folositor avand in vedere numeroasele catastrofe din ultima vreme

[The^Iceman]

pfff...chiar ca nu stiu ce sa mai scoata...sa vedem la ce va fii utila...

[andy31]

Asa ceva se vom vedea peste vreo 30 de ani..

sau 50.. :bananadance2:

[MIRAje]

hai 100