Фонд научной фантастики

24 марта 2015

5 проектов, которые заглянули в будущее

Иллюстрация © Екатерина Никитина

Иллюстрация © Екатерина Никитина

Для любой развитой страны очень важно не отставать в ключевых областях науки и техники. Но еще важнее не пропустить момент появления новых технологий, которые станут ключевыми через 15–20 лет. Заглянуть в будущее — именно эта задача возложена на Фонд перспективных исследований (ФПИ), с которым банк ВТБ в 2015 году подписал договор о сотрудничестве. В настоящее время Фонд ведет 49 проектов. Некоторые из них сегодня кажутся фантастическими, другие уже вполне пригодны для практического использования. Мы расскажем о пяти из них.

1. «Команда 112»

Проект ФПИ «Система коллективной обработки пространственных данных» («Команда 112»), осуществляемый в интересах МЧС, хоть и скромное, но уже реально действующее начинание. Этот проект, на первый взгляд, не поражает воображение. Между тем речь в нем идет о таких вещах, как проникновение Интернета за пределы виртуальной реальности и использование возможностей коллективного разума.

Помните эпизод из фантастического романа Брэдбери «451 градус по Фаренгейту», когда власти попытались использовать своего рода «социальную сеть» для поимки преступника? Поскольку практически 100% людей в обществе, описанном в романе, по вечерам смотрели ток-шоу по телевизору, ведущий попросил их одновременно подойти к дверям и окнам, чтобы выглянуть на улицу. Расчет был на то, что миллионы глаз разом обнаружат всех подозрительных (не сидящих вечером у телевизора) людей в городе.

Проект «Команда-112» станет источником дополнительным информации для единой службы спасения Система-112

Сегодня большинство наших современников «прописаны» в тех или иных социальных сетях. Так почему бы не использовать этот инструмент на благо общества? Так рассудили в ФПИ, начав работу над проектом «Команда 112». Это социальная сеть, которая объединяет добровольцев, неравнодушных к родному городу и своей стране. Через эту сеть люди имеют возможность загружать информацию (в том числе фото и видео) о происшествиях, несущих угрозу здоровью большого количества людей, будь то незаконная свалка или стихийное бедствие. Ведь не секрет, что информация очевидцев, находящихся на месте происшествия, может оказаться куда более оперативной, чем сообщения СМИ, данные спецслужб и спутниковые снимки. Эта информация, дополненная сигналами, поступившими по официальным каналам МЧС, позволит службам спасения более точно оценить масштабы бедствия. Помните недавний выброс метана в Москве? Источник так и не нашли. Проект «Команда 112» поможет и в такого рода расследованиях. От тысяч неравнодушных глаз не укроется никакое экологическое преступление. На первом этапе проект запущен на территории Москвы и Московской области. В «Команду 112» можно записаться по адресу: www.team112.ru.

2. Положительный заряд

Количество электронных гаджетов, которые современный человек постоянно носит с собой, растет с каждым годом: часы, смартфоны, плееры, навигаторы, планшетники и даже кардиостимуляторы. Все они потребляют электроэнергию, поэтому даже в городе регулярно возникает проблема с поиском «розетки». Что уж говорить о людях, которые оказываются вдали от благ цивилизации. А ведь источником энергии может выступить… собственное тело. Именно этому посвящен проект ФПИ по созданию носимых устройств для преобразования энергии тепла и движения человека в электрическую.

Средний человек, поднимаясь по лестнице, развивает мощность порядка 60 Вт. 1,5–2% этой мощности достаточно для работы мобильного телефона. Идей по использованию силы движения может быть множество. Например, один бразильский дизайнер изобрел маску в стиле Дарта Вейдера, в которой электричество вырабатывается с помощью дыхания, вращающего микровентиляторы. Но есть идеи куда более практичные, чем «намордник-электростанция». К примеру, среднестатистический человек совершает за день около 7000 шагов. Если вставить в обувь компактный преобразователь механической энергии в электрическую, например пьезоэлемент, то из обычных кроссовок может получиться источник питания. Практично.

Если источником электроэнергии будет человеческое тело, то батарейки станут не нужны © РИА Новости: Александр Кондратюк

Еще более привлекательно выглядит использование тепла, которое вырабатывает человеческий организм. Взрослый мужчина в течение суток в состоянии покоя выделяет около 2000 ккал. Этого достаточно, чтобы вскипятить 20 литров воды. Причем на обогрев самого организма идет только 50% этого тепла. Остальное рассеивается без пользы. Температура кожи человека варьируется от 29° до 34° С на разных участках. То есть даже летом, как правило, есть значительная разница с температурой наружного воздуха. Поэтому любая одежда, если вплести в нее гибкие термоэлементы, может стать источником энергии за счет использования разности температур снаружи и под тканью. Мобильник можно будет заряжать, просто положив его в карман. Направление весьма перспективное с коммерческой точки зрения. Все необходимые технологии уже существуют. Задача лишь в том, чтобы создать практичное и недорогое их воплощение.

3. Полет фантазии

Нам кажется, что за 100 лет авиации мы узнали о полете все. Но это не так. С точки зрения природы, крылья наших летательных аппаратов весьма примитивны. Исследуя полет насекомых и птиц, ученые пришли к выводу, что существуют десятки различных технологий полета, «разработанных» за сотни миллионов лет эволюции. Возьмем для примера колибри — крошечную птицу размером от 5 до 20 см.

Колибри не машут крыльями, как остальные птицы, а заставляют их вибрировать с частотой до 200 взмахов в секунду. Причем вибрации эти происходят по весьма замысловатой траектории в виде восьмерки, а крылья работают несинхронно. Именно это и позволяет колибри совершать в полете маневры, недоступные ни самолетам, ни вертолетам. 

Колибри выписывает в воздухе пируэты, на которые современные летательные аппараты при всей их мощи не способны © ТАСС: Павлишак Алексей

Они могут зависать на месте, практически мгновенно тормозить на выходе из пике, двигаться назад и вбок, на месте менять траекторию полета. Колибри развивают скорость до 100 км/ч! 

При сопоставлении с размерами получаем скорость в четыреста корпусов в секунду! Это больше, чем у реактивного истребителя или даже у космического челнока, входящего в атмосферу Земли.

Овладение технологией такого полета позволит изготовить «махолет» с невиданной маневренностью. Недаром в числе проектов ФПИ значится создание технического устройства, имитирующего зависание птиц и насекомых.

4. Конец света

Всем известно, какую роль в нашей жизни играет оптика, начиная от простых очков до лазеров, и радиотехника, включая электричество, связь, телевидение, электронику и т. д. Но оказывается, что между светом и радиоволнами существует область электромагнитных волн со столь специфическими свойствами, что ее назвали «терагерцевой щелью». Это электромагнитное излучение частотой от 0,5 до 20 ТГц. Терагерцевое излучение плохо поддается как оптическим способам обработки (линзы, световоды и т. д.), так и традиционным электронным методам (провода, микросхемы, антенны). Между тем практическое освоение этих методов принесет немалую пользу. К примеру, с помощью «терагерцевого луча» можно разглядывать на просвет человеческий организм, при этом излучение остается совершенно безопасным для биологических тканей. Использование терагерцевого «радио» позволит в десятки раз повысить пропускную способность линий связи. Одна проблема: еще нет доступных для широкого использования излучателей и приемников этого излучения. Поиском решения этой проблемы также занимается ФПИ.

5. Кванты разума

Ни для кого не секрет, что Россия отстает в развитии компьютерной техники. Есть мнение, что преодолеть это отставание уже нереально. Но, быть может, и не надо гнаться за невозможным? Быть может, лучше заранее подготовиться к очередной революции в вычислительной технике и разом оказаться в числе лидеров. Такой революцией может стать появление квантовых компьютеров. В качестве элементной базы в них будут работать отдельные атомы. Но революция в данном случае состоит не в миниатюрных размерах «ячеек», а в том, что эти элементы будут работать по законам квантовой физики. Если для обычных, цифровых компьютеров единицей информации является бит, который может принимать два значения — 0 или 1, то для квантового компьютера единица информации — это кубит. Поскольку атом, согласно постулатам квантовой физики, находится одновременно во всех своих возможных состояниях, то и кубит может одновременно принимать значение 0 и 1, причем с разной вероятностью для того и другого. При этом атомы-ячейки взаимодействуют друг с другом очень сложным образом, который в квантовой физике называется «запутанностью». Получается парадоксальная ситуация: квантовый компьютер ничего не вычисляет в обычном смысле. Он как бы заранее знает все возможные решения задачи. Остается только отбросить неверные результаты посредством специальных «квантовых алгоритмов». Эта методика дает колоссальный выигрыш во времени при решении таких задач, как, к примеру, поиск информации в Интернете. Простой пример: для того, чтобы разложить на два множителя 250-значное число, обычному компьютеру потребуется порядка миллиона лет. Квантовому компьютеру — несколько минут. Соответствующие квантовые алгоритмы уже созданы. Проблема лишь в том, что самих квантовых компьютеров еще нет, хотя канадская компания D-Wave уже продает за 11 млн долларов устройство размером с книжный шкаф, которое специалисты осторожно называют «не совсем квантовым» компьютером. Тем не менее работы в этом направлении ведутся во всем мире. Почему бы России благодаря программе ФПИ не стать в этой области лидером? 


Медиагалерея (4 фото)

  • vtbrussia.ru_01_VTB_science_final.jpg

    Иллюстрация © Екатерина Никитина

  • vtbrussia.ru_02_FPIZ.jpg

    Проект «Команда-112» станет источником дополнительным информации для единой службы спасения Система-112 © РИА Новости: Алексей Филиппов

  • vtbrussia.ru_03_FPIZ.jpg

    Если источником электроэнергии будет человеческое тело, то батарейки станут не нужны © РИА Новости: Александр Кондратюк

  • vtbrussia.ru_04_FPIZ.jpg

    Колибри выписывает в воздухе пируэты, на которые современные летательные аппараты при всей их мощи не способны   © ТАСС: Павлишак Алексей

Поделитесь с друзьями:
Facebook Вконтакте Твиттер Одноклассники LiveJournal МойМир Google Plus Эл. почта
Подписаться на новости раздела «Высокие технологии»
Материалы по теме

15 августа 2014

Все самое интересное на форуме «Технологии в машиностроении-2014» в Жуковском Выставка вежливости
Все самое интересное на форуме «Технологии в машиностроении-2014» в Жуковском

29 января 2015

Как устроено семейство ракет-носителей нового поколения Три факта об «Ангаре»
Как устроено семейство ракет-носителей нового поколения

20 августа 2013

Николай Тестоедов: «Купить коммерческий спутник можно, но вы никогда не купите спутник для ГЛОНАСС» Космос вокруг нас
Николай Тестоедов: «Купить коммерческий спутник можно, но вы никогда не купите спутник для ГЛОНАСС»
Новости раздела Высокие технологии