Når vi taler om store opfindere, tegner fantasien straks billedet af en ensom excentriker, der har lukket sig for hele verden i sit værksted. Den moderne innovationsverden er imidlertid langt fra fremmedgjort; de fleste teknologier er udviklet ikke af én person, men af en hel gruppe forskere, der kombinerer deres ideer til opfindelsen af sådanne ting som en iPhone eller en ubemandet bil. Nogle teknologiske mirakler, for eksempel en drone eller en 3D-printer, blev opfundet mange år, før de blev anerkendt som et globalt fænomen.
Takket være innovation er vores liv blevet meget enklere og mere behageligt. Her er 15 moderne opfindelser, uden hvilke det nuværende samfund ikke kan forestille sig.
15
Magnetisk levitation (Maglev)
Patentnavn: "Elektromagnetisk induktiv ophæng med stabiliseringssystem til et landskøretøj"
I vores land er produktionen af Maglev-tog endnu ikke lanceret, selv om deres test blev udført i USSR, men det vestlige samfund har allerede formået at sætte pris på denne teknologi. Historien med disse tog begyndte med arbejdet med Eric Leightwaite om skabelsen af asynkron lineære motorer i fuld størrelse. Videnskabsmanden kom til den konklusion, at den lineære motor, uden forpligtelse til at komme i kontakt med jernbanesporene, kan være drivkraft for oprettelsen af et transportsystem baseret på magnetiske felter. Latewait testede lineære asynkronmotorer, som ved hjælp af magneter kunne udføre både fremdrift og løftekraft.
Forskerens undersøgelser blev undersøgt af Gordon Danby og James Powell, der i anden halvdel af 60'erne af det XX århundrede modtog det første patent på oprettelsen af Maglev-toget. Deres design involverede betjening af magneter til at holde toget over jorden, og en raket eller jetmotor skulle have været drivkraften. Vi kan sige, at Maglev-toget blev frugten af den ”videnskabelige fusion” af Latewait med Powell med Danby's designhjælp. De første testere var briterne, der lancerede en lille shuttle i 1995, senere tyskerne, der byggede Transrapid-toget, vedtog teknologien. Dette tog blev senere erhvervet af Kina, det tilhører Shanghai og er i stand til hastigheder op til 435 km / t. Den japanske prototype Maglev (L0) betragtes som den hurtigste, dens hastighed når op til 600 km / t. I fremtiden planlægges disse teknologier at blive introduceret i produktion af marine fartøjer. Forskere lover også at fremstille vakuumrør til transport af passagerer med en hastighed på 1200 km / t. Fremtiden er ikke langt væk, vi håber, at den ikke kommer forbi os!
Der er forresten en meget interessant artikel om de hurtigste tog i verden på vores site thebiggest.ru.
14
IPhone
Patentnavn: “Elektronisk enhed”
På trods af et så ukompliceret navn på patentet kan iPhone med sikkerhed kaldes den revolutionerende opfindelse i det 21. århundrede. Selve patentet består kun i at opretholde rettighederne til det originale design, idet der yderligere henvises til andre patenterede opfindelser, der tillader denne smartphone at have al funktionalitet. Selvom “iPhone” ikke var den første smartphone, blev den legemliggørelsen af vores ønsker med hensyn til funktionerne og udseendet af den moderne enhed. I dag er det mere som en håndholdt computer end en mobiltelefon. Der er ingen tvivl om, at iPhone-producenter har haft en stærk indflydelse på vores kommunikation, navigationsfunktioner og endda tanker.
13
Motoriseret exoskelet
Patentnavn: “Hjælpemidler og mobilitetsmetode”
Den første exoskeletprototype blev opfundet i 1890 af den russiske opfinder Nikolai Yagn. Han kaldte sin opfindelse for en elastiperet. Enheden brugte komprimeret gas, der akkumulerer energi under bevægelse og var beregnet til at gøre det lettere for soldater at gå. Efter 70 år optrådte de første eksoskeletter i USA, de havde et mekanisk drev og var også beregnet til soldater, der kunne bruge opfindelsen til at løfte vægte til 680 kg. Han bestod imidlertid ikke testfasen på grund af tab af kontrol, når den blev tændt på fuld styrke (eksoskelettet nåede ikke engang teststadiet sammen med personen).
I årenes løb forbedrede teknologien, indtil ReWalk patenterede sin udvikling af et eksoskelet i 2014 for at hjælpe lammede med at bevæge sig rundt. Enheden bruges i rehabiliteringscentre, det hjælper folk med at sætte sig ned, stå op og endda klatre op ad trappen. Arbejdet stopper ikke engang et øjeblik, og i fremtiden lover opfinderne at præsentere eksoskeletter til bygherrer, soldater og astronauter.
12
Drone quadrocopter
Patentnavn: "Omnidirektionel ubemandet helikopter med lodret løft"
Droner, der summede i mange byparker blev patenteret tilbage i de tidlige 60'ere af det 20. århundrede af Edward G. Vanderlip. Han var den første til at tænke på at bruge helikopterblader for at sikre bevægelse af et fly i tilfælde af svigt i hovedstyrken.
Vanderlip besluttede senere at oprette en miniatyrkopi af sin opfindelse, som kunne styres ved hjælp af en fjernbetjening. Hans patent beskriver et fly, der er kendetegnet ved let kontrol. UAV's design inkluderer fire rotorer placeret i forskellige ender af produktet, hvilket gør det muligt for den lodrette akse altid at være vinkelret på overfladen. Således opretholder quadrocopter altid den vandrette platform. Så snart elektroniske virksomheder og producenter af GPS-navigatorer har fundet ud af, hvad Vanderlips opfindelse er i stand til, er dronernes indflydelse på vores liv mærkbart øget.
11
3D printer
Patentnavn: "Apparat til fremstilling af tredimensionelle genstande ved hjælp af stereolitografimetoden"
Et patent til en 3D-printer blev udstedt i 1986, men menneskeheden var ikke klar til denne opfindelse. Hovedkomponenterne i moderne 3D-printere var allerede til stede i patentet for 30 år siden. Den mobile platform modtager data fra computeren og placerer et "fundament" under dysen, der bygger genstanden fra smeltet harpiks. Modellen stiger lag for lag og fryser under påvirkning af ultraviolet stråling.
Udviklingen af computerteknologi har fået nyt liv i 3D-printere. Brug af metal i stedet for harpikser gør det muligt at fremstille ting såsom raketmotorer, broer og mere med denne opfindelse.
10
Bionisk øje
Patentnavn: "Retinalprotese og metode til fremstilling af en protese"
Det første forsøg på at gendanne synet med en visuel protese stammer tilbage til 1968, hvor en implantatimplantation blev udført på en middelaldrende patient, og den elektroniske enhed blev ikke installeret i det menneskelige øjeuttag, men på hjernens lob, der var ansvarlig for optisk syn. Stimulering af hjerne neuroner hjalp med til at sikre, at patienten begyndte at skelne mellem lyspunkter.
På billedet: Kunstnerisk billede af det bioniske øje
Dagens visuelle proteser bruger langt mindre elektronik og implanteres direkte i nethinden. Det bioniske øje blev patenteret i 2013, dets arbejde involverer brug af et kamera, der registrerer et “billede” og overfører det til et implantat, der stimulerer fotoreceptorerne i øjet. Denne teknologi har hjulpet patienter med helt blinde begynder at skelne mellem former og lys. Udviklingen af mere komprimerede elektroder i fremtiden vil give forskere mulighed for at stimulere fjernere fotoreseptorer og forbedre teknologien til den visuelle protese.
9
Satellitnavigationssystem (GPS)
Patentnavn: “Navigationssystem, der betjener satellitter og positionsbestemmelsesmetoder”
GPS-satellitter blev opfundet af den amerikanske flåde, og i dag er luftvåbenet meget brugt. Den største projektleder var Roger Lee Easton, der bemærkede i 1950'erne, at signalerne fra den første satellit, der blev lanceret af USSR, havde forskellige frekvenser afhængigt af dens afstand. Dette gjorde det muligt for Easton at producere et overvågningssystem, der involverede sporing af alle objekter i kredsløb over De Forenede Stater. Herefter brugte Easton satellitter til at spore objekter fra rummet og bestemme deres placering. Således blev navigationsteknologien med satellitter, patenteret i 1974, opfundet, og de første lokaliseringsdata blev transmitteret efter 3 år.
Omkring samme tid lancerede Sovjetunionen GLONASS-satellitten, der opererer på et princip, der ligner GPS. I dag har både GPS og GLONASS 24 satellitter, som næsten aldrig er uden for rækkevidde, hvilket garanterer nøjagtig navigation i ethvert terræn.
8
CRISPR genomredigering
Patentnavn: “CRISPR-Cas-systemer og metoder til redigering af ekspression af genprodukter”
Et produkt til redigering af gener, der tillader ændring af encellede organismer blev frigivet under navnet CRISPR-Cas9. Efter dens udvikling på University of California forbedrede andre videnskabsmænd opfindelsen, så de modificerede multicellulære organismer og patenterede fundet i 2014. Nu bruges CRISPR til at modificere afgrøder og forskellige dyr, hvilket også hjælper i behandlingen af leukæmi og andre sygdomme.
Systemets drift består af tre processer: bestemmelse af det krævede DNA-sted, dets fjernelse og udskiftning af det slettede sted. CRISPR kan injiceres i embryoner eller injiceres i celler i immunsystemet, så det derefter kan administreres til en patient. Opfindelsen af fremgangsmåden gør det muligt for læger med fortrolighed at erklære muligheden for at finde en medicin mod uhelbredelige sygdomme i nutiden.
7
Elektroniske hjerneimplantater
Patentnavn: "Tredimensionel elektronisk enhed"
Læger fra det 19. århundrede fandt, at stimulering af hjernen med elektricitet kan få mennesker og dyr til at udføre fysiske bevægelser. I det næste århundrede kunne forskere skabe implantater, der påvirker patientens opførsel og endda humør. Enheden, der blev patenteret i 1993, blev kaldt "Utah Array", i et senere patent blev det kaldt "en implanterbar integreret enhed, der forbinder hjernen med et stort antal metalnåle, der finder elektriske signaler eller dirigerer signaler til hjernen."
Siden da er elektroniske implantater forbedret til det punkt, at patienter kan udskrive tekst med tankekraften. I fremtiden er det planlagt at oprette enheder, der tillader en person at "synkronisere" med en computer ved hjælp af hans sind.
Forresten, kan du bruge dit sind lige nu ved at læse en artikel om thebiggest.ru omkring 10 underholdende paradokser, der kan sprænge din hjerne.
6
Graphene
Patentnavn: “Nanoskala grafenplader”
Måske går vi ind i grafentiden. Dette sammensatte materiale, der har en bikagestruktur og består af enkeltlags kulstofmolekyler, er usædvanligt let, men utroligt hårdt. Dets styrkeindikatorer er 200 gange højere end stål med samme tykkelse, grafen leder elektricitet godt og er kendetegnet ved øget varmemodstand. Sådanne egenskaber gør grafen til et ideelt materiale til computerchips, flyvinger og andre formål.
Graphene er lavet af grafitpartikler, som du kan finde i kernen i din blyant. Problemet er isoleringen af et lag carbonmolekyler, hvis tykkelse ikke overstiger et atom. Dette var muligt for Konstantin Novosyolov og Andre Geimu, der i 2004 producerede grafenkrystaller i et enkelt lag ved hjælp af et klæbebånd og kaldte processen "klæbebåndmetode". Resultatet af deres arbejde var modtagelsen af Nobelprisen i 2010.
5
Bluetooth
Patentnavn: "Peer-to-peer informationsudveksling for mobile kommunikationsenheder"
Jap Harsten opfandt Den blå tand i 1994, hvilket tillader elektroniske enheder at transmittere information i umiddelbar nærhed af hinanden ved hjælp af radiobølger med lav effekt. Harsten har patenteret flere Bluetooth-relaterede enheder, men de er blevet blokeret af retssager og patentrold. Vi beskriver et patent fra 2013, der forklarer teknologien som en måde at transmittere GPS-data på.
Systemet involverer brug af små computerchips integreret i enheder. De spiller rollerne som radioer og lancerer den software, der er nødvendig for at oprette forbindelse til hinanden. "Parring" af enheder sker gennem den såkaldte piconet - et kortdistanceret netværk. Denne teknologi bruges i alle moderne enheder, herunder kameraer, hovedtelefoner og endda multicookers.
4
Drone bil
Patentnavn: “Visionssystem til autonomt køretøj”
Tror du den første ubemandede bil dukkede op for nylig? Uanset hvad der er tilfældet, går deres historie tilbage lidt mindre end 100 år. Den første "drone" blev lanceret i Manhattan og kontrolleret af radiosignaler transmitteret af bilen efter den. Det næste sådanne projekt blev lanceret 70 år senere og blev kaldt “Without Hands Across America”. En semi-autonom bil kørte næsten 5.000 km, mens der blev givet acceleration og bremsning til personen, og rattet blev kontrolleret offline.
Der er mange patenter på ubemandede køretøjer, men det italienske firma VisLab gjorde et rigtig gennembrud. I sommeren 2013 bevægede deres bil uden chauffør i kabinen sig langs de travle gader i den italienske by Parma. Virksomhedens første patenterede opfindelse er brugen af et kamera og et sensorsystem, der modtager information omkring bilen og overfører data til computeren. I dag engagerer giganter som Tesla, Amazon og Google sig med at udvikle ubemandede køretøjer og lover, at de hurtigt erstatter ikke kun offentlig transport, men også personlige køretøjer.
3
Solbatteri
Patentnavn: "Enhed til anvendelse af solstråleenergi"
I begyndelsen af det 19. århundrede opdagede den franske fysiker Alexander Beckerel, at lys kan omdannes til elektricitet. Dette gav ham mulighed for at oprette den første fotovoltaiske celle i 1839 ved at kombinere sølvchlorid i en syreopløsning med platinelektroder. Efter et halvt århundrede i Amerika blev det første patent til fremstilling af et solbatteri udstedt. Edward Weston beskrev enheden som et termoelektrisk element af to slags metal, fastgjort på den ene kant og isoleret i de resterende dele, der bruges til at generere elektrisk strøm under sollys. Weston bemærkede også profetisk, at denne energi kunne samles i solskinsvejr for at belyse gader om natten eller på overskyede dage.
I årtier er solcelle-teknologien forbedret, indtil den optrådte i sin moderne form som siliciumpaneler. I dag dækker verdens største solkraftværk, der ligger i Indien, ca. 10 km² og har en kapacitet på 650 MW.
2
Tredje generation trådløs (3G)
Patentnavn: “Adgang til mobilt internet”
Den første generation af trådløs teknologi har tilladt brugen af analoge mobiltelefoner. Udviklingen af anden generation “skar et vindue” til digitale mobiltelefoner, men det var 3G-forbindelsen, der til sidst ændrede gadgeten i lommen på næsten hver eneste indbygger på Jorden.
3G-tilsluttede smartphones til internettet og GPS, som vises i patentet i de tidlige 00'ere. Dette aktiverede streaming af data og videokommunikation på bærbare enheder. Forbedringer i form af 4G ændrer fortsat vores smartphones, og gør den til en tegnebog, personlig assistent og et bærbart legetøj.
1
Den virtuelle virkelighed
Patentnavn: "Virtual reality generator til transmission af abstrakt information"
Det første virtual reality-headset var ikke beregnet til videospil eller til at se sportskanaler, men til at hjælpe med at analysere økonomiske beregninger.Patenten “virtual reality generator” blev i 2000 tildelt opfinderen Paul Marshall. Den beskriver computerverdenen, hvor en bruger navigerer ved hjælp af enheder som en trackball, magnetisk hoved tracker, elektronisk handske, tastatur, ratt eller joystick.
Marshall forbedrede teknologi til at skabe et tredimensionelt informationslandskab, som skulle hjælpe med at analysere økonomiske data. Teknologien blev "bedøvet" i verdenen af finansiering og afvikling, indtil Oculus Rift tilbød deres vision om nytten af opfindelsen, og frigav VR-gaming headset i 2016. Senere blev mange virtual reality-systemer udviklet ved hjælp af en smartphone til at vise computerens verden. Forskere annoncerer udviklingen af augmented reality (AR), der giver pålægning af virtuelle data på et rigtigt billede.