Изобретения, которые меняют мир

Технологическое развитие предполагает определенную долю случайности и неопределенности — те изобретения и устройства, которые сегодня считаются бесперспективными и убыточными, могут по прошествии времени привести к серьезным переменам в жизни человечества. Например, производство электрической лампочки стало прибыльным бизнесом только после 40 лет с момента ее изобретения. «Теории и практики» опубликовали статью The New-York Times о 32 технологических инновациях, которые в скором времени изменят наш привычный мир.

История изобретения электрической лампочки началась с неудачи. Первый прототип был изобретен британским химиком Дэви Хамфри в начале 1800-х годов — в течение следующих 80 лет над этой идеей трудились различные ученые. Только в 1879 году Томас Эдисон наконец придумал, как изготовить лампочку, которую захочется приобрести. Тем не менее технология не стала успешной в тот же день. Потребовалось еще 40 лет для того, чтобы производство электричества превратилось в стабильный и прибыльный бизнес: к этому времени были изобретены другие устройства и технологии — электрический тостер, утюг, были возведены парки аттракционов, установлены трамвайные пути, началось строительство метрополитенов. И все это благодаря появлению одной лампочки.

Когда мы игнорируем принципы создания настоящих прорывных технологий, то не замечаем, что происходит здесь и сейчас. Если вы не знаете о том, что первая лампа накаливания была неудачным изобретением, вы можете легко не принимать во внимание некоторые современные инновации, например, солнечные батареи, которые тоже не получили должного признания за короткий срок. Наши желания и требования к жизни постоянно изменяются. Лампа накаливания могла считаться сомнительным решением в XIX веке, но привела к прорыву в XX веке. Сегодня она опять отходит на второй план, уступая место таким технологиями, как светодиоды, которые так же не могли найти массового применения в течение многих лет. Все эти маленькие неудачные или незначительные изобретения и не до конца решенные загадки становятся серьезным материалом для анализа технологий будущего.

Утренний распорядок

1. Электрическая одежда

2. Новый кофе
В скором времени кофе может перестать быть похожим на кофе. Крупным компаниям удобно производить продукт, отличающийся универсальным вкусом, что легко достигается с помощью сильной обжарки — происходит выравнивание вкуса и маскируются недостатки. Но уже сегодня лучшие бобы транспортируют преимущественно в вакуумных упаковках, а не в холщовых мешках, как это было раньше. Это позволяет создавать кофе со вкусом апельсина, миндаля или ягод. Подобные эксперименты теперь вышли на уровень массового рынка, так «Старбакс» начал выпускать серию Blonde Roast. В то время как качество продолжает улучшаться, кофе становится менее крепким, а сильная обжарка может просто стать пережитком прошлого.

3. Белье-аналитик
Финская компания Myontec недавно начала продавать нижнее белье со встроенными электромиографическими датчиками, которые регистрируют состояние квадрицепсов, подколенных сухожилий и ягодичных мышц человека. Затем эта информация отправляется на компьютер для анализа. Несмотря на то, что обтягивающие шорты Myontec ориентированы для спортсменов и тренеров, они могут быть полезны и для любителей. По словам Арто Пизола, который работает над усовершенствованной версией датчиков, задача компании заключается в том, чтобы вдохновлять людей вести более активный образ жизни.

4. Утренний многозадачник
Недостатком ноутбуков и планшетов, по мнению дизайнера Frog Марка Ролстона, является ограничение в размерах экрана. Ролстон думает над идеей того, как превратить целую комнату в дисплей, где можно было бы читать свежие новости с поверхности стола и устраивать видеоконференцию через холодильник.

5. Мытье волос без рук
15-минутная процедура начинается с того, как человек наклоняет голову над устройством, напоминающим обычную раковину из парикмахерского салона. Сначала кожа головы покрывается моющим средством, затем на нее устремляются потоки теплой воды из 28 сопел и 24 силиконовых «пальца» начинают процесс мытья. Увлажняющий кондиционер, массаж головы и легкая сушка волос прилагаются.

— Назовите две свои лучшие идеи на миллион долларов?

Путешествие на работу и обратно

6. Убийца дорожных заторов
Пробка может образоваться от одной простой причины. Например, когда водитель приближается слишком близко к машине, которая едет впереди него и должен остановиться, после чего так же поступают и водители, следующие за ним. Вскоре первый водитель запускает волну движения с частыми остановками. Исследование, которое было проведено с помощью симулятора вождения, установило, что почти половина автомобилей обгоняют те транспортные средства, которые движутся со скоростью выше средней. Многие исследователи дорожного движения считают, что автоматический круиз-контроль (ACC), который автоматически поддерживает определенное расстояние между транспортными средствами, может решить эту проблему. Моделирование ситуации, при которой около 20 процентов автомобилей были оборудованы передовым АСС, показало, что можно избежать некоторых пробок через согласование скоростей машин и сглаживания реакции водителей. Кроме того, ученые утверждают, что шоссе, работающее при максимальной нагрузке, на самом деле загружено лишь на 4,5 процентов площади его поверхности. Таким образом, передовые адаптивные системы управления позволят вместить больше машин на дороге. — если на 25% автомобилей установить систему ACC, общее время поездки снизится на 37,5%. — к 2017 году планируется выпускать около 6900000 автомобилей с предустановленной системой АСС в год.

7. Противоугонный руль на велосипеде
Старая идея, о которой пришло время вспомнить снова. Система, благодаря которой велосипед поворачивает, может быть заблокирована, и вор не сможет направлять украденный велосипед. Блокировка внутренняя, а значит, вору останется только уничтожить велосипед, чтобы его украсть.

8. Как избавиться от пачкающей цепи на велосипеде
Обновленный привод, который заменяет старую цепь стержнем и встроенной системой передач, станет идеальным решением для городских гонщиков. Сейчас такие велосипеды популярны в Китае, новые версии планируются сделать более легкими и продуманными.

9. Цельная рама из карбона или пластика
Пластиковые рамы начали выпускать еще с 90-х годов, но первые изделия были слишком тяжелыми. С тех пор материалы и технологии улучшались. Термопласт, из которого начинают производить велосипеды, — это недорогой и очень прочный материал.

10. Доктор на борту
Некоторые автомобили уже сегодня имеют возможность вызвать помощь, когда происходит несчастный случай, но в скором времени они научатся информировать сотрудников скорой помощи и о вероятных травмах. Спасатели будут осведомлены, к примеру, о вероятности внутреннего кровотечения или травмы головы еще до прибытия на место происшествия, что позволит им решить, куда направить пациента. Исследователи Международного центра по автомобильной медицины Мичиганского университета разработали системы прогнозирования, которые анализируют различные модели аварийных ситуаций. Информация для построения таких моделей регистрируется специальными датчиками на месте аварии.

11. Маленькая удобная кабина в облаках

12. Аркада в движении
Промышленный дизайнер Цзян Цянь придумал встроить видеоигру в петлю, прикрепленную к поручню в вагонах метро. Устройство будет иметь кнопку с обеих сторон, находящуюся прямо под большим пальцем. Вместо привычного джойстика управление осуществляется через поворот рукоятки влево и вправо. Цзян считает, что таким образом можно придумать новые виды игр, в которых очень важным становится вопрос сохранения равновесия при движении поезда. В отличие от Angry Birds, Strap Game будет напоминать пассажирам, когда им пора выходить.

— Какие технологии вы бы хотели изобразить в фильме, но не решились ввиду того, что они оказались слишком надуманными?

Рабочее место

13. Экран против сутулости
Монитор ErgoSensor компании Philips напоминает человеку, когда ему следует распрямить спину. Встроенная камера следит за положением тела: близко или далеко от глаз человека располагается экран, не наклонена ли шея слишком сильно и так далее. Система анализирует информацию, получаемую через сенсоры, и подсказывает пользователю, как найти безвредную, комфортную позицию. Кроме того, монитор напоминает, когда пора встать и передохнуть от работы, а после того как человек отходит, компьютер автоматически включает режим ожидания.

14. Как заставить человека замолчать
Когда вы направляете специальное устройство Speech Jammer на человека, оно записывает его голос, после чего проигрывает с задержкой в несколько сотен миллисекунд. В результате у этого человека происходит временное и безболезненное нарушение когнитивных способностей — явление, известное как запаздывающий обратный звуковой сигнал, при котором он становится неспособен говорить. Казутака Курихара, один из создателей Speech Jammer, видит его как инструмент для установления порядка и устранения крикливых участников совещаний или общественных дискуссий. Он хочет создать миниатюрный прототип устройства, который можно было бы встроить в мобильный телефон. По словам Курихары: «Наш аппарат отличается от привычных орудий таких, как самурайский меч. Мы надеемся, что он поможет сделать мир более спокойным».

15. Добрая манипуляция
Ученые из Йельского и Гарвардского университетов выяснили, как избавить сотрудников от ощущения постоянного цейтнота — помогать другим. Согласно недавнему исследованию, если сотрудника нагружать черной работой или позволять брать длительные перерывы, то он на самом деле начинает испытывать острую нехватку времени. И наоборот, когда служащему дают задачу, например, разослать письма больным детям, он чувствует себя спокойно, «готовым выполнять будущие обязательства, несмотря на напряженный график». Идея заключается в том, что альтруизм повышает производительность труда, которая в свою очередь повышает уверенность в собственных силах относительно способности завершить работу в срок.

16. Тело как логин
Команда голландских и итальянских ученых выяснила, что движение человека, выполняемое им, когда он подносит телефон к уху и отвечает на вызов, может служить его отличительным признаком — почти как отпечатки пальцев. Каждый человек совершает данное действие с такой скоростью и под таким углом, которые практически невозможно воспроизвести, что делает его более надежным паролем, чем придуманный пользователем (учитывая, что наиболее распространенный пароль для iPhone — 1234).

— Какие инновации пугают вас сегодня более всего?

Игры

17. Ужасающие игровые площадки
Два норвежских психолога считают, что современные детские площадки сконструированы для слабаков. Невысокие стенки для лазания они предлагают заменить восходящими рукоходами, а вместо пластиковых труб, через которые можно ползать, использовать высокие, крутые горки, гимнастические бревна и тарзанки. Они объясняют это тем, что чем больше люди ограждают детей от всевозможных царапин и растяжек, тем более неподготовленными они станут при встрече с реальными опасностями во взрослом возрасте и тем меньше будут знать окружающий мир. Идеи Лейфа Кеннэра и Эллен Сэндсеттер завоевали поддержку экспертов по организации детских площадок по обе стороны Атлантики. Одна из таких компаний, Landscape Structures, разработала трехметровую стену для скалолазания, которая крутится, как лента Мебиуса.

18. Тренировка с помощью лжи
Стратегическая ложь — новый психологический трюк для повышения производительности человека. Когда любителям игры в гольф соврали, что их клюшка ранее принадлежала профессиональному игроку Бену Кертису, они стали показывать лучшие результаты, чем другие игроки. В исследовании, опубликованном в марте 2012 года, анализировалось поведение велосипедистов. Их поставили выступать против виртуального соперника, двигающегося с якобы точно такой же скоростью, какую испытуемые достигали в пробном заезде. На самом деле компьютерные оппоненты двигались на 2 процента быстрее, а велосипедисты, догоняя их, набирали новый уровень скорости. Ложь вряд ли можно использовать в долгосрочной перспективе — как только человек понимает, что происходит, эффект исчезает. Этот метод работает до тех пор, пока тренер хранит тайну.

19. Американские гонки на крыльях
В традиционных американских горках центр тяжести человека должен приходится на центр колеса, но две новые конструкции — X Fight и Wild Eagle — позволяют любому желающему свешиваться через край трека, повисая в воздухе. Впечатления сравнимы с полетом на крыле самолета. Швейцарская компания Bolliger & Mabillard полностью изменила дизайн сидений, чтобы уменьшить давление, вызываемое случайным смещением центра тяжести тела.

20. Мир без похмелья
Исследователи из Имперского колледжа в Лондоне уже близки к нахождению формулы нового синтетического алкогольного напитка, который не вызывает симптомы головной боли на следующее утро после вечеринки (не говоря уже о других проблемах, ассоциируемых с алкоголем). Команда во главе с Дэвидом Наттом, психиатром и бывшим британским наркобароном, установила шесть соединений похожих на бензодиазепины (относятся к широкому классу психоактивных веществ), которые не позволяют человеку сильно напиться. Натт утверждает, что заменитель алкоголя не имеет запаха, его можно добавить в безалкогольный напиток, а для того чтобы протрезветь, нужно будет лишь выпить определенную таблетку.

— Какая технологическая проблема должна быть решена в срочном порядке?

21. Тележка для покупок, читающая ваши мысли
В феврале лаборатория Chaotic Moon Labs провела испытания робота-тележки для супермаркетов, который умеет читать мысли клиента. Чтобы начать работу с ним, требуется отправить текстовое сообщение на встроенный компьютер. После чего устройство определяет, кто к нему подошел и что ему нужно для ужина. С помощью технологии Kinect корзина передвигается за покупателем по всему магазину, указывая ему местоположение необходимых ингредиентов. Кроме того, система предупреждает человека, если он добавляет продукт, нарушающий его диету. Корзина находится на стадии тестирования, но уже сейчас она обладает одним преимуществом — объекты, которые добавляются в корзину, автоматически подвергаются сканированию, и покупатель может оплатить их, минуя линию касс.

22. Улучшенное качество видео
Кинопроектор за секунду может отобразить 24 кадра, создавая при этом иллюзию движения. Режиссеры Джеймс Кэмерон и Питер Джексон предложили увеличить этот показатель до 48 или даже 60 кадров в секунду, что позволит изменить наше восприятие от просмотра фильма — цвета станут ярче, картинка четче, а движения более гладкими. Стивен Постер, президент Международной гильдии кинематографистов, говорит о том, что таким образом можно добиться голографического качества изображения. Сторонники этой идеи утверждают, что зрители, просматривая подобные фильмы, смогут испытать действительное погружение в реальность. Тем не менее качество такого изображения требует привыкания. На отраслевой конференции, где Джексон презентовал своего «Хоббита», критики выразили недовольство по поводу чрезмерной четкости, которая делает фильм больше похожим на трансляцию прямого эфира. «Когда впервые начали использовать звук в кинематографе, многие заявляли, что такая мода продлится не долго — говорит исследователь кино из Чикагского университета Том Ганнинг, — но ведь произошло обратное, и немые фильмы просто исчезли с больших экранов».

Здоровье

23. Умные зубы

24. Диагностика во время сна
С помощью показаний небольшого сенсора, который надевается на голову перед сном, можно диагностировать ранние заболевания и оценивать состояние всего организма. «Данная технология, — говорит доктор Филип Лоу, основатель медицинской компании Neuro Vigil, — позволяет нам увидеть верные признаки шизофрении, депрессии, болезни Паркинсона или Альцгеймера даже при отсутствии ярко выраженных симптомов у пациента». Уже сегодня устройство Лоу нашло свое применение для изучения детского аутизма, эффективности новых лекарственных препаратов и оценки последствий черепно-мозговых травм у солдат. В настоящее время ученый работает над обновленной версией прибора, уменьшенного в 4 раза. Он сможет отправлять результаты сканирования мозга непосредственно на компьютер или смартфон. «Мы используем сон, — говорит Лоу, — как портал, ведущий к мозгу».

— Какое научное открытие вы ждете больше всего?

25. Анализ крови на депрессию

26. Место преступления: ванная комната
Исследователи из Биологического института Висс вдохновили инженеров из Гарварда на разработку технологии, которая сделает хозяйственные приборы для уборки помещений умнее. С помощью распылителя на различные поверхности, где могут быть патогенные микроорганизмы (например, на раковины в ванной комнате), наносится специальное вещество, которое воздействует на микробы, окрашивая их в яркий цвет (оранжевый для кишечной палочки). После чего можно приступить к их устранению, используя соответствующие средства дезинфекции.

Дом

27. Новый способ предотвращения пожара

28. Ужин из Мишленовского ресторана у себя дома

29. Уменьшить, повторно использовать, пережевать
Сколько упаковки пищевых продуктов есть на вашей кухне прямо сейчас — все эти картонные коробки, бутылки с водой и контейнеры для мороженого. А что если их можно было бы съесть? «Мы должны упаковывать так же, как это делает природа», — говорит биоинженер из Гарварда Дэвид Эдвардс, разработавший способ преобразования пищи в оболочку, контейнеры или пленку, которые он называет Wikicells. Йогурт, к примеру, может быть использован при производстве мешка для клубники. Можно вымыть такую упаковку, а потом съесть ее, как и яблочную кожуру, или использовать ее в качестве удобрения, как кожуру апельсина. Обертки из мороженого и йогурта будут доступны уже в этом году в магазине лаборатории в Париже, а из сока и чая появятся в ближайшие год-два.

30. Верный садовник

31. Домашние животные-роботы
Доктора уже давно рекомендуют побольше общаться с животными с целью снижения кровяного давления и повышения уровня эндорфинов. Но по разным причинам — человек часто проводит время на работе, лежит в больнице или у кого-то из домашних аллергия на шерсть — не всегда есть возможность завести домашнее животное. Поэтому не всегда есть возможность завести домашнее животное. Исследователи из Университета Британской Колумбии создали так называемый «умный мех». Это довольно странное на вид изобретение (выглядит как небольшой кусочек искусственного меха) оснащено датчиками, которые позволяют имитировать реакции питомца.

32. Хороший сон
Исследователи из фармацевтической компании Мерк создали таблетки под названием suvorexant, которые превращают человека в нарколептика на одну ночь. Это возможно будет лучшим средством от бессонницы. В отличие от существующих средств, данные таблетки работают по принципу отключения процесса бодрствования, а не по принципу искусственного вызова сна. «Есть веская причина считать, что таблетки смогут улучшить сон и обеспечить отдых человеку», — говорит доктор Эммануэль Миньот из Стэнфорда.

— Какого научного открытия вы боитесь больше всего?