Когато говорим за велики изобретатели, въображението веднага рисува образа на самотен ексцентрик, който се е затворил от целия свят в своята работилница. Съвременният свят на иновациите обаче далеч не е отчужден: повечето технологии са разработени не от един човек, а от цяла група учени, които комбинират идеите си за изобретяването на такива неща като iPhone или безпилотен автомобил. Някои чудеса на технологията, например, дрон или 3D принтер, са изобретени много години, преди да бъдат признати за глобално явление.
Благодарение на иновациите животът ни стана много по-опростен и по-удобен. Ето 15 съвременни изобретения, без които сегашното общество не може да се представи.
15
Магнитна левитация (Maglev)
Наименование за патент: „Електромагнитно индуктивно окачване със стабилизационна система за сухопътно превозно средство“
У нас все още не е стартирано производството на влакове на Маглев, въпреки че тестовете им са извършени в СССР, но западното общество вече е успяло да оцени тази технология. Историята на тези влакове започва с работата на Ерик Лейтвайт за създаването на пълноразмерни асинхронни линейни двигатели. Ученият стигна до извода, че линейният мотор, без задължението за контакт с железопътните коловози, може да бъде тласък за създаването на транспортна система, базирана на магнитни полета. Latewait тества линейни асинхронни двигатели, които с помощта на магнити могат да изпълняват както задвижване, така и повдигане на тяга.
Изследванията на учените са изучени от Гордън Данби и Джеймс Пауъл, които през втората половина на 60-те години на XX век получават първия патент за създаването на влака Маглев. Техният дизайн включваше работата на магнити за задържане на влака над земята, а движещата сила трябваше да е ракетният или реактивен двигател. Можем да кажем, че влакът Maglev стана плод на „научното сливане“ на Latewait с Пауъл с дизайнерската помощ на Danby. Първите тестери бяха британците, които пуснаха малка совалка през 1995 г., по-късно германците, които построиха Transrapid влак, приеха технологията. По-късно този влак е придобит от КНР, той принадлежи на Шанхай и е способен да развива скорост до 435 км / ч. Японският прототип Maglev (L0) се счита за най-бързия, скоростта му достига 600 км / ч. В бъдеще тези технологии се планират да бъдат въведени в производството на морски кораби. Учените също обещават да направят вакуумни тръби за превоз на пътници със скорост 1200 км / ч. Бъдещето не е далеч, надяваме се, че няма да ни подмине!
Между другото, на нашия сайт thebiggest.ru има много интересна статия за най-бързите влакове в света.
14
IPhone
Име на патент: „Електронно устройство“
Въпреки толкова неусложнено наименование на патента, iPhone може спокойно да се нарече революционно изобретение на 21 век. Самият патент се състои единствено в запазването на правата върху оригиналния дизайн, по-нататък позовавайки се на други патентовани изобретения, което позволява на този смартфон да има цялата функционалност. Въпреки че „iPhone“ не беше първият смартфон, той се превърна във въплъщение на нашите желания по отношение на функциите и външния вид на съвременното устройство. Днес тя прилича повече на ръчен компютър, отколкото на мобилен телефон. Няма съмнение, че производителите на iPhone са оказали силно влияние върху нашата комуникация, навигационни възможности и дори мисли.
13
Моторизиран екзоскелет
Име на патент: „Помощно устройство и метод на мобилност“
Първият прототип на екзоскелета е изобретен през 1890 г. от руския изобретател Николай Ягн. Той нарече изобретението си еластичен. Устройството използва сгъстен газ, който акумулира енергия по време на движение и е предназначен да улесни ходенето на войници. След 70 години първите екзоскелети се появяват в Съединените щати, те имат механично задвижване и също са били предназначени за войници, които биха могли да използват изобретението за повдигане на тежести до 680 кг. Той обаче не преминал етапа на тестване поради загуба на контрол, когато се включи с пълна мощност (екзоскелетът дори не достигна етапа на тестване заедно с човека).
С течение на годините технологията се подобрява, докато ReWalk не патентова развитието на екзоскелет през 2014 г., за да помогне на хората с парализа да се движат. Устройството се използва в рехабилитационни центрове, помага на хората да седнат, да станат и дори да се изкачат по стълби. Работата не спира дори за минута и в бъдеще изобретателите обещават да представят екзоскелети за строители, войници и астронавти.
12
Дрон квадрокоптер
Име на патент: "Вертикален повдигащ всенасочен безпилотен хеликоптер"
Дронове, които бръмчат в много градски паркове, са патентовани още в началото на 60-те години на 20 век от Едуард Г. Вандерлип. Той беше първият, който помисли да използва хеликоптерни остриета, за да осигури движението на самолет в случай на отказ на основната сила.
По-късно Вандерлип решава да създаде миниатюрно копие на своето изобретение, което може да се контролира с помощта на дистанционно управление. Патентът му описва самолет, характеризиращ се с лекота на управление. Дизайнът на БЛА включва четири ротора, разположени в различни краища на продукта, което позволява вертикалната ос винаги да е перпендикулярна на повърхността. По този начин квадрокоптерът винаги поддържа хоризонталната платформа. Веднага след като електронните компании и производителите на GPS-навигатори разбраха на какво е способно изобретението на Вандерлип, влиянието на дронове върху живота ни значително се увеличи.
11
3D принтер
Наименование за патент: „Апарат за производство на триизмерни предмети по метода на стереолитографията“
Патент за 3D принтер е издаден през 1986 г., но човечеството не беше готово за това изобретение. Основните компоненти на съвременните 3D принтери вече присъстваха в патента преди 30 години. Мобилната платформа получава данни от компютъра и поставя „основата“ под дюзата, която изгражда обекта от разтопена смола. Моделът се издига слой по слой, замръзвайки под въздействието на ултравиолетовото лъчение.
Развитието на компютърните технологии вдъхна нов живот на 3D принтери. Използването на метал вместо смоли позволява да се произведат неща като ракетни двигатели, мостове и други с това изобретение.
10
Бионично око
Наименование на патент: „Протеза на ретината и метод за производство на протеза“
Първият опит за възстановяване на зрението с помощта на визуална протеза е от 1968 г., когато е извършена имплантация на имплантант на пациент на средна възраст и електронното устройство не е инсталирано в гнездото на човешкото око, а в лоба на мозъка, отговорен за оптичното зрение. Стимулирането на мозъчните неврони помогна да се гарантира, че пациентът започва да различава светлинни петна.
На снимката: Художествен образ на бионичното око
Днешните визуални протези използват много по-малко електроника и се имплантират директно в ретината. Бионичното око е патентовано през 2013 г., работата му включва използването на камера, която записва „картина“ и я прехвърля на имплант, който стимулира фоторецепторите на окото. Тази технология помогна на напълно слепи пациенти да започнат да правят разлика между форми и светлина. Развитието на по-компресирани електроди в бъдеще ще позволи на учените да стимулират по-отдалечени фоторецептори, подобрявайки технологията на визуалната протеза.
9
Сателитна навигационна система (GPS)
Наименование на патент: „Работни спътници на навигационната система и методи за позициониране“
GPS сателитите са изобретени от ВМС на САЩ, а днес ВВС се използват широко. Основен ръководител на проекта беше Роджър Лий Истън, който отбелязва през 50-те години на миналия век, че сигналите от първия сателит, изстрелян от СССР, имат различни честоти в зависимост от разстоянието му. Това позволи на Easton да създаде система за наблюдение, която включваше проследяване на всички обекти в орбита над Съединените щати. Впоследствие Истън използва спътници за проследяване на обекти от космоса и определяне на тяхното местоположение. Така е изобретена навигационната технология със сателити, патентована през 1974 г., а първите данни за местоположението са предадени след 3 години.
Приблизително по същото време Съветският съюз пусна спътника GLONASS, работещ на принцип, подобен на GPS. Днес GPS и GLONASS разполагат с 24 спътника, които почти никога не са достъпни, което гарантира точна навигация по всеки терен.
8
CRISPR редактиране на генома
Наименование на патента: „CRISPR-Cas системи и методи за редактиране на експресия на генни продукти“
Продукт за редактиране на гени, които позволяват модифициране на едноклетъчни организми, беше пуснат под името CRISPR-Cas9. След разработването му в Калифорнийския университет, други учени подобряват изобретението, като позволяват модификация на многоклетъчните организми и патентоват находката през 2014 г. Сега CRISPR се използва за модифициране на култури и различни животни, като също така помага при лечението на левкемия и други заболявания.
Работата на системата се състои от три процеса: определяне на необходимия ДНК сайт, неговото отстраняване и подмяна на изтрития сайт. CRISPR може да се инжектира в ембриони или да се инжектира в клетки на имунната система, така че след това да може да се прилага на пациент. Изобретението на метода позволява на лекарите уверено да заявят възможността да намерят лекарство срещу нелечими заболявания на настоящето.
7
Електронни мозъчни импланти
Наименование на патент: "триизмерно електронно устройство"
Лекарите от 19 век установяват, че стимулирането на мозъка с електричество може да накара хората и животните да извършват физически движения. През следващия век учените са успели да създадат импланти, които влияят на поведението и дори настроението на пациента. Устройството, патентовано през 1993 г., беше наречено „Юта масив“, в по-късен патент беше наречено „имплантируемо интегрирано устройство, което свързва мозъка с голям брой метални игли, които намират електрически сигнали или директни сигнали към мозъка“.
Оттогава електронните импланти се подобряват до степен, че пациентите могат да отпечатват текст със силата на мисълта. В бъдеще се планира да се създадат устройства, които позволяват на човек да се "синхронизира" с компютър, използвайки ума си.
Между другото, можете да използвате ума си в момента, като прочетете статия на thebiggest.ru за 10 забавни парадокса, които могат да взривят мозъка ви.
6
Графенът
Наименование на патента: „Наноразмерни графенови плочи“
Може би навлизаме в ерата на графена. Този композитен материал, който има структура на пчелна пита и се състои от еднослойни въглеродни молекули, е необичайно лек, но невероятно твърд. Неговите показатели за здравина са 200 пъти по-високи от стоманата със същата дебелина, графенът провежда електричеството добре и се характеризира с повишена топлинна устойчивост. Подобни характеристики правят графена идеален материал за компютърни чипове, крила на самолета и други цели.
Графенът е направен от частици графит, които можете да намерите в сърцевината на вашия молив. Проблемът е в изолацията на един слой въглеродни молекули, чиято дебелина не надвишава един атом. Това беше възможно на Константин Новосиолов и Андре Гейму, които през 2004 г. произведоха графенови кристали в един слой, използвайки самозалепваща лента, наричайки процеса „метод на лепилна лента“. Резултатът от труда им беше получаването на Нобеловата награда през 2010 г.
5
Bluetooth
Наименование на патент: „Обмен на информация за партньор с мобилни комуникационни устройства“
Jap Harsten изобретил The Blue Tooth през 1994 г., като позволява на електронните устройства да предават информация в непосредствена близост един до друг, използвайки радиовълни с ниска мощност. Харстен патентова няколко устройства, свързани с Bluetooth, но те бяха блокирани от съдебни дела и патентни тролове. Описваме патент от 2013 г., обясняващ технологията като начин за предаване на GPS данни.
Системата включва използването на малки компютърни чипове, вградени в устройства. Те играят ролята на радиостанции, стартирайки софтуера, необходим за свързване помежду си. „Сдвояването“ на устройствата става чрез така наречения пиконет - мрежа с малък обсег. Тази технология се използва във всички съвременни устройства, включително камери, слушалки и дори мултикукър.
4
Дрон кола
Наименование за патент: „Vision система за автономно превозно средство“
Мислите ли, че първата безпилотна кола се появи наскоро? Какъвто и да е случаят, тяхната история се връща малко по-малко от 100 години. Първият „дрон“ беше изстрелян в Манхатън и контролиран от радиосигнали, предавани от колата след него. Следващият такъв проект стартира 70 години по-късно и беше наречен „Без ръце в цяла Америка“. Полуавтономна кола, измина почти 5000 км, докато ускорението и спирането бяха дадени на човека, а воланът се управляваше автономно.
Има много патенти за безпилотни превозни средства, но италианската компания VisLab направи истински пробив. През лятото на 2013 г. автомобилът им без шофьор в кабината се движеше по оживените улици на италианския град Парма. Първото патентовано изобретение на компанията е използването на камера и сензорна система, която получава информация около автомобила и прехвърля данни към компютъра. Днес гиганти като Tesla, Amazon и Google се занимават с разработването на безпилотни превозни средства, като обещават, че те бързо ще заменят не само обществения транспорт, но и личните превозни средства.
3
Слънчева батерия
Наименование за патент: „Устройство за прилагане на енергия от слънчева радиация“
В началото на 19 век френският физик Александър Бекерел открива, че светлината може да се преобразува в електричество. Това му позволи да създаде първата фотоволтаична клетка през 1839 г., като комбинира сребърен хлорид в кисел разтвор с платинени електроди. След половин век в Америка е издаден първият патент за производството на слънчева батерия. Едуард Уестън описа устройството като термоелектричен елемент от два вида метал, прикрепен на единия ръб и изолиран в останалите части, използван за генериране на електрически ток под слънчева светлина. Уестън също пророчески отбелязва, че тази енергия може да се акумулира в слънчево време, за да осветява улиците през нощта или в облачни дни.
От десетилетия технологията на слънчевите клетки се подобрява, докато не се появи в модерния си вид като силиконови панели. Днес най-голямата в света соларна централа, разположена в Индия, обхваща около 10 км² и има мощност от 650 MW.
2
Трето поколение безжична връзка (3G)
Име на патент: „Достъп до мобилен интернет“
Първото поколение безжична технология позволи използването на аналогови клетъчни телефони. Развитието на второто поколение „отряза прозорец“ към цифровите мобилни телефони, но именно 3G връзката накрая промени приспособлението в джоба на почти всеки жител на Земята.
3G свързаните смартфони към интернет и GPS, което се появява в патента от началото на 00-те. Това даде възможност за поточно предаване на данни и видео комуникация на преносими устройства. Подобренията под формата на 4G продължават да променят нашите смартфони, превръщайки ги в портфейл, личен асистент и преносима играчка.
1
Виртуалната реалност
Име на патент: „Генератор на виртуална реалност за предаване на абстрактна информация“
Първата слушалка за виртуална реалност не беше предназначена за видео игри или гледане на спортни канали, а за да помогне за анализ на финансовите изчисления.Патентът „генератор на виртуална реалност“ е предоставен през 2000 г. на изобретателя Пол Маршал. Той описва компютърния свят, в който потребителят навигира, използвайки устройства като тракбол, магнитна проследяваща глава, електронна ръкавица, клавиатура, волан или джойстик.
Маршал подобри технологията за създаване на триизмерен информационен пейзаж, който трябваше да помогне за анализ на финансовите данни. Технологията беше „закърняла“ в света на финансите и сетълмента, докато Oculus Rift не предложи визията си за полезността на изобретението, пускайки VR игрални слушалки през 2016 г. По-късно бяха разработени много системи за виртуална реалност, използващи смартфон за показване на компютърния свят. Учените обявяват развитието на разширена реалност (AR), която осигурява налагането на виртуални данни върху реално изображение.