Kui räägime suurtest leiutajatest, joonistab kujutlusvõime kohe pildi üksildasest ekstsentrikust, kes on oma töökojas end kogu maailmast sulgenud. Kaasaegne innovatsioonimaailm pole aga kaugeltki võõrandunud: enamikku tehnoloogiaid arendab mitte üks inimene, vaid terve rühm teadlasi, kes ühendavad oma ideed selliste asjade leiutamiseks nagu iPhone või mehitamata auto. Mõned tehnoloogia imed, näiteks droon või 3D-printer, leiutati mitu aastat enne nende tunnustamist globaalse nähtusena.
Tänu uuendustele on meie elu muutunud palju lihtsamaks ja mugavamaks. Siin on 15 tänapäevast leiutist, ilma milleta ei saa praegust ühiskonda ette kujutada.
15
Magnetiline levitatsioon (Maglev)
Patendinimi: “Elektromagnetiline induktiivne vedrustus maismaasõiduki stabiliseerimissüsteemiga”
Meie riigis pole Maglevi rongide tootmist veel alustatud, ehkki nende testid viidi läbi NSV Liidus, kuid lääne ühiskond on seda tehnoloogiat juba hinnanud. Nende rongide ajalugu algas Eric Leightwaite tööga täissuuruses asünkroonsete lineaarmootorite loomisel. Teadlane jõudis järeldusele, et lineaarmootor võib ilma raudteega kokkupuutekohustuseta olla tõukeks magnetväljadel põhineva transpordisüsteemi loomisele. Hilineja katsetas lineaarseid asünkroonmootoreid, mis magnetite abil võisid täita nii tõukejõudu kui ka tõstejõudu.
Teadlase uuringuid uurisid Gordon Danby ja James Powell, kes said XX sajandi 60ndate teisel poolel esimese patendi Maglevi rongi loomiseks. Nende kavandamine hõlmas magnetide kasutamist rongi hoidmiseks maapinnast kõrgemal ja rakett või reaktiivmootor oleks pidanud olema edasiviiv jõud. Võib öelda, et Maglevi rong sai Latewaiti ja Powelli „teadusliku ühinemise” viljaks Danby disainitoe abil. Esimesed testijad olid britid, kes käivitasid väikese süstiku 1995. aastal, hiljem võtsid selle tehnoloogia kasutusele Transrapidi rongi ehitanud sakslased. Selle rongi omandas hiljem Hiina Rahvavabariik, see kuulub Shanghaisse ja on võimeline kiiruseks kuni 435 km / h. Jaapani prototüüpi Maglev (L0) peetakse kiireimaks, selle kiirus ulatub 600 km / h. Tulevikus on kavas neid tehnoloogiaid kasutusele võtta laevade tootmisel. Teadlased lubavad ka teha vaakumtorusid reisijate vedamiseks kiirusega 1200 km / h. Tulevik pole kaugel, loodame, et see ei möödu meist!
Muide, meie saidil thebiggest.ru on väga huvitav artikkel maailma kiireimate rongide kohta.
14
IPhone
Patendi nimi: „Elektrooniline seade”
Hoolimata sellisest lihtsast patendi nimest, võib iPhone'i ohutult nimetada 21. sajandi revolutsiooniliseks leiutiseks. Patendi enda eesmärk on ainult originaalse disainilahenduse õiguste säilitamine, viidates täiendavalt teistele patenteeritud leiutistele, mis võimaldab sellel nutitelefonil kõiki funktsioone. Ehkki “iPhone” polnud esimene nutitelefon, sai see meie soovide kehastuseks seoses moodsa seadme funktsioonide ja väljanägemisega. Täna on see pigem pihuarvuti kui mobiiltelefon. Pole kahtlust, et iPhone'i tootjad on tugevalt mõjutanud meie suhtlemis-, navigeerimisvõimalusi ja isegi mõtteid.
13
Motoriseeritud eksoskelett
Patendi nimi: “Abiseade ja liikuvuse meetod”
Esimese eksoskeleti prototüübi leiutas 1890. aastal Vene leiutaja Nikolai Yagn. Ta nimetas oma leiutist elastseks. Seade kasutas surugaasi, mis akumuleerib liikumise ajal energiat ja oli mõeldud sõdurite kõndimise hõlbustamiseks. Pärast 70 aastat ilmusid USA-s esimesed eksoskeletid, neil oli mehaaniline ajam ja need olid mõeldud ka sõduritele, kes saaksid leiutist kasutada raskuste tõstmiseks 680 kg-ni. Kuid täisvõimsusel sisselülitamisel ei läbinud ta katsetamise etappi kontrolli kaotamise tõttu (eksoskelett ei jõudnud isegi koos inimesega katsetamisjärku).
Aastate jooksul täiustati seda tehnoloogiat, kuni ReWalk patenteeris 2014. aastal oma eksoskeleti väljatöötamise, et aidata halvatusega inimestel liikuda. Seadet kasutatakse rehabilitatsioonikeskustes, see aitab inimestel maha istuda, püsti tõusta ja isegi treppidest ronida. Töö ei peatu isegi minutiks ja tulevikus lubavad leiutajad esitada ehitajatele, sõduritele ja astronautidele eksoskeleti.
12
Drooni nelikopter
Patendi nimi: "vertikaalne tõstetav kahesuunaline mehitamata kopter"
Paljudes linnaparkides sumisevad droonid patenteeriti 20. sajandi 60ndate alguses Edward G. Vanderlipi poolt. Ta oli esimene, kes mõtles helikopteri labade kasutamist lennuki liikumise tagamiseks põhijõu rikke korral.
Vanderlip otsustas hiljem luua oma leiust miniatuurse koopia, mida saaks kaugjuhtimispuldi abil juhtida. Tema patendis kirjeldatakse lennukit, mida iseloomustab juhtimise lihtsus. UAV-i disain sisaldab nelja rootorit, mis asuvad toote erinevates otstes, mis võimaldab vertikaalteljel olla alati pinnaga risti. Seega hooldab nelikopter alati horisontaalset platvormi. Niipea kui elektroonikatööstusettevõtted ja GPS-navigaatorite tootjad on välja mõelnud, milleks Vanderlipi leiutis võimeline on, on droonide mõju meie elule märkimisväärselt suurenenud.
11
3D-printer
Patendinimi: “Aparaat kolmemõõtmeliste objektide valmistamiseks stereolitograafia meetodil”
3D-printeri patent anti välja 1986. aastal, kuid inimkond polnud selleks leiutiseks valmis. Kaasaegsete 3D-printerite peamised komponendid olid patendis olemas juba 30 aastat tagasi. Mobiilne platvorm võtab arvutist andmeid vastu ja asetab otsiku alla “vundamendi”, mis ehitab objekti sulanud vaigust. Mudel tõuseb kihi kaupa, külmutades ultraviolettkiirguse mõjul.
Arvutitehnoloogia areng on 3D-printeritele uue elu andnud. Vaigu asemel metalli kasutamine võimaldab selle leiutisega toota näiteks rakettmootoreid, sildu ja palju muud.
10
Biooniline silm
Patendinimi: “Võrkkesta protees ja selle valmistamise meetod”
Esimene nägemise taastamise katse visuaalse proteesi abil sai alguse 1968. aastal, kui implantaat implanteeriti keskealisele patsiendile ja elektrooniline seade ei olnud paigaldatud inimese silma pistikupesasse, vaid optilise nägemise eest vastutavale aju rinnale. Aju neuronite stimuleerimine aitas tagada, et patsient hakkas eristama heledaid kohti.
Fotol: bioonilise silma kunstiline pilt
Tänapäevased visuaalsed proteesid kasutavad palju vähem elektroonikat ja implanteeritakse otse võrkkesta. Biooniline silm patenteeriti 2013. aastal, selle töö hõlmab kaamera kasutamist, mis salvestab “pildi” ja edastab selle implantaadile, mis stimuleerib silma fotoretseptoreid. See tehnoloogia on aidanud täiesti pimedatel patsientidel eristada vorme ja valgust. Tihendatud elektroodide arendamine tulevikus võimaldab teadlastel stimuleerida kaugemaid fotoretseptoreid, täiustades nägemisproteesi tehnoloogiat.
9
Satelliitnavigatsioonisüsteem (GPS)
Patendinimi: “Satelliite kasutav navigatsioonisüsteem ja positsioneerimismeetodid”
GPS-satelliidid leiutas USA merevägi ja tänapäeval kasutatakse õhuväge laialdaselt. Peamine projektijuht oli Roger Lee Easton, kes märkis 1950-ndatel aastatel, et NSVL-i esimese satelliidi signaalidel olid erinevad sagedused sõltuvalt selle kaugusest. See võimaldas Eastonil toota valvesüsteemi, mis hõlmas kõigi Ameerika Ühendriikide kohal orbiidil olevate objektide jälgimist. Seejärel kasutas Easton satelliite, et jälgida objekte kosmosest ja määrata nende asukoht. Nii leiutati satelliitidega navigeerimise tehnoloogia, mis patenteeriti 1974. aastal ja esimesed asukohaandmed edastati 3 aasta pärast.
Umbes samal ajal käivitas Nõukogude Liit satelliidi GLONASS, mis töötab GPS-i sarnasel põhimõttel. Tänapäeval on nii GPS-il kui ka GLONASS-il 24 satelliiti, mis pole peaaegu kunagi levialas, mis tagab täpse navigeerimise igal maastikul.
8
CRISPRi genoomi redigeerimine
Patendinimi: “CRISPR-Cas süsteemid ja meetodid geeniproduktide ekspressiooni redigeerimiseks”
Toode üherakuliste organismide modifitseerimist võimaldavate geenide redigeerimiseks anti välja nimega CRISPR-Cas9. Pärast selle väljatöötamist California ülikoolis täiustasid leiutist ka teised teadlased, võimaldades mitmerakuliste organismide modifitseerimist, ja patenteerisid leiud 2014. aastal. Nüüd kasutatakse CRISPRi põllukultuuride ja mitmesuguste loomade modifitseerimiseks, aidates ka leukeemia ja muude haiguste ravis.
Süsteemi töö koosneb kolmest protsessist: vajaliku DNA saidi määramine, selle eemaldamine ja kustutatud saidi asendamine. CRISPRi võib süstida embrüodesse või immuunsussüsteemi rakkudesse, nii et seda saab patsiendile manustada. Meetodi leiutis võimaldab arstidel enesekindlalt kinnitada võimalust leida ravim praeguste ravimatute haiguste vastu.
7
Elektroonilised ajuimplantaadid
Patendi nimi: "kolmemõõtmeline elektrooniline seade"
19. sajandi arstid leidsid, et aju elektriga stimuleerimine võib põhjustada inimeste ja loomade füüsilisi liigutusi. Järgmisel sajandil suutsid teadlased luua implantaate, mis mõjutavad patsiendi käitumist ja isegi meeleolu. 1993. aastal patenteeritud seade kandis nime Utah Array, hilisemas patendis nimetati seda implanteeritavaks integreeritud seadmeks, mis ühendab aju suure hulga metallnõeltega, mis leiavad ajule elektrilisi või otseseid signaale.
Pärast seda on elektroonilised implantaadid paranenud nii kaugele, et patsiendid saavad teksti trükkida mõttejõuga. Tulevikus on kavas luua seadmeid, mis võimaldavad inimesel oma mõistust kasutades arvutiga "sünkroonida".
Muide, saate oma meelt kohe kasutada, lugedes artiklit thebiggest.ru umbes 10 meelelahutuslikku paradoksi, mis võivad teie aju puhuda.
6
Grafeen
Patendinimi: “Nanomõõtmelised grafeenplaadid”
Ehk siseneme grafeeni ajastusse. See komposiitmaterjal, millel on kärgstruktuur ja koosneb ühekihilistest süsiniku molekulidest, on ebatavaliselt kerge, kuid uskumatult raske. Selle tugevusnäitajad on 200 korda kõrgemad kui sama paksusega teras, grafeen juhib elektrit hästi ja seda iseloomustab suurenenud kuumuskindlus. Sellised omadused muudavad grafeeni ideaalseks materjaliks arvutikiipide, lennuki tiibade ja muude eesmärkide jaoks.
Grafeen on valmistatud grafiidi osakestest, mille leiate pliiatsi südamikust. Probleemiks on ühe kihi isoleerimine, mille paksus ei ületa ühte aatomit. See oli võimalik Konstantin Novosyolovile ja Andre Geimule, kes 2004. aastal tootsid kleeplindi abil ühe kihina grafeenkristalle, nimetades seda protsessi kleeplindi meetodiks. Nende töö tulemus oli 2010. aastal Nobeli preemia saamine.
5
Bluetooth
Patendinimi: „Mobiilsideseadmete vastastikune teabevahetus”
Jap Harsten leiutas sinised hambad 1994. aastal, võimaldades elektroonilistel seadmetel edastada teavet üksteise vahetus läheduses vähese energiatarbega raadiolainete abil. Harsten patenteeris mitu Bluetoothiga seotud seadet, kuid neid blokeerisid kohtuasjad ja patenditrollid. Kirjeldame 2013. aasta patenti, mis selgitab tehnoloogiat GPS-andmete edastamise viisina.
Süsteem hõlmab seadmetesse manustatud väikeste arvutikiipide kasutamist. Nad mängivad raadiod, käivitades üksteisega ühenduse loomiseks vajaliku tarkvara. Seadmete sidumine toimub nn pikoneti kaudu - lähivõrgu kaudu. Seda tehnoloogiat kasutatakse kõigis kaasaegsetes seadmetes, sealhulgas fotoaparaatides, kõrvaklappides ja isegi multikookerites.
4
Drooniauto
Patendinimi: “Autonoomse sõiduki nägemissüsteem”
Kas arvate, et esimene mehitamata auto ilmus hiljuti? Igal juhul on nende ajalugu pisut vähem kui 100 aastat tagasi. Esimene “droon” käivitati Manhattanil ja seda juhtisid sellele järgneva auto poolt edastatavate raadiosignaalide abil. Järgmine selline projekt käivitati 70 aastat hiljem ja kandis nime “Ilma käteta kogu Ameerikas”. Poolautonoomne auto läbis peaaegu 5000 km, samal ajal anti inimesele kiirendus ja pidurdamine ning rooli juhiti autonoomselt.
Mehitamata sõidukitele on palju patente, kuid Itaalia ettevõte VisLab tegi tõelise läbimurde. 2013. aasta suvel liikus nende salongis autojuhita auto mööda Itaalia Parma linna tihedaid tänavaid. Ettevõtte esimene patenteeritud leiutis on kaamera ja andurisüsteemi kasutamine, mis võtab vastu teavet auto ümber ja edastab andmed arvutisse. Täna tegelevad mehitamata sõidukite väljatöötamisega sellised hiiglased nagu Tesla, Amazon ja Google, lubades, et need asendavad kiiresti mitte ainult ühistranspordi, vaid ka isiklikud sõidukid.
3
Päikesepatarei
Patendinimi: „Päikesekiirguse energia rakendusseade”
Prantsuse füüsik Alexander Beckerel avastas 19. sajandi alguses, et valgust saab muuta elektrienergiaks. See võimaldas tal 1839. aastal luua esimese fotogalvaanilise elemendi, ühendades hõbekloriidi happelahuses plaatinaelektroodidega. Pärast pool sajandit Ameerikas anti välja esimene päikesepatareide tootmise patent. Edward Weston kirjeldas seadet kui termoelektrilist elementi, mis koosneb kahte tüüpi metallist, mis on kinnitatud ühele servale ja isoleeritud ülejäänud osades ja mida kasutatakse päikesevalguse käes elektrivoolu tekitamiseks. Samuti märkis Weston prohvetlikult, et see energia võib koguneda päikselise ilmaga tänavate valgustamiseks öösel või pilves päevadel.
Aastakümnete jooksul on päikesepatareide tehnoloogia paranenud, kuni see ilmus tänapäevasel kujul ränipaneelidena. Tänapäeval on India suurim päikeseenergiajaam, mis asub Indias, umbes 10 km² ja võimsusega 650 MW.
2
Kolmanda põlvkonna traadita (3G)
Patendinimi: „Juurdepääs mobiilsele internetile”
Esimese põlvkonna traadita tehnoloogia on võimaldanud kasutada analoogtelefone. Teise põlvkonna väljaarendamine lõi akent digitaalsetele mobiiltelefonidele, kuid just 3G-ühendus muutis vidina lõpuks peaaegu kõigi Maa elanike taskus.
3G ühendas nutitelefonid Interneti ja GPS-iga, mis ilmnes 00ndate alguse patendis. See võimaldas voogesitada andmeid ja videosidet kaasaskantavates seadmetes. 4G-kujulised täiustused muudavad meie nutitelefone jätkuvalt, muutes selle rahakotiks, isiklikuks abistajaks ja kaasaskantavaks mänguasjaks.
1
Virtuaalne reaalsus
Patendinimi: “Virtuaalreaalsuse generaator abstraktse teabe edastamiseks”
Esimene virtuaalse reaalsuse peakomplekt polnud mõeldud videomängude või spordikanalite vaatamiseks, vaid selleks, et aidata analüüsida rahalisi arvutusi.Patendi „virtuaalreaalsuse generaator” anti 2000. aastal leiutajale Paul Marshallile. See kirjeldab arvutimaailma, milles kasutaja navigeerib, kasutades selliseid seadmeid nagu juhtkuul, magnetpea jälgija, elektrooniline kinnas, klaviatuur, rool või juhtnupp.
Marshall täiustas kolmemõõtmelise infomaastiku loomise tehnoloogiat, mis pidi aitama analüüsida finantsandmeid. See tehnoloogia oli rahandus- ja arvelduste maailmas „uimastatud“, kuni Oculus Rift pakkus oma visiooni leiutise kasulikkusest, vabastades 2016. aastal mängude peakomplekti VR. Hiljem töötati nutitelefoni abil arvutimaailma kuvamiseks välja palju virtuaalse reaalsuse süsteeme. Teadlased teatasid liitreaalsuse (AR) väljatöötamisest, mis võimaldab virtuaalsete andmete pealesunnimist reaalajas pildil.