Dinge, die Technologien verändern

Große Hunderoboter, LTE-gekoppelte Ballons, die in der Stratosphäre schweben, 3D-Drucker, die lebende Zellen produzieren, und eine Maschine, die Ihr Abwasser in Trinkwasser verwandelt, sind alles Innovationen, aber nicht die, die in 20 kommen sollten Jahre alt.

Im Gegenteil, all dies existiert heute und wirkt sich bereits auf Wissenschaft, Medizin und Technologie aus.

Was kann ein Roboterhund oder ein Internetball für die Welt tun?

Heute werden wir darüber sprechen, wie Wissenschaftler und Ingenieure auf diese vier unglaublichen Technologien gekommen sind und warum sie glauben, dass diese Innovationen Millionen von Menschen helfen werden, besser zu leben und einen gesünderen Lebensstil zu führen.

 

 

Was ist das nützlichste Objekt, das ein 3D-Drucker erstellen kann ? Eine Gitarre? Vielleicht ein Paar Schuhe?

Was ist mit biologischem Gewebe oder Blutgefäßen, die zum Auftreten künstlicher Organe und kybernetischer Körperteile führen können?

Während frühe 3D-Drucker hauptsächlich Kunststoff- und Metalllegierungen verwendeten, mischen und kombinieren Wissenschaftler heute verschiedene Materialien, von denen einige leben.

Im vergangenen Jahr beispielsweise druckte Jennifer A. Lewis, Materialwissenschaftlerin an der Harvard University, biologisches Gewebe mit einem Gefäßnetzwerk, das dazu beiträgt, die Zellen nach dem Verlassen des Druckers am Leben zu erhalten.

Zu diesem Zweck haben Lewis und ihr Forschungsteam einen Drucker entwickelt, der Strukturen mit Komponenten der Größe eines Mikrometers genau reproduzieren kann, berichtet MIT Technology Review .

Alle im Lewis-Labor verwendeten Tinten sind so konzipiert, dass ihre Eigenschaften vor, während und nach dem Druckprozess erhalten bleiben, wo sie verschiedenen Drücken sowie dem Einfluss lebender und nicht lebender Materialien ausgesetzt sind.
 

Dieses Fluoreszenzbild zeigt ein vierschichtiges Gitter, das durch sequentielles Aufbringen von vier PDMS-Tinten gedruckt wird, von denen jede mit einem anderen Fluorophor gefärbt ist.
 
Wissenschaftler sind noch weit davon entfernt, ein lebendes Organ zu drucken, aber die Fähigkeit des Lewis-Teams, komplexes Gewebe mit gesunden Gefäßsystemen zu drucken, ist ein entscheidender Schritt in diesem Prozess.

Am Ende hofft die medizinische Gemeinschaft, dass gedruckte biologische Gewebe die Drogentests beschleunigen können (jetzt kann es Jahrzehnte dauern) und die Möglichkeit bieten, beschädigte Organe zu ersetzen.
 

"Mit der Möglichkeit, funktionelles Gewebe direkt zu drucken, können Sie einen viel gründlicheren Ansatz für das Screening von Arzneimitteln sowie für das Tissue Engineering erhalten", sagte Lewis gegenüber C & EN.

 
Wissenschaftler der Princeton University druckten ein Ohr aus elektronischen Bauteilen und biologischem Gewebe, während ihre Kollegen von der Universität Cambridge Netzhautzellen druckten. Die Forscher hoffen, dass diese Technologien letztendlich zu einem Durchbruch in der Medizin führen werden.
 

 

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Viele von uns wissen, dass Roboter jetzt verschiedene alltägliche Aufgaben ausführen können, wie z. B. Waschen, Wartung von Hotelgästen und Befüllen von Regalen in Lagern.

Die meisten von uns wissen noch nicht (und sind vielleicht noch nicht bereit herauszufinden), dass Wissenschaftler und Ingenieure so fortschrittliche Roboter entwickeln, dass sie Aufgaben ausführen können, die wir aufgrund des physischen Risikos nicht ausführen können oder wollen.
Keine Sorge, diese Roboter sind nicht dafür geschaffen, Menschen zu zerstören oder uns überflüssig zu machen. Sie sollen uns helfen.
 

 
So auch Spot von Boston Dynamics , ein 160-Pfund-Vierbeinroboter, der wie ein Hund aussieht. Er wird jedoch nicht neben ihm dösen und ihn nicht bitten, sich am Bauch zu kratzen.

Stattdessen können Spot-Roboter dank ihrer hydraulischen Beine, des Kopfes und der selbstkorrigierenden Ausgleichssensoren bei Such- und Rettungseinsätzen oder bei der Katastrophenhilfe eingesetzt werden, um sich von falschen Schritten zu erholen und Hindernisse zu überwinden.

Alte Roboterdesigns auf Rädern konnten sich auf unebenen Oberflächen nicht bewegen. Umso interessanter ist es zu sehen, wie Spot auf flachem und hügeligem Gelände funktioniert und sich schnell von gutmütigen Tritten von Beobachtern aus dem Board of Directors erholt.

In Zukunft ist es leicht vorstellbar, wie Roboter wie Spot verlorene Touristen auf schwierigen Strecken finden oder bei der Entsorgung gefährlicher Materialien helfen.
 

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Weltweit haben 4,3 Milliarden Menschen keine zuverlässige Internetverbindung.

Aber was wäre, wenn relativ preiswerte Ballons mehr Menschen in abgelegenen Gebieten den Zugang zum Internet ermöglichen würden?

Dies ist ein Projekt, an dem Google-Ingenieure seit 2012 arbeiten, als das Unternehmen in Kalifornien Testbälle mit Technologie auf den Markt brachte.

Seitdem wurden fortgeschrittenere Bälle entwickelt, die die ganze Welt durchquert haben. Loon-Ballons sind billiger herzustellen und zu betreiben als Satellitensysteme.

Um potenziell Milliarden von Menschen Zugang zum Internet zu verschaffen, hat Google eine Flotte aufblasbarer Ballons mit Elektronik entwickelt, die von Sonnenkollektoren angetrieben wird.
 

Jeder Ballon erstreckt sich über 40 km und kann ein Internet-Signal von der Erde empfangen und an entfernte Benutzer übertragen.
 
Loon-Ballons fliegen 20 Kilometer über der Stratosphäre, die viel höher ist als die Flughöhe von Verkehrsflugzeugen, und sind über Funknetze mit vorhandenen Telekommunikationsnetzen verbunden, um Hochgeschwindigkeits-Internet bereitzustellen ( Bietet eine stabile Kommunikation in einer Entfernung von bis zu 40 km zu Geräten, die möglicherweise außerhalb der Reichweite des Signals liegen.

Google hat Algorithmen entwickelt, die berechnen, wo ihre Ballons in der Stratosphäre platziert werden sollen, damit sie sich mit Hilfe des Windes bewegen können. Ingenieure können Flugzeuge mithilfe von GPS verfolgen.

Loon Balls wurden bereits von großen Kommunikationsanbietern in Brasilien, Neuseeland und Australien verwendet.

Während die ersten Ballons nur wenige Tage am Himmel blieben, können sie heute mehr als 100 Tage fliegen und um den Globus fliegen.
 

Auf einem Trainingsgelände außerhalb von Christchurch, Neuseeland.
 

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Bill Gates verließ den CEO von Microsoft im Jahr 2000 und wechselte nach und nach mit seiner Frau Melinda zur laufenden Philanthropie. Er gründete die Bill & Melinda Gates Foundation, die im vergangenen Jahr Zuschüsse in Höhe von fast 4 Milliarden US-Dollar auszahlte.

Von Gates finanzierte Projekte, wie die Person, nach der sie teilweise benannt sind, sind selten traditionell.
Stattdessen sind sie normalerweise brillante Lösungen für unangenehme Probleme: Zum Beispiel ein verbessertes Design, um die Zeit zu verlängern, in der Sie Kondome benutzen; vorgeimpfte Kühe, die nach Menschen riechen, um Mücken anzulocken; Fernüberwachung, um den Verderb des Impfstoffs zu verhindern.
 

 
Das neue Projekt von Gates ist eine Maschine, die Abwasser in sauberes Wasser verwandelt.

Omniprocessor ist eine Maschine, die von Janicki Bioenergy entworfen und gebaut wurde. Ihre Aufgabe ist es, den Schlamm und sein Kochen zu absorbieren, den Wasserdampf von den festen Partikeln zu trennen, die dem Feuer zugeführt und in Dampf umgewandelt werden, der wiederum den Prozessor speist und einen Überschuss an Elektrizität erzeugt.

Wie kommt sauberes Trinkwasser aus diesem Technologieriesen?

Der Omniprozessor filtert den beim Kochen entstehenden Wasserdampf durch ein Reinigungssystem, das sauberes Trinkwasser entnimmt.

Warum nicht einen Abwasserkanal bauen? In den Entwicklungsländern sind sie teuer und energieeffizient.

Das Ergebnis sind Abfälle, die per LKW in die Ozeane transportiert, mit Erdgas verbrannt oder zur Wasserversorgung geschickt werden. Fast 700.000 Kinder sterben jedes Jahr an Krankheiten, die durch unhygienische Bedingungen verursacht werden.

Der Omniprozessor, der derzeit im Senegal getestet wird, wird letztendlich in der Lage sein, Abfälle von 100.000 Menschen zu entsorgen und in 86.000 Liter sauberes Trinkwasser und 25 Kilowatt sauberen Strom pro Tag umzuwandeln, erwartet die Gates Foundation.
 

Omniprozessor kann Abwasser in sauberes Trinkwasser verwandeln