10 בעיות גלובליות שהטכנולוגיה פותרת היום

2024 מְחַבֵּר: Malcolm Clapton | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 03:56

פענוח המוח, אגירת אנרגיה ועוד נושאים שבהם המצאות חדשות הן הכרחיות.

1. פחמן דו חמצני באטמוספרה

כדי לחסל את אפקט החממה, האנושות לא מספיקה רק כדי להפחית פליטות מזיקות. צריך גם להיפטר איכשהו מהגז שכבר נמצא באטמוספירה. למשל, שימוש בקיבוע פחמן – תהליך המרת פחמן דו חמצני לחומר אורגני.

זוהי משימה עתירת משאבים להפליא. עם זאת, מדענים כבר מנסים דרכים שונות להמיר פחמן למוצרים שימושיים. אז, באמצעות זרזים העשויים מניקל וזרחן, החוקרים ממירים את החוקרים שמצאו את הדרך להפוך CO2 לפלסטיק ביעילות חסרת תקדים פחמן דו חמצני לחומרים פולימריים שונים. כמה מכונים עובדים על עיבוד CO בבת אחת₂ לתוך דלק סינטטי. באמצעות אצות מיוחדות, פחמן מומר על ידי אצות המשמשות להמרת CO2 לסיבי פחמן לסיבי פחמן. יש גם דרך להפוך את הפיכת פחמן דו חמצני לבטון מפליטות מזיקות של בטון: לשם כך משתמשים באבן גיר.

2. אגירת אנרגיה

אנשים לומדים לקבל יותר ויותר אנרגיה ממקורות מתחדשים. טורבינות רוח ופאנלים סולאריים הופכים זולים יותר, אבל יש להם חיסרון רציני: כשהשמש שוקעת או שהרוח מפסיקה לנשוב, הם לא עובדים.

זו אחת הסיבות לכך שהאנושות לא יכולה עדיין לנטוש מקורות יציבים יותר - פחם וגז טבעי. יש למצוא דרך לאגור אנרגיה בקנה מידה גדול. עד כדי כך שאתה יכול להאכיל את המטרופולין כל הלילה, למשל. סוללות מודרניות אינן מתאימות במיוחד לכך, לפחות בגלל העלות הגבוהה שלהן.

למרבה המזל, מדענים וחברות ברחבי העולם עובדים על הנושא הזה. ההתפתחויות המבטיחות כוללות, למשל, את טויוטה ופנסוניק מסכימות להקים מיזם משותף הקשור ל-Automotive Prismatic Batter, המבוססות על אלקטרוליט נוזלי או ג'ל, וסוללת אלומיניום-יון נטענת מהירה במיוחד, המבוססת על אלומיניום. היתרונות של המצאות אלו הן בכך שהן מאפשרות לאגור יותר אנרגיה, אך יחד עם זאת הן אינן נשרפות, בניגוד לסוללות ליתיום-יון, והן נטענות במהירות.

3. שפעת

שפעת מגיפה היא נדירה, אך מסוכנת מאוד. בשנת 1918, יותר מ-50 מיליון בני אדם מתו כתוצאה מנגיף H₁נ₁, לאחר מכן כמיליון ב-1957 וב-1968 וכ-500 אלף ב-2009.

הנגיף משתנה כל הזמן וחיסונים ישנים מפסיקים לפעול. לכן, אחת המשימות החשובות של מדענים וממציאים היא ליצור חיסון אוניברסלי שיגן הן מפני גרסאות פחות מסוכנות של הנגיף והן מפני מגיפות קטסטרופליות. העבודה על זה כבר מתבצעת על ידי מחקר חיסוני שפעת אוניברסלי: מדענים בודקים כמה חיסונים בבת אחת. אחד מהם מבוסס על פריטין, חלבון שיכול להרכיב ננו-חלקיקים. השני כולל ארבעה סוגים של המגלוטינין (אחד ממרכיבי נגיף השפעת), שנועדו לעורר את התגובה החיסונית של הגוף.

4. דמנציה

כשליש מהאנשים מעל גיל 85 סובלים מדמנציה. עם הזמן תוחלת החיים מתארכת, וגם מספר האנשים הרגישים למחלה עולה. יחד עם זאת, עדיין לא הומצאה דרך יעילה אחת להתמודדות עם המחלה הזו.

ההתקדמות במדעי המוח, הנוירולוגיה והגנטיקה עוזרות לנו להבין טוב יותר מה גורם למחלת אלצהיימר ולצורות אחרות של דמנציה. אולי עם כניסתם של מכשירים וטכנולוגיות מתקדמים יותר לחקר המוח, מדענים יכולים למצוא דרכים להאט או למנוע את התקדמות המחלה.

הטכנולוגיה עוזרת לעשות חיים קלים יותר עבור אנשים עם ליקויי זיכרון כרגע. לדוגמה, הקובץ איך אני? מזכיר לך משימות יומיומיות כמו הנחת הקומקום או שטיפת הכלים באמצעות גלילים קצרים.ובבריטניה, מדענים עובדים על השקת: UK DRI Care Research & Technology ב-Imperial על מערכות מכשירים חכמים שיכולות לנטר אוטומטית את מצבם של חולי דמנציה ולהודיע לקרובים אם אדם נמצא בסכנה.

5. זיהום אוקיינוס

האוקיינוסים בעולם מלאים במיליארדי חתיכות פלסטיק - מיקרופלסטיק. הם מופיעים כאשר דברים שנוצרו מהחומר הזה נופלים למים ומתפוררים עם הזמן. מיקרופלסטיק מסוכן מאוד לתושבי הים, לציפורים ולאנשים, הם מרעילים את המים ואת המוצרים שאנו מפיקים מהם. אז, בשנת 2018, לווייתן מת נמצא באינדונזיה עם 6 קילוגרם של פלסטיק בקיבה. מחקרים מראים גם ש-90% מעופות הים צורכים כמות מסוימת של פלסטיק במהלך חייהם.

כדי להמשיך לחיות על כדור הארץ, האנושות תצטרך לנקות את האוקיינוס מפסולת. זה יכול לקחת מאות שנים עם הטכנולוגיה הנוכחית, אבל לעתיד צפוי להיות פוטנציאל למחזר חומרים מסוכנים בקנה מידה עצום. כבר עכשיו, מערכות The Ocean Cleanup נבדקות בצורה של רשתות אוטונומיות ענקיות המאפשרות איסוף פלסטיק בעלות נמוכה יחסית.

6. מחסור במים מתוקים

מים מתוקים על פני כדור הארץ נפוצים הרבה פחות ממים מלוחים. יתר על כן, הוא מחולק באופן לא שווה בין מקומות המגורים של אנשים: למשל, יש מעט מאוד ממנו באפריקה. אוכלוסיית כדור הארץ ממשיכה לגדול, ובקרוב נזדקק לדרכים יעילות וזולות באנרגיה להתפלת מים.

אלה יכולים להיות סוגים חדשים של מסננים או טכנולוגיות אלקטרוכימיות. לדוגמה, חוקרים מאוניברסיטת קולומביה המציאו את שיטת ההתפלה החדשה יכולה להוציא את התעשייה - והסביבה - ממלפפון חמוץ מלוח מאוד להשתמש בממס מיוחד שצף מעל שכבת מי מלח. המים עולים לממס, המפריד את המלח ממנו, והנוזל הטרי, עקב השינוי בצפיפות, שוקע לתחתית.

7. מכוניות לא בטוחות בנהיגה עצמית

עשרות חברות מפתחות כלי רכב בלתי מאוישים: פורד, Waymo, Audi, Google, Yandex. מכוניות נוסעות ברחובות, מאומנות ונבדקות, אבל הן עדיין לא בשלות מספיק כדי לצאת לייצור. הבינה המלאכותית מתקשה להתמודד עם מצבי תנועה קשים, פקקים וראות לקויה.

עם זאת, עם הזמן, המל טים בוודאי יהפכו לבטוחים ויהפכו כלי רכב בנהיגה עצמית ישנו את העולם בדרכים בלתי צפויות לעיר מודרנית. מוניות אוטונומיות יצוצו, מה שיגרום לאנשים פחות להשתמש במכוניות שלהם. מספר החניונים והתאונות בכבישים יפחת, ופקקים יווצרו בתדירות נמוכה יותר.

מהנדסים ממותגים שונים פועלים לשיפור ההתנהגות של מכוניות בנהיגה עצמית. אחת הדרכים להשיג זאת היא פיתוח של שיפור בטיחות ואמינות מכוניות בנהיגה עצמית עם פרוטוקולי V2X V2X, שבזכותם מכוניות יכולות להודיע זו לזו על מיקומן, כמו גם להחליף נתונים עם רמזורים, מחסומים, שערים ו אפילו מבנים.

8. התממשות של בינה מלאכותית

כיום, בינה מלאכותית מתקדמת ורובוטיקה מתקדמת קיימים כמעט בנפרד זה מזה. רובוטים יכולים לעשות הרבה, אפילו לסובב סלטות, אבל הם לא הצליחו מאוד לחשוב וללמוד באופן עצמאי. אבל רשתות ותוכניות עצביות הפועלות על מכונות נייחות הן מצוינות בזה.

עם זאת, במוקדם או במאוחר, בינה מלאכותית וגוף מלאכותי יתחברו. יהיו רובוטים שיוכלו לקיים אינטראקציה חופשית עם אובייקטים מהעולם האמיתי, לחשב פעולות והשלכותיהן. זה ישנה את העולם התעשייתי תפקיד הרובוטים בתעשייה 4.0: רובוטים יוכלו לעבוד במקום שבו בני אדם לא יכולים לשרוד, הם לא יצטרכו לישון ולאכול.

9. אי-חיזוי של רעידות אדמה

האנושות למדה לחזות הוריקנים ואסונות מזג אוויר אחרים ימים או אפילו חודשים לפני שהם מתרחשים. למרבה הצער, לא ניתן לומר את אותו הדבר לגבי רעידות אדמה. מדי שנה אלפי אנשים נהרגים, נפצעים או אובדים רכוש עקב רעידות והצונאמי הבאים.

פיתוח מכשירים הסורקים את קרום כדור הארץ ותוכנות לעיבוד הנתונים המתקבלים יסייעו להתריע על אסונות אלו מראש. מתכנתים וחוקרים כבר עובדים על רשת עצבית לחיזוי רעידת אדמה המבוססת על מקבץ אוטומטי באינדונזיה על רשתות עצביות שיכולות לחזות רעידות אדמה באופן תיאורטי. לדוגמה, מדענים אינדונזים יצרו רשת עצבית שיכולה לחזות את התרחשותם של רעידות משנה לאחר רעידות אדמה. עד כה, היא הכי טובה בחיזוי זעזועים בעוצמה של שישה.

10. פענוח המוח

למרות מאות שנים של התקדמות ברפואה, ביולוגיה ואנטומיה, אנחנו עדיין יודעים מעט מאוד על איך המוח האנושי פועל. כל החשיבה, הפעילות המוטורית, הזיכרון והכישורים שלנו מתועדים בנוירונים באמצעות קוד מסוים. הרמז לקוד זה לא רק יסביר בדיוק איך אנחנו חושבים, אלא גם יאפשר לפענוח המוח לטפל בצורה יעילה יותר בהפרעות נפשיות ומחלות נוירולוגיות.

יש כבר התפתחויות מבטיחות בתחום זה. לדוגמה, חוקרים כבר למדו מדענים מצאו דרך לפענח אותות מוח לדיבור כדי לזהות דיבור מאותות מוח. וחברת Neuralink של אילון מאסק עובדת על שתל Neuralink של אילון מאסק "תמזג" בני אדם עם AI על מערכת של שבבים אלחוטיים שיושתלו במוח וישלוט בטכנולוגיה בכוח המחשבה.