إن عصر اقتصاد الانطباعات قريب بالفعل. تقنيات المستقبل في المنزل

ربما يهتم الجميع بمعرفة كيف سنعيش في المستقبل. على سبيل المثال ، ماذا يحدث إذا نفد الماء من العالم؟ ما الذي يجب فعله عند اختلال التوازن بين الإنسان والعالم؟ كم مساحة كافية لزراعة المحاصيل؟ ما الشائعات تدور حول انخفاض في عدد النحل؟ ومتى سيكون من الممكن قيادة السيارة بشكل غير يدوي؟

أسئلة مماثلة تنشأ في شخص لسبب ما. بدأت التقنيات الرقمية في التأثير بشكل كبير على جميع مجالات الحياة البشرية. اليوم سوف نغطي موضوع المياه النظيفة ، والطعام بأسعار معقولة والمركبات بدون طيار.

وهكذا ، دعنا نذهب بالترتيب:

موجة جديدة من معالجة المياه

يعرف الكثير من الناس أن مياه الشرب الخاصة بنا يتم استخراجها من المياه الجارية والمياه الجوفية والمصادر الارتوازية الجوفية. نحتاج كل يوم إلى كمية هائلة من المياه للاستهلاك الشخصي ، والتي لا يمكن أن تؤثر على مصادر المياه بأنفسهم. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب تزايد عدد سكان الأرض ، هناك حاجة إلى المزيد من المياه من الآن.

لهذا السبب ، فإن الماء "المستخدم" يأتي إلينا مرة أخرى بعد التنظيف الشامل. ولكن في المدن ذات الكثافة السكانية العالية ، تتطلب محطات معالجة مياه الصرف الصحي هذه المساحة والمال والعناية الخاصة. بسبب ما يطرحه السؤال عن إيجاد طريقة أكثر ربحية واقتصادية للحصول على المياه النظيفة.



يدعي كريج كريد وبيل ميتش ، مهندسا بيئيا في جامعة ستانفورد ، أنهما يعالجان بالفعل هذه القضية ويبحثان عن طرق مستدامة لمعالجة المياه العادمة. لقد توصلوا إلى استنتاج مفاده أن الأمر يستحق استخدام المعالجة اللاهوائية مرة أخرى - بمبدأ التشغيل ، فإنه يشبه إنتاج الغاز الحيوي.

في الوقت الحالي ، يتم بالفعل إنشاء مثل هذا المشروع في كاليفورنيا. هذا هو مشروع مشترك بين العديد من البلديات التي ترى في هذا المشروع نتيجة إيجابية وفوائد ضخمة في المستقبل.

معالجة نانو

هناك تقنية أخرى موجودة فقط في بداية التطوير ، ولكن لديها إمكانات كبيرة في المستقبل - هذا نظام ترشيح يستخدم الجسيمات النانوية. يقوم المعهد الهندي للتكنولوجيا في مدراس بتطوير طريقة ترشيح بيولوجي منخفضة التكلفة وصديقة للتلوث. هذه الطريقة سوف تقتل الجراثيم وتزيل الملوثات القاتلة مثل الرصاص والزرنيخ. تستخدم هذه التكنولوجيا مواد رخيصة (أحدها عبارة عن قذيفة chitin shell chitin) وتستخدم كميات صغيرة من الطاقة. من المحتمل أننا سنرى ذلك في المستقبل في الإنتاج على نطاق واسع.

الماء موجود في كل مكان ، لكن هل من الممكن شربه؟

تعلمون جميعًا أن ثلثي الكوكب مغطى بالمياه ، لكن لا يمكن استخدام ذلك كله. نحن نتحدث عن مياه المحيطات حيث يوجد تركيز عال من الملح. لطالما اهتم العلماء بطريقة معالجة المياه المالحة للاستهلاك البشري.

هناك بالفعل طريقة بسيطة لغلي مياه المحيطات حيث يتم إزالة الملح المميت ، ولكن على المدى الطويل هذه الطريقة مرهقة للغاية ومكلفة ومكلفة للطاقة.
التطورات الأخيرة قد صممت بالفعل مرشح غشاء خاص قائم على الجرافين يمكنه إزالة ملح البحر. على المدى الطويل ، يمكن أن تكون هذه الطريقة ثورية في حل مشكلة تحلية مياه البحر إلى مياه صالحة للشرب.

ولكن حتى لو وجدت الإنسانية حلاً وسطًا مع الماء ، فماذا عن الأرض التي تقوم بزراعة الماشية وقيادتها؟ تم بالفعل العثور على حل لهذا السؤال - ناطحات السحاب والدفيئات الزراعية!

ناطحات السحاب الدفيئة والنحل الآلي: هل هذا هو مستقبل الغذاء؟

هل فكرت حقًا في عدم تناول شطائر الجبن وشرائح اللحم البقري دائمًا؟

يصبح الضغط البشري على عالم الحيوان والنبات أقوى كل عام بسبب النمو السكاني. هنا فقط النمو السكاني لا تواكب معدل المواليد لأشخاص جدد. لهذا السبب ، فإن السؤال قد نضج حول كيفية التعامل مع هذه القضية من أجل الجميع.
لقد اكتشف العلماء أن اكتشاف أطعمة جديدة فعالة يمكن أن يساعد في الالتفاف على الطريق المؤدي إلى الجوع. لقد توصلوا إلى استنتاج مفاده أن التحولات الجذرية فقط هي التي يمكن أن تؤدي بالبشرية إلى ثورة الغذاء.

البذور المعدلة تظهر "العطش للسرعة"

كما تعلمون ، يتغير المناخ كل عام ، وأحيانًا لا يكون للأفضل للنباتات في المناطق المختلفة. وهذا ما يفسر أن المحاصيل المستدامة فقط يمكن أن تصبح مفتاح المستقبل الكامل. من خلال تسريع دورة النمو والتكاثر للمحاصيل ، سيتمكن العلماء والمربيون من إنشاء نباتات أكثر تغذية ومقاومة للمناخ والمرض.

لقد أطلقت ناسا بالفعل مفهوم "الاختيار السريع" والذي من خلاله تساعد الإضاءة المُصنّعة والتغذية وإمدادات المياه على تسريع نمو النبات. تتعرض محاصيل "اليوم الطويل": القمح والشعير والحمص للتعرض المستمر لمصابيح LED لمدة 22 ساعة في اليوم.

تسمح طريقة مماثلة للمربين بزيادة نمو الأجيال سنويًا إلى ستة أضعاف. بالإضافة إلى ذلك ، تساهم هذه الأساليب في دراسة وتحديث المحاصيل.

ناطحات السحاب الدفيئة

بناءً على التجربة المذكورة أعلاه في العمل مع المحاصيل ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه حول مجال الزراعة ، والذي هو مطلوب بكميات كبيرة. وتم ابتكار حل مثير للاهتمام لهذه المشكلة.

قرر العلماء أن المزرعة لا ينبغي أن تنمو في اتساع ، ولكن ما يصل. هذا سوف يساعد على توفير مساحة كبيرة من الأراضي لتلبية الاحتياجات الأخرى للبشرية. مؤسسو الدفيئات الزراعية - نباتات النبات - يرغبون في الجمع بين الزراعة الرأسية والمساحات السكنية أو التجارية في التعايش مع البنية التحتية البلدية (التبريد والتدفئة والغاز الحيوي والمياه).


في النباتات ، تم تصميم حتى خط إنتاج ، عندما تدور محاصيل معينة حول الغرفة ، ويمكن نقلها إلى الطوابق العليا والسفلية لمضاعفة النمو. وهناك طريقة مماثلة سوف تساعد على إعداد المحصول لفترة معينة.
على الجانب المالي ، ستساعد مثل هذه الأنشطة الزراعية في المناطق الحضرية على تسريع مسار النباتات من مكان الإنتاج إلى طاولة المستهلك. أيضا ، فإن استئجار مساحة حرة في ناطحات السحاب هذه سيساعد المزارعين على إدارة أعمالهم بكفاءة أكبر.

مزرعة داخل حاوية شحن

هذا خيار مماثل مع ناطحات السحاب المسببة للاحتباس الحراري ، فقط بتنسيق أكثر رحابة. توفر Cargo Farms خدمة المزارع الشخصية المتنقلة التي تستخدم الزراعة المائية والتحكم الآلي في المناخ لإنتاج منتجات طازجة على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع. العائد التقريبي هو 1000 رأس من الخس في الأسبوع. هذا يكفي لتشغيل عملك الخاص.

ونعم ، مزارع الشحن هي أحد عملاء SOLIDWORKS . بفضل برنامجنا ، تم تطوير وتصميم الآلة الخضراء. تمكن فريق الشركة من الانتقال من مرحلة تطوير المفاهيم إلى النماذج الأولية السريعة والتحقق من صحة المشروع. وتجدر الإشارة إلى أنه لم يكن مطلوبًا لإنشاء نموذج أولي فعلي واحد. قامت SOLIDWORKS بتبسيط عملية إنشاء وثائق الإنتاج وصور مواد التسويق.

تنمو الروبيان في الحديقة الخاصة بك

كل واحد منكم على الأقل مرة واحدة في حياتك أكل المأكولات البحرية ، وشخص يأكل منها بانتظام. يعرف الكثير من الناس أن الاستزراع المائي يوفر أكثر من نصف المأكولات البحرية التي يستهلكها البشر. وسوف تكون على حق ، ولكن لا تزال هناك حاجة إلى نموها بشكل مصطنع. هذا بسبب الصعوبات البيئية.

تحدث زراعة الروبيان بشكل رئيسي في المناطق المدارية. لسوء الحظ ، أدت هذه العملية إلى تدمير النظم البيئية الحساسة للمناطق الساحلية. أيضا ، بسبب زراعة الروبيان والأسماك ، تم تدمير خمس من أشجار المانغروف في العالم.

الآن تخيل أنك يمكن أن تنمو الروبيان في أي مكان في العالم؟ مع تقنية Biofloc ، سيكون هذا ممكنًا قريبًا. مثل هذه التكنولوجيا ستضمن الزراعة في الخزانات الصناعية ، حيث يتم استخدام المناخ المحلي تحت السيطرة الكاملة وتستخدم الكائنات الدقيقة لإزالة السموم من المياه وإزالة نفايات الروبيان. أيضا ، يتم استهلاك هذه الكائنات الحية الدقيقة بواسطة العوالق الحيوانية ، ويصبح غذاء للروبيان. في هذا الصدد ، يتم تلبية الحاجة إلى الروبيان للطعام جزئيا.




أحواض بيوفلوك في اليابان (الصورة: taniorganik.com)


روبيان مثقف (الصورة: youtube.com)

الروبوتات الريفية تزيد من الإنتاجية

يطلق معهد الروبوتات بجامعة كارنيجي ميلون مشروعًا لاستخدام الطائرات بدون طيار والروبوتات المستقلة. سوف يساعدون المزارعين على زراعة الطعام بشكل أسرع ويتحملون الجزء الأكبر من العمل الشاق.

طور الفريق بالفعل روبوتًا مستقلًا قائمًا على الأرض قادرًا على إجراء فحص بصري للحقول من أجل التنبؤ بعائد الفاكهة المتوقع في الموسم الحالي. يمكن أن يخفف من ثماره ويقطع الأوراق للحفاظ على التوازن المثالي بين حجم أوراق الشجر والفواكه.

مثل هذا الروبوت هو ممثل جيد للروبوتات المساعدة ، لكن التطوير لا يتوقف عند هذا الحد. هناك مشروع واحد يستخدم تناظرية النحل الحي ، ما يسمى "RoboBee". هل سمعت عن هذا؟


شائعات عن روبوت النحل

ربما تكون قد سمعت بالفعل أن مستعمرات النحل في جميع أنحاء العالم تبدأ في الموت في السنوات الأخيرة. هذه مشكلة خطيرة للغاية. تلقيح النحل حوالي ثلث المحاصيل ، وإذا أصبحت أصغر ، فإن عدد الفراولة وبذور عباد الشمس وبراعم بروكسل والعديد من المحاصيل الأخرى سوف ينخفض ​​بشكل كبير.

يجري بالفعل تطوير العديد من الاستراتيجيات لإنقاذ نحل العسل من الدمار الشامل. تعمل جامعة هارفارد على التأمين في حالة وفاة النحل. يطورون ما يسمى النحل الروبوت. في بنيتها ، سيكونون ميكروبات لها أجنحة وأجهزة استشعار (على غرار هوائيات النحل الحقيقي) ، والتي تسمح لـ "النحلة الآلية" أن تشعر بالبيئة وتستجيب لها. بفضل هذه الوظائف ، سيتمكنون من تلقيح المحاصيل لمدة عشر سنوات.



حقيقة مثيرة للاهتمام هي أن نحلة الروبوت هي جهاز بدون طيار ، بمساعدة من المحللين ، سوف يتنقلون في العالم الخارجي. نفس الشيء يحدث الآن في تطوير السيارات بدون سائق. دعنا نغطي هذا الموضوع بمزيد من التفاصيل.

التكنولوجيا العالية على الطريق السريع

الآن دعونا نتطرق إلى موضوع التقنيات الرقمية في إدارة النقل. في الوقت الحالي ، فإن أي سيارة يتم إنتاجها هي مخزن للفرص. فكر في مساعدين خاصين لوقوف السيارات ونظام تجنب الاصطدام و GPS وميزات مفيدة أخرى. يمكنك الآن تشغيل السيارة باستخدام التطبيق على الهاتف ، واستخدام سماعات الرأس اللاسلكية وتوصيل هاتفك الذكي بالتحكم في محيط السيارة.

لكن القضية التي لم تحل بعد. متى تكون السيارة قادرة على التحرك بدون سائق؟



حيث نذهب نحن لسنا بحاجة السائقين

السيارات الآلية التي تستخدم الشبكة الخاصة بها وعملية تدفق البيانات في ميلي ثانية واحدة؟ هل تستطيع توفير قطار آمن من النقطة أ إلى النقطة ب بدون سائق؟ كل هذا يبدو وكأنه الخيال. ولكن في الواقع هذا ليس كذلك ، فقط تخيل أن نظام تحديد المواقع هو الخطوة الأولى للطفل في التغلب على العقبة وأن كل شيء سيكون في مكانه.

حاليًا ، تقوم شركة الهندسة البريطانية RDM group (مجموعة RDM) باختبار عدد من المركبات من نوع نظام النقل الذاتي المنخفض السرعة (L-SATS). تشبه هذه المركبات جندولًا صغيرة ومبسطة تتحرك بسرعة منخفضة وتنقل الأشخاص أو البضائع.



تتكيف هذه الجندول بدون سائق مع البيئة بفضل شبكة من الليزر الموجودة في نقاط محددة على هيكل السيارة. تقوم الحواسيب الموجودة على متن الطائرة بإجراء عمليات حسابية للتنقل في المنطقة المحيطة لمدة مللي ثانية.
استخدمت مجموعة RDM SOLIDWORKS 3D لتصميم الأفكار وإدارة مراحل التصميم ومحاكاة كيفية تحرك تصميماتها في العالم الواقعي.

ولكن كل هذا سيكون حلما حتى يتم تطوير البنية التحتية للمدينة حيث يمكن توصيل هذه السيارات بما فيه الكفاية. سيساعد نظام المدينة الذكية.

"المدينة الذكية"



مجلس المدن الذكية هو مبادرة عالمية تسعى إلى تعزيز مساحة معيشية مستدامة تسخر قوة التكنولوجيا الرقمية.

يأخذ مجلس المدن الذكية في الاعتبار النظم التآزرية التي ستساعد في إنشاء شبكة نقل آلية. ستكون هذه الشبكة قادرة على التركيز فورًا على أي عقبات وصعوبات في المدينة ، وتساعد على اختيار المسار الأمثل وتوجيه حركة السيارات المستقلة دون سائق. بموجب هذا النظام ، تقوم كل مركبة غير مأهولة بإرسال أحدث البيانات إلى البنية التحتية والعكس.

وهذه ليست خرافات من المستقبل. لقد بدأت الاستثمارات بالفعل في إنتاج هذه المركبات. تعمل كل من Toyota و Microsoft على الترويج لتقنيات القيادة المتطورة القائمة على تحليل البيانات وبرامج الأجهزة المحمولة. فورد وأودي ومرسيدس يمهدون طريقهم في تطوير مثل هذا المكان.

الخاتمة

كما لاحظت بالفعل ، فإن تطوير التقنيات الرقمية يؤثر الآن بشكل مباشر على حياتنا بأكملها. النحل الذكي ، والسيارات بدون سائق ، والماء للجميع ، ودائما ، والمواد الغذائية من طبق بتري ليست قصة خرافية أو قصص رائعة. لم تعد الأبحاث في مثل هذه المناطق على الورق ، بل في الفضاء الرقمي تمامًا ، حيث يمكن اختبار التطوير دون اللجوء إلى إنشاء نموذج أولي مادي.

جنبا إلى جنب من الماء والغذاء والنقل للبشر يصبح قوي وقوي بما فيه الكفاية. هذه الروابط الرئيسية الثلاثة هي منصة الإطلاق لتطوير أبحاث أكبر وأصغر في مجالات أخرى. لقد أكدنا عليها لأن هذا هو مستقبلنا ، حيث تكون هذه الأنظمة ضرورية لحياة مريحة ولتوفير مساحة للعيش على هذا الكوكب.


اشترك في أخبار Dassault Systèmes وابقى على اطلاع دائم بأحدث الابتكارات والتكنولوجيا الحديثة.

Dassault Systèmes الموقع الرسمي: www.3ds.com/ar
Dassault Systèmes على الشبكات الاجتماعية:
فيسبوك: www.facebook.com/DassaultSystemesRussia
فكونتاكتي : vk.com/3dsrussia
Linkedin: www.linkedin.com/company/dassaultsystemes
3DS Blog WordPress: blogs.3ds.com/russia
3DS Blog Render: render.ru/ru/3DS
3DS Blog Habr : habr.com/company/ds