10 problemi globali che la tecnologia sta risolvendo oggi

2024 Autore: Malcolm Clapton | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 04:01

Decodificare il cervello, immagazzinare energia e altre questioni in cui sono indispensabili nuove invenzioni.

1. Anidride carbonica nell'atmosfera

Per eliminare l'effetto serra, all'uomo non basta solo ridurre le emissioni nocive. È anche necessario eliminare in qualche modo il gas che è già nell'atmosfera. Ad esempio, utilizzando il sequestro del carbonio, il processo di conversione dell'anidride carbonica in materia organica.

Questo è un compito incredibilmente dispendioso in termini di risorse. Tuttavia, gli scienziati stanno già provando diversi modi per convertire il carbonio in prodotti utili. Quindi, utilizzando catalizzatori a base di nichel e fosforo, i ricercatori stanno convertendo l'anidride carbonica in diversi materiali polimerici. Diversi istituti stanno lavorando contemporaneamente sul trattamento della CO₂ in carburante sintetico. Usando alghe speciali, il carbonio viene convertito dalle alghe utilizzate per convertire la CO2 in fibre di carbonio in fibra di carbonio. C'è anche un modo per trasformare l'anidride carbonica in calcestruzzo dalle emissioni nocive del calcestruzzo: per questo viene utilizzato il calcare.

2. Accumulo di energia

Le persone stanno imparando a ottenere sempre più energia da fonti rinnovabili. Le turbine eoliche e i pannelli solari stanno diventando più economici, ma hanno un grave inconveniente: quando il sole tramonta o il vento smette di soffiare, non funzionano.

Questo è uno dei motivi per cui l'umanità non può ancora abbandonare fonti più stabili: carbone e gas naturale. Bisogna trovare un modo per immagazzinare energia su larga scala. Tanto da poter sfamare la metropoli tutta la notte, ad esempio. Le batterie moderne non sono molto adatte a questo, almeno a causa del loro costo elevato.

Fortunatamente, scienziati e aziende di tutto il mondo stanno lavorando su questo problema. Sviluppi promettenti includono, ad esempio, Toyota e Panasonic concordano la creazione di una joint venture relativa alle batterie prismatiche per autoveicoli, che si basano su un elettrolita liquido o gel, e una batteria agli ioni di alluminio ricaricabile ultraveloce, a base di alluminio. I vantaggi di queste invenzioni sono che consentono di immagazzinare più energia, ma allo stesso tempo non bruciano, a differenza delle batterie agli ioni di litio, e si ricaricano velocemente.

3. Influenza

L'influenza pandemica è rara, ma molto pericolosa. Nel 1918, più di 50 milioni di persone morirono a causa del virus H₁n₁, poi circa un milione nel 1957 e 1968 e circa 500mila nel 2009.

Il virus è in continua evoluzione e i vecchi vaccini smettono di funzionare. Pertanto, uno dei compiti importanti di scienziati e inventori è creare un vaccino universale che protegga sia dalle versioni meno pericolose del virus sia dalle epidemie catastrofiche. Il lavoro su questo è già in corso da Universal Influenza Vaccine Research: gli scienziati stanno testando diversi vaccini contemporaneamente. Uno è basato sulla ferritina, una proteina che può assemblarsi in nanoparticelle. L'altro include quattro tipi di emoagglutinina (uno dei componenti del virus dell'influenza), che sono progettati per stimolare la risposta immunitaria del corpo.

4. Demenza

Circa un terzo delle persone con più di 85 anni soffre di demenza. Nel tempo, l'aspettativa di vita si allunga e aumenta anche il numero di persone suscettibili alla malattia. Allo stesso tempo, non è stato ancora inventato un solo modo davvero efficace per affrontare questo disturbo.

I progressi nelle neuroscienze, neurologia e genetica ci stanno aiutando a capire meglio cosa causa il morbo di Alzheimer e altre forme di demenza. Forse con l'avvento di dispositivi e tecnologie più avanzati per lo studio del cervello, gli scienziati possono trovare modi per rallentare o prevenire la progressione della malattia.

La tecnologia sta aiutando a rendere la vita più facile per le persone con problemi di memoria in questo momento. Ad esempio, come faccio? ti ricorda le attività quotidiane come accendere il bollitore o lavare i piatti con rulli corti. E nel Regno Unito, gli scienziati stanno lavorando al lancio: UK DRI Care Research & Technology presso Imperial su sistemi di dispositivi intelligenti in grado di monitorare automaticamente le condizioni dei pazienti affetti da demenza e informare i parenti se una persona è in pericolo.

5. Inquinamento oceanico

Gli oceani del mondo sono pieni di miliardi di pezzi di plastica: microplastiche. Appaiono quando le cose create da questa sostanza cadono nell'acqua e si disintegrano nel tempo. Le microplastiche sono molto pericolose per gli abitanti del mare, gli uccelli e le persone, avvelenano l'acqua e i prodotti che ne estraiamo. Così, nel 2018, una balena morta è stata trovata in Indonesia con 6 chilogrammi di plastica nello stomaco. La ricerca mostra anche che il 90% degli uccelli marini consuma una certa quantità di plastica durante la propria vita.

Per continuare a vivere sulla Terra, l'umanità dovrà ripulire l'oceano dai detriti. Ciò potrebbe richiedere centinaia di anni con la tecnologia attuale, ma è probabile che il futuro abbia il potenziale per riciclare sostanze pericolose su scala gigantesca. I sistemi The Ocean Cleanup sono già in fase di sperimentazione sotto forma di enormi reti autonome che consentono di raccogliere la plastica a costi relativamente bassi.

6. Carenza di acqua dolce

L'acqua dolce sulla Terra è molto meno comune dell'acqua salata. Inoltre, è distribuito in modo disomogeneo tra i luoghi di residenza delle persone: in Africa, ad esempio, ce n'è pochissimo. La popolazione del pianeta continua a crescere e presto avremo bisogno di modi efficienti ed economici dal punto di vista energetico per desalinizzare l'acqua.

Questi possono essere nuovi tipi di filtri o tecnologie elettrochimiche. Ad esempio, i ricercatori della Columbia University hanno ideato il nuovo metodo di desalinizzazione che potrebbe far uscire l'industria - e l'ambiente - da un sottaceto molto salato per utilizzare uno speciale solvente che galleggia sopra uno strato di acqua salata. L'acqua sale al solvente, che ne separa il sale, e il liquido fresco, a causa della variazione di densità, sprofonda sul fondo.

7. Auto a guida autonoma non sicure

Decine di aziende stanno sviluppando veicoli senza pilota: Ford, Waymo, Audi, Google, Yandex. Le auto vengono guidate per le strade, addestrate e testate, ma non sono ancora abbastanza mature per essere messe in produzione. L'intelligenza artificiale fa fatica a far fronte a situazioni di traffico difficili, ingorghi e scarsa visibilità.

Nel tempo, tuttavia, i droni diventeranno sicuramente sicuri e trasformeranno i veicoli a guida autonoma che cambieranno il mondo in modi imprevisti in una città moderna. I taxi autonomi emergeranno, rendendo le persone meno propense a usare la propria auto. Il numero di parcheggi e incidenti sulle strade diminuirà e gli ingorghi si formeranno meno frequentemente.

Ingegneri di vari marchi stanno lavorando per migliorare il comportamento delle auto a guida autonoma. Uno dei modi per raggiungere questo obiettivo è lo sviluppo di Migliorare la sicurezza e l'affidabilità delle auto a guida autonoma con i protocolli V2X I protocolli V2X, grazie ai quali le auto possono informarsi reciprocamente sulla loro posizione, nonché scambiare dati con semafori, barriere, cancelli e anche edifici.

8. Materializzazione dell'intelligenza artificiale

Oggi, l'intelligenza artificiale avanzata e la robotica avanzata esistono quasi separatamente l'una dall'altra. I robot possono fare molto, persino fare capriole, ma non hanno avuto molto successo nel pensare e nell'apprendere in modo indipendente. Ma le reti neurali e i programmi eseguiti su macchine fisse sono eccellenti in questo.

Tuttavia, prima o poi, l'intelligenza artificiale e il corpo artificiale si collegheranno. Ci saranno robot che potranno interagire liberamente con oggetti del mondo reale, calcolare azioni e le loro conseguenze. Questo cambierà il mondo industriale Il ruolo dei robot nell'industria 4.0: i robot potranno lavorare dove gli umani non possono sopravvivere, non avranno bisogno di dormire e mangiare.

9. Imprevedibilità dei terremoti

L'umanità ha imparato a prevedere gli uragani e altri disastri meteorologici giorni o addirittura mesi prima che si verifichino. Purtroppo non si può dire lo stesso per i terremoti. Ogni anno migliaia di persone vengono uccise, ferite o perse proprietà a causa di scosse e successivi tsunami.

Lo sviluppo di dispositivi che scansionano la crosta terrestre e software per elaborare i dati ricevuti aiuterà ad allertare in anticipo questi disastri. Programmatori e ricercatori stanno già lavorando su una rete neurale per la previsione dei terremoti basata sul clustering automatico in Indonesia su reti neurali che teoricamente possono prevedere i terremoti. Ad esempio, gli scienziati indonesiani hanno creato una rete neurale in grado di prevedere il verificarsi di scosse di assestamento dopo i terremoti. Finora, è la migliore nel prevedere gli shock con una magnitudo di sei.

10. Decodificare il cervello

Nonostante centinaia di anni di progressi in medicina, biologia e anatomia, sappiamo ancora molto poco su come funziona il cervello umano. Tutto il nostro pensiero, l'attività motoria, la memoria e le abilità sono registrate nei neuroni utilizzando un determinato codice. L'indizio di questo codice non solo spiegherà esattamente come pensiamo, ma consentirà anche a Brain Decoding di trattare in modo più efficace i disturbi mentali e le malattie neurologiche.

Ci sono già sviluppi promettenti in questo settore. Ad esempio, i ricercatori hanno già appreso che gli scienziati hanno trovato un modo per decodificare i segnali cerebrali in parole per riconoscere le parole dai segnali cerebrali. E la società Neuralink di Elon Musk sta lavorando L'impianto Neuralink di Elon Musk "unirà" gli esseri umani con l'intelligenza artificiale su un sistema di chip wireless che verranno impiantati nel cervello e controlleranno la tecnologia con il potere del pensiero.