10 globálních problémů, které dnes technologie řeší

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Dekódování mozku, ukládání energie a další záležitosti, ve kterých jsou nové vynálezy nepostradatelné.

1. Oxid uhličitý v atmosféře

K odstranění skleníkového efektu lidstvo nestačí pouze snížit škodlivé emise. Také je potřeba se nějak zbavit plynu, který už v atmosféře je. Například pomocí sekvestrace uhlíku – procesu přeměny oxidu uhličitého na organickou hmotu.

To je neuvěřitelně náročný úkol. Vědci však již zkoušejí různé způsoby, jak přeměnit uhlík na užitečné produkty. Takže pomocí katalyzátorů vyrobených z niklu a fosforu vědci převádějí výzkumníci právě našli způsob, jak přeměnit CO2 na plast s nebývalou účinností oxid uhličitý na různé polymerní materiály. Na zpracování CO pracuje několik ústavů najednou₂ do syntetického paliva. Pomocí speciálních řas je uhlík přeměněn řasami používanými k přeměně CO2 na uhlíková vlákna na uhlíková vlákna. Existuje také způsob, jak přeměnit oxid uhličitý na beton ze škodlivých emisí betonu: používá se k tomu vápenec.

2. Skladování energie

Lidé se učí získávat stále více energie z obnovitelných zdrojů. Větrné turbíny a solární panely jsou stále levnější, ale mají vážnou nevýhodu: když slunce zapadne nebo přestane foukat vítr, nefungují.

I proto lidstvo zatím nemůže opustit stabilnější zdroje – uhlí a zemní plyn. Je třeba najít způsob, jak ukládat energii ve velkém. Natolik, že můžete metropoli krmit třeba celou noc. Moderní baterie se k tomu příliš nehodí, přinejmenším kvůli jejich vysoké ceně.

Naštěstí vědci a společnosti po celém světě na tomto problému pracují. Mezi slibný vývoj patří například Toyota a Panasonic souhlasí se založením společného podniku souvisejícího s automobilovými prizmatickými bateriemi, které jsou založeny na kapalném nebo gelovém elektrolytu, a ultrarychlou dobíjecí hliníkovo-iontovou baterii na bázi hliníku. Výhody těchto vynálezů jsou v tom, že umožňují uložit více energie, ale zároveň se na rozdíl od lithium-iontových baterií nespalují a rychle se nabíjejí.

3. Chřipka

Pandemická chřipka je vzácná, ale velmi nebezpečná. V roce 1918 zemřelo na virus H více než 50 milionů lidí₁N₁, pak asi milion v letech 1957 a 1968 a asi 500 tisíc v roce 2009.

Virus se neustále mění a staré vakcíny přestávají fungovat. Proto je jedním z důležitých úkolů vědců a vynálezců vytvořit univerzální vakcínu, která ochrání jak před méně nebezpečnými verzemi viru, tak před katastrofickými epidemiemi. Práce na tom již probíhá v Universal Influenza Vaccine Research: vědci testují několik vakcín najednou. Jeden je založen na feritinu, proteinu, který se může skládat do nanočástic. Druhý zahrnuje čtyři typy hemaglutininu (jedna ze složek chřipkového viru), které jsou určeny ke stimulaci imunitní reakce těla.

4. Demence

Zhruba třetina lidí starších 85 let trpí demencí. Postupem času se prodlužuje délka života a zvyšuje se také počet lidí náchylných k této nemoci. Přitom dosud nebyl vynalezen jediný skutečně účinný způsob, jak se s tímto neduhem vypořádat.

Pokroky v neurovědách, neurologii a genetice nám pomáhají lépe porozumět tomu, co způsobuje Alzheimerovu chorobu a další formy demence. Možná s příchodem pokročilejších přístrojů a technologií pro studium mozku vědci mohou najít způsoby, jak zpomalit nebo zabránit progresi onemocnění.

Technologie právě teď pomáhá usnadnit život lidem s poruchou paměti. Například, How Do I? vám připomene každodenní úkoly, jako je nasazení konvice nebo mytí nádobí pomocí krátkých válečků. A ve Spojeném království vědci pracují na Launching: UK DRI Care Research & Technology ve společnosti Imperial na systémech chytrých zařízení, které mohou automaticky monitorovat stav pacientů s demencí a informovat příbuzné, pokud je člověk v nebezpečí.

5. Znečištění oceánů

Světové oceány jsou plné miliard kusů plastu – mikroplastů. Objevují se, když věci vytvořené z této látky spadnou do vody a časem se rozpadají. Mikroplasty jsou velmi nebezpečné pro mořské obyvatele, ptáky i lidi, otravují vodu a produkty, které z ní získáváme. Takže v roce 2018 byla v Indonésii nalezena mrtvá velryba se 6 kilogramy plastu v žaludku. Výzkum také ukazuje, že 90 % mořských ptáků spotřebuje během svého života určité množství plastu.

Aby lidstvo pokračovalo v životě na Zemi, bude muset vyčistit oceán od trosek. Se současnou technologií by to mohlo trvat stovky let, ale budoucnost bude mít pravděpodobně potenciál recyklovat nebezpečné látky v gigantickém měřítku. Již nyní se testují systémy The Ocean Cleanup ve formě obrovských autonomních sítí, které umožňují sběr plastů s relativně nízkými náklady.

6. Nedostatek sladké vody

Sladká voda na Zemi je mnohem méně běžná než slaná voda. Navíc je nerovnoměrně rozložena mezi místa pobytu lidí: například v Africe je ho velmi málo. Populace planety stále roste a brzy budeme potřebovat energeticky účinné a levné způsoby odsolování vody.

Mohou to být nové typy filtrů nebo elektrochemické technologie. Například vědci z Kolumbijské univerzity přišli s novou metodou odsolování, která by mohla průmysl – a životní prostředí – dostat z velmi slaného nálevu k použití speciálního rozpouštědla, které se vznáší nad vrstvou slané vody. Voda stoupá k rozpouštědlu, které z ní odděluje sůl, a čerstvá kapalina vlivem změny hustoty klesá ke dnu.

7. Nebezpečná samořídící auta

Desítky společností vyvíjejí bezpilotní vozidla: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Auta jezdí po ulicích, trénují a testují, ale ještě nejsou dostatečně zralá na to, aby mohla být uvedena do výroby. Umělá inteligence se jen těžko vyrovnává s náročnými dopravními situacemi, dopravními zácpami a špatnou viditelností.

Postupem času se však drony jistě stanou bezpečnými a promění samořídící vozidla určitými neočekávanými způsoby na moderní město. Vzniknou autonomní taxíky, díky nimž bude méně pravděpodobné, že lidé budou používat vlastní auta. Sníží se počet parkovišť a nehod na silnicích, méně často se budou tvořit zácpy.

Inženýři různých značek pracují na zlepšení chování samořídících vozů. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je vývoj Improving Self-Driving Car Safety And Reliability With V2X Protocols Protokoly V2X, díky kterým se mohou auta navzájem informovat o své poloze a také si vyměňovat data se semafory, závorami, branami a dokonce i budovy.

8. Materializace umělé inteligence

Pokročilá umělá inteligence a pokročilá robotika dnes existují téměř odděleně od sebe. Roboti toho dokážou hodně, dokonce i kotrmelce, ale v samostatném myšlení a učení se jim moc nedařilo. Neuronové sítě a programy běžící na stacionárních strojích jsou v tom ale výborné.

Umělá inteligence a umělé tělo se však dříve nebo později propojí. Budou zde roboti, kteří mohou volně interagovat s předměty skutečného světa, vypočítat akce a jejich důsledky. To změní průmyslový svět Role robotů v Průmyslu 4.0: roboti budou moci pracovat tam, kde lidé nepřežijí, nebudou potřebovat spát a jíst.

9. Nepředvídatelnost zemětřesení

Lidstvo se naučilo předpovídat hurikány a další katastrofy počasí dny nebo dokonce měsíce předtím, než k nim dojde. To se bohužel nedá říci o zemětřesení. Každý rok jsou kvůli otřesům a následným vlnám tsunami zabity, zraněny nebo ztraceny tisíce lidí.

Vývoj zařízení, která skenují zemskou kůru, a softwaru pro zpracování přijatých dat pomůže upozornit na tyto katastrofy předem. Programátoři a výzkumníci již pracují na Neural Network for Earthquake Prediction Based on Automatic Clustering v Indonésii na neuronových sítích, které mohou teoreticky předpovídat zemětřesení. Indonéští vědci například vytvořili neuronovou síť, která dokáže předpovídat výskyt následných otřesů po zemětřesení. Nejlépe jí zatím předpovídá otřesy o síle šest.

10. Dekódování mozku

Navzdory stovkám let pokroku v medicíně, biologii a anatomii stále víme velmi málo o tom, jak funguje lidský mozek. Veškeré naše myšlení, motorická aktivita, paměť a dovednosti jsou zaznamenány v neuronech pomocí určitého kódu. Klíč k tomuto kódu nejenže přesně vysvětlí, jak přemýšlíme, ale také umožní Dekódování mozku efektivněji léčit duševní poruchy a neurologická onemocnění.

V této oblasti již existuje slibný vývoj. Vědci se například již naučili Vědci našli způsob, jak dekódovat mozkové signály na řeč, aby byla řeč rozpoznána od mozkových signálů. A společnost Neuralink Elona Muska pracuje Implantát Neuralink od Elona Muska „spojí“lidi s AI na systému bezdrátových čipů, které budou implantovány do mozku a budou ovládat technologii silou myšlenky.