Når vi snakker om store oppfinnere, tegner fantasien øyeblikkelig bildet av en ensom eksentriker som har stengt seg fra hele verden i verkstedet sitt. Imidlertid er den moderne innovasjonsverdenen langt fra fremmedgjort; de fleste teknologier er utviklet ikke av en person, men av en hel gruppe forskere som kombinerer ideene sine for oppfinnelsen av slike ting som en iPhone eller en ubemannet bil. Noen teknologiske mirakler, for eksempel en drone eller en 3D-printer, ble oppfunnet mange år før de ble anerkjent som et globalt fenomen.
Takket være innovasjon har livet vårt blitt mye enklere og mer behagelig. Her er 15 moderne oppfinnelser uten hvilke det nåværende samfunn ikke kan forestille seg.
15
Magnetisk levitering (Maglev)
Patentnavn: “Elektromagnetisk induktiv fjæring med stabiliseringssystem for et landskjøretøy”
I vårt land er produksjonen av Maglev-tog ennå ikke lansert, selv om testene deres ble utført i USSR, men det vestlige samfunnet har allerede klart å sette pris på denne teknologien. Historien til disse togene begynte med arbeidet til Eric Leightwaite om å lage asynkron lineære motorer i full størrelse. Forskeren kom til den konklusjon at den lineære motoren, uten plikt til kontakt med jernbanesporene, kan være drivkraft for opprettelsen av et transportsystem basert på magnetiske felt. Latewait testet lineære asynkronmotorer, som ved hjelp av magneter kunne utføre både fremdrift og løftekraft.
Forskerens studier ble studert av Gordon Danby og James Powell, som i andre halvdel av 60-tallet av det XX århundre fikk det første patentet for opprettelse av Maglev-toget. Designet deres innebar drift av magneter for å holde toget over bakken, og en rakett- eller jetmotor skal ha vært drivkraften. Vi kan si at Maglev-toget ble frukten av den "vitenskapelige fusjonen" av Latewait med Powell med designbistand fra Danby. De første testerne var britene, som satte i gang en liten skyttelbuss i 1995, senere tok tyskerne som bygde Transrapid-toget teknologien. Dette toget ble senere anskaffet av Kina, det tilhører Shanghai, og er i stand til hastigheter opp til 435 km / t. Den japanske prototypen Maglev (L0) regnes som den raskeste, hastigheten når 600 km / t. I fremtiden planlegges disse teknologiene å bli introdusert i produksjonen av marine fartøyer. Forskere lover også å lage vakuumrør for transport av passasjerer i en hastighet på 1200 km / t. Fremtiden er ikke langt unna, vi håper den ikke kommer forbi oss!
For øvrig er det en veldig interessant artikkel om de raskeste togene i verden på siden vår thebiggest.ru.
14
IPhone
Patentnavn: “Elektronisk enhet”
Til tross for et så ukomplisert navn på patentet, kan iPhone trygt kalles den revolusjonerende oppfinnelsen i det 21. århundre. Selve patentet består bare i å bevare rettighetene til den opprinnelige designen, videre å referere til andre patenterte oppfinnelser, som gjør at denne smarttelefonen har all funksjonalitet. Selv om “iPhone” ikke var den første smarttelefonen, ble den legemliggjøringen av våre ønsker angående funksjonene og utseendet til den moderne enheten. I dag er det mer som en håndholdt datamaskin enn en mobiltelefon. Det er ingen tvil om at iPhone-produsenter har hatt en sterk innflytelse på vår kommunikasjon, navigasjonsfunksjoner og til og med tanker.
13
Motorisert eksoskjelett
Patentnavn: “Hjelpemiddel og mobilitetsmetode”
Den første eksoskelettprototypen ble oppfunnet i 1890 av den russiske oppfinneren Nikolai Yagn. Han kalte oppfinnelsen en elastipert. Enheten brukte komprimert gass, som akkumulerer energi under bevegelse, og var ment å lette vandring av soldater. Etter 70 år dukket de første eksoskjelettene opp i USA, de hadde et mekanisk drivverk og var også beregnet på soldater som kunne bruke oppfinnelsen for å løfte vektene til 680 kg. Imidlertid passerte han ikke teststadiet på grunn av tap av kontroll når han ble slått på med full kraft (eksoskjelettet nådde ikke engang teststadiet med en person).
Gjennom årene forbedret teknologien til ReWalk patenterte utviklingen av et eksoskjelett i 2014 for å hjelpe personer med lammelse å bevege seg rundt. Enheten brukes i rehabiliteringssentre, det hjelper folk å sette seg ned, reise seg og til og med klatre opp trapper. Arbeidet stopper ikke engang et øyeblikk, og i fremtiden lover oppfinnerne å presentere eksoskeletter for utbyggere, soldater og astronauter.
12
Drone-quadrocopter
Patentnavn: "Omnidireksjonell, ubemannet helikopter i loddrett løft"
Droner som surret i mange byparker ble patentert tilbake på begynnelsen av 60-tallet av 1900-tallet av Edward G. Vanderlip. Han var den første til å tenke på å bruke helikopterblader for å sikre bevegelse av et fly i tilfelle svikt i hovedmakten.
Vanderlip bestemte seg senere for å lage en miniatyrkopi av oppfinnelsen sin, som kunne styres ved hjelp av en fjernkontroll. Patentet hans beskriver et fly som er preget av enkel kontroll. Utformingen av UAV inkluderer fire rotorer plassert i forskjellige ender av produktet, noe som gjør at den vertikale aksen alltid kan være vinkelrett på overflaten. Dermed opprettholder quadrocopter alltid den horisontale plattformen. Så snart elektroniske selskaper og produsenter av GPS-navigatører har funnet ut hva Vanderlips oppfinnelse er i stand til, har dronenes innflytelse på livene våre merkbart økt.
11
3D-skriver
Patentnavn: "Apparat for fremstilling av tredimensjonale gjenstander ved hjelp av stereolitografi"
Et patent for en 3D-skriver ble gitt i 1986, men menneskeheten var ikke klar for denne oppfinnelsen. Hovedkomponentene til moderne 3D-skrivere var allerede til stede i patentet for 30 år siden. Den mobile plattformen mottar data fra datamaskinen og plasserer et “fundament” under dysen, som bygger gjenstanden fra smeltet harpiks. Modellen stiger lag for lag og fryser under påvirkning av ultrafiolett stråling.
Utviklingen av datateknologi har pustet nytt liv i 3D-skrivere. Bruken av metall i stedet for harpikser gjør det mulig å produsere ting som rakettmotorer, broer og mer med denne oppfinnelsen.
10
Bionisk øye
Patentnavn: "Retinal protese og metode for fremstilling av en protese"
Det første forsøket på å gjenopprette synet med en visuell protese dateres tilbake til 1968, da en operasjon ble utført for å implantere et implantat hos en middelaldrende pasient, og den elektroniske enheten ble ikke installert i menneskets øyeuttak, men i hjernen på kroppen som var ansvarlig for optisk syn. Stimulering av hjerneuroner bidro til å sikre at pasienten begynte å skille lysflekker.
På bildet: Kunstnerisk bilde av det bioniske øyet
Dagens visuelle proteser bruker mye mindre elektronikk, og blir implantert direkte i netthinnen. Det bioniske øyet ble patentert i 2013, dets arbeid innebærer bruk av et kamera som registrerer et "bilde" og overfører det til et implantat som stimulerer fotoreceptorene i øyet. Denne teknologien har hjulpet helt blinde pasienter med å begynne å skille mellom former og lys. Utviklingen av mer komprimerte elektroder i fremtiden vil tillate forskere å stimulere fjernere fotoreseptorer og forbedre teknologien til den visuelle protesen.
9
Satellittnavigasjonssystem (GPS)
Patentnavn: “Navigasjonssystem som driver satellitter og posisjonsrangeringsmetoder”
GPS-satellitter ble oppfunnet av den amerikanske marinen, og i dag er flyvåpenet mye brukt. Hovedprosjektleder var Roger Lee Easton, som bemerket i 1950-årene at signalene fra den første satellitten som ble lansert av USSR hadde forskjellige frekvenser avhengig av avstanden. Dette tillot Easton å produsere et overvåkningssystem som innebar å spore alle objekter i bane rundt USA. Deretter brukte Easton satellitter for å spore objekter fra verdensrommet og bestemme deres beliggenhet. Dermed ble navigasjonsteknologien med satellitter, patentert i 1974, oppfunnet, og de første posisjonsdataene ble overført etter 3 år.
Omtrent på samme tid lanserte Sovjetunionen GLONASS-satellitten, og opererte etter et prinsipp som ligner på GPS. I dag har både GPS og GLONASS 24 satellitter, som nesten aldri er utenfor rekkevidde, noe som garanterer nøyaktig navigasjon i ethvert terreng.
8
CRISPR genomredigering
Patentnavn: “CRISPR-Cas-systemer og metoder for redigering av ekspresjon av genprodukter”
Et produkt for redigering av gener som tillater modifisering av encellede organismer ble utgitt under navnet CRISPR-Cas9. Etter utviklingen ved University of California forbedret andre forskere oppfinnelsen, og tillot modifisering av flercellede organismer og patenterte funnet i 2014. Nå brukes CRISPR for å modifisere avlinger og forskjellige dyr, og hjelper også til behandling av leukemi og andre sykdommer.
Driften av systemet består av tre prosesser: bestemmelse av det nødvendige DNA-stedet, dets fjerning og erstatning av det slettede stedet. CRISPR kan injiseres i embryoer eller injiseres i celler i immunsystemet, slik at det deretter kan administreres til en pasient. Oppfinnelsen av metoden tillater leger å trygt erklære muligheten for å finne en medisin mot uhelbredelige sykdommer i dag.
7
Elektroniske hjerneimplantater
Patentnavn: "Tredimensjonal elektronisk enhet"
Leger på 1800-tallet fant ut at stimulering av hjernen med elektrisitet kan føre til at mennesker og dyr utfører fysiske bevegelser. I det neste århundre var forskere i stand til å lage implantater som påvirker atferden og til og med humøret til pasienten. Enheten, patentert i 1993, ble kalt "Utah Array," i et senere patent ble det kalt "en implanterbar integrert enhet som forbinder hjernen med et stort antall metallnåler som finner elektriske signaler eller dirigerer signaler til hjernen."
Siden den gang har elektroniske implantater blitt bedre til at pasienter kan skrive ut tekst med tankenes kraft. I fremtiden er det planlagt å lage enheter som lar en person "synkronisere" med en datamaskin ved hjelp av tankene.
Forresten, du kan bruke tankene dine akkurat nå ved å lese en artikkel om thebiggest.ru omtrent 10 underholdende paradokser som kan blåse hjernen din.
6
Graphene
Patentnavn: “Nanoskala grafenplater”
Kanskje går vi inn i grafentiden. Dette sammensatte materialet, som har en bikakestruktur og består av en-lags karbonmolekyler, er uvanlig lett, men utrolig hardt. Styrkeindikatorene er 200 ganger høyere enn stål med samme tykkelse, grafen leder elektrisitet godt og er preget av økt varmemotstand. Slike egenskaper gjør grafen til et ideelt materiale for datamaskinbrikker, flyvinger og andre formål.
Grafen er laget av grafittpartikler, som du kan finne i kjernen av blyanten din. Problemet er isolasjonen av ett lag karbonmolekyler, hvis tykkelse ikke overstiger ett atom. Dette var mulig for Konstantin Novosyolov og Andre Geimu, som i 2004 produserte grafenkrystaller i et enkelt lag, ved bruk av klebende tape, og kalte prosessen "limbåndmetode". Resultatet av deres arbeid var mottakelsen av Nobelprisen i 2010.
5
Blåtann
Patentnavn: "Peer-to-peer informasjonsutveksling for mobile kommunikasjonsenheter"
Jap Harsten oppfant The Blue Tooth i 1994, slik at elektroniske apparater kunne overføre informasjon i nærheten av hverandre ved hjelp av lav effekt radiobølger. Harsten patenterte flere Bluetooth-relaterte enheter, men de ble blokkert av søksmål og patentroll. Vi beskriver et patent fra 2013 som forklarer teknologien som en måte å overføre GPS-data på.
Systemet innebærer bruk av små datamaskinbrikker innebygd i enheter. De spiller rollen som radioer, og lanserer programvaren som trengs for å koble til hverandre. "Parring" av enheter skjer gjennom det såkalte piconet - et kortdistanset nettverk. Denne teknologien brukes på alle moderne enheter, inkludert kameraer, hodetelefoner og til og med multikoker.
4
Drone bil
Patentnavn: “Visjonssystem for autonome kjøretøy”
Tror du den første ubemannede bilen dukket opp nylig? Uansett, historien går litt tilbake enn 100 år. Den første "dronen" ble lansert på Manhattan og kontrollert av radiosignaler overført av bilen etter den. Det neste slike prosjekt ble lansert 70 år senere og ble kalt “Without Hands Across America”. En semi-autonom bil, kjørte nesten 5000 km, mens akselerasjon og bremsing ble gitt til personen, og rattet ble kontrollert autonomt.
Det er mange patenter for ubemannede kjøretøy, men det italienske selskapet VisLab gjorde et skikkelig gjennombrudd. Sommeren 2013 beveget bilen deres uten sjåfør i kabinen seg langs de travle gatene i den italienske byen Parma. Den første patenterte oppfinnelsen av selskapet er bruken av et kamera og et sensorsystem som mottar informasjon rundt bilen og overfører data til datamaskinen. I dag er giganter som Tesla, Amazon og Google engasjert i utviklingen av ubemannede kjøretøyer, og lover at de raskt vil erstatte ikke bare offentlig transport, men også personlige kjøretøy.
3
Solbatteri
Patentnavn: "Enhet for anvendelse av solstråleenergi"
På begynnelsen av 1800-tallet oppdaget den franske fysikeren Alexander Beckerel at lys kan konverteres til elektrisitet. Dette tillot ham å lage den første fotovoltaiske cellen i 1839 ved å kombinere sølvklorid i en syreoppløsning med platinaelektroder. Etter et halvt århundre i Amerika ble det første patentet for produksjon av et solbatteri utstedt. Edward Weston beskrev enheten som et termoelektrisk element av to typer metall, festet på den ene kanten og isolert i de gjenværende delene, brukt til å generere elektrisk strøm under sollys. Weston bemerket også profetisk at denne energien kunne samle seg i solfylt vær for å belyse gater om natten eller på overskyede dager.
I flere tiår har teknologien til solceller forbedret seg, helt til den dukket opp i sin moderne form som silisiumpaneler. I dag dekker verdens største solkraftverk, som ligger i India, cirka 10 km² og har en kapasitet på 650 MW.
2
Tredje generasjon trådløs (3G)
Patentnavn: “Tilgang til mobilt internett”
Den første generasjonen trådløs teknologi har tillatt bruk av analoge mobiltelefoner. Utviklingen av andre generasjon “kuttet et vindu” til digitale mobiltelefoner, men det var 3G-tilkoblingen som endelig endret gadgeten i lommen til nesten alle innbyggere på jorden.
3G koblet smarttelefoner til Internett og GPS, som vises i patentet på begynnelsen av 00-tallet. Dette gjorde det mulig å streame data og videokommunikasjon på bærbare enheter. Forbedringer i form av 4G fortsetter å endre smarttelefonene våre, og gjør den til en lommebok, personlig assistent og et bærbart leketøy.
1
Den virtuelle virkeligheten
Patentnavn: “Virtual reality generator for transmission of abstract information”
Det første virtual reality-headsettet var ikke ment for videospill eller se på sportskanaler, men for å hjelpe med å analysere økonomiske beregninger.Patenten “virtual reality generator” ble i 2000 gitt til oppfinneren Paul Marshall. Den beskriver datamaskinens verden der en bruker navigerer ved hjelp av enheter som styrekule, magnetisk hode tracker, elektronisk hanske, tastatur, ratt eller joystick.
Marshall forbedret teknologien for å lage et tredimensjonalt informasjonslandskap, som skulle bidra til å analysere økonomiske data. Teknologien var "bedøvet" i finans- og oppgjørsverdenen, til Oculus Rift tilbød sin visjon om nytten av oppfinnelsen, og slapp VR-spillhodesettet i 2016. Senere ble mange virtual reality-systemer utviklet ved hjelp av en smarttelefon for å vise datamaskinens verden. Forskere kunngjør utviklingen av augmented reality (AR), som gir pålegg av virtuelle data på et ekte bilde.