Dela med sig:
10 Coola Sci-Fi-teknologier som invaderar vår verklighet
Coola tekniker som en gång reserverades för science fiction invaderar vår verklighet i en växande takt. I vissa fall har våra jordbundna forskare bevisat att till synes omöjliga teknologier kan utvecklas, men de har fortfarande några hinder att övervinna först. I andra fall är dessa tekniker redan här.
10Squishy Robots
Om du har tittat på filmen Terminator 2 då har du sett T-1000-roboten pressa genom täta områden genom att byta in i en vätska. Det kan också reparera sig på det sättet. Nu har forskare från Massachusetts Institute of Technology gjort sin egen version av form-shifting T-1000 en verklighet.
Försvarsavdelningen för avancerad forskningsprojekt (DARPA) ville ha deformerbara robotar (eller "squishy") som fungerade som en bläckfisk. Det betyder att de kunde klämma genom trånga utrymmen och förstora efteråt för att flytta runt ett större utrymme. I en kirurgisk miljö skulle en knäpprobot kunna flytta till en viss punkt i en mänsklig kropp utan att skada blodkärl eller organ. Då kan den utföra den nödvändiga kirurgiska uppgiften. I en sök-och-räddningsoperation kunde en knäppig robot klämma sig igenom murar för att hitta överlevande.
För att uppnå dessa mål behövde forskare ett material som kunde byta mellan ett hårt tillstånd (när roboten skulle hantera verktyg eller utföra andra uppgifter) och ett mjukt tillstånd (när roboten skulle pressa under eller mellan objekt). Som Anette Hosoi, en MIT-professor, sa i ett pressmeddelande: "Du kan inte bara skapa en skål med Jell-O, för om Jell-O måste manipulera ett objekt, skulle det helt enkelt deformeras utan att påföra ett betydande tryck på sak det försökte flytta. "
I slutändan valde forskarna ett billigt polyuretanskum som kunde pressa till extremt liten storlek och expandera till sin normala form efteråt. Sedan belagde de det med vax som är billigt tillgängligt i hantverk. Genom att applicera medelvärme på ledningar som sträcker sig längs belagda skumsträngar kan vaxet morfera från ett hårt skal till en mjuk yta. Strömmen kan slås på och av efter behov. När värmen applicerades på vaxet, skulle roboten också reparera sig automatiskt.
9Mind kontroll av livlösa objekt
I "Spocks Brain", en episod från originalet Star Trek serie, en vacker Eymorg extraherade hjärnan från Spocks kropp och använde den för att kontrollera saker som luftcirkulationen i det underjordiska komplexet där hennes folk bodde. Att framgångsrikt avlägsna någons hjärna för att köra en byggnad kan tyckas fördjupad, men att kontrollera ett livlöst objekt med dina tankar har blivit verklighet.
Målet med ett projekt som heter "Brainflight", som finansieras av Europeiska unionen, är att kontrollera ett flygplan som bara använder signalerna från en mänsklig hjärna. Forskarna vill göra flygningen enklare, billigare från utbildningssynpunkt och tillgänglig för fler människor. De tror att detta kommer att öka säkerheten genom att minska bördan på nuvarande piloter.
De ursprungliga testresultaten har varit otroligt noggranna. Medan en kapsyl med elektroencefalografi (EEG) -elektroder är fäst, omvandlas en pilots hjärnvågor till kommandon för flygplanet. Piloten berör aldrig utrustningen eller kontrollerna. I stället verkar de flytta sig själva. Men det är inte något att läsa, bara signalbehandling bestämd av en algoritm som utvecklats av forskarna. Placeringen av planet kommer att korrigeras upprepade gånger tills den landar smidigt - allt genom sinnekontroll.
Sju personer med olika erfarenhetsnivåer deltog i flygsimulatortester. En deltagare hade ingen verklig cockpit-upplevelse, men alla var noggranna i sina tankkommandon för att passera den flygande delen av ett pilots licensprov. Många av deltagarna kunde till och med landa smidigt under dåliga siktförhållanden.
8 Väderändring
På Star Trek: The Next Generation och andra sci-fi-program, karaktärerna nämnde ibland "vetenskapliga" tekniker som skulle stoppa tornader eller modifiera vädret på andra sätt. Men de var bara skapelser från en författares fantasi. Även i vår värld utgör vissa människor konspirationsteorier om väderförändring. Nå, de ska få något riktigt att prata om.
Forskare från University of Central Florida och University of Arizona förbättrar ett sätt att skjuta en hög-energi laserstråle i molnen för att producera regn eller blixt på begäran. Andra forskare har kunnat orsaka en elektrisk händelse i molnen, även om de inte kunde utlösa en blixtlampa.
Florida och Arizona forskare mötte åtminstone några problem. Först måste de se till att denna typ av högenergibaserad laser strålade inte ut innan den nådde målet. De behövde också rikta strålen från ett säkert avstånd för att undvika att bli slagen av blixten. För att lösa dessa problem bestämde de sig för att använda en sekundär laserstråle för att omge och bibehålla högintensiv primär stråle. Med sekundärlasern som fungerar som en energibehållare kan den primära laserstrålen röra sig mycket längre än tidigare. Det är som att använda en laserförlängningskabel för att nå molnen.
Med sin metod har de förlängt laserns räckvidd från 25 centimeter till minst två meter. Men de tror att det är möjligt att gå 50 meter (165 fot) eller mer. Detta skulle göra det möjligt för oss att kontrollera regn och blixt över ett stort område.
7Traktorbalkar
Traktorbalkar som använder energi för att dra föremål mot dig eller ditt skepp används ofta i science fiction, speciellt i Stjärnornas krig och Star Trek. Men länge verkade det strida mot fysikens lagar i den verkliga världen. Men nyligen har forskare vid Australian National University utvecklat en traktorbalk på vatten.Enligt ledaren för laget, Dr Horst Punzmann, "de räknade ut ett sätt att skapa vågor som kan tvinga ett flytande föremål att röra sig mot vågens riktning." Med andra ord, den här våggenererade traktorstrålen drar objekt till det.
Med hjälp av en vågtank utgjorde forskarna hur man flyttade en pingjongkula i den riktning de önskade genom att manipulera frekvensen och storleken på de genererade vågorna. De upptäckte att dessa tredimensionella vågor ger ström på vattnet i olika mönster. En av dessa mönster är en traktorstråle som bör vara användbar för att innehålla oljespill eller manövrerande föremål som drivs i vattnet.
Fysiker vid University of Dundee har också utvecklat en akustisk traktorstråle som kan flytta ett objekt av 1 centimeter i storlek. Hittills har endast mikroskopiska föremål flyttats med denna typ av stråle. Forskarna kunde använda ultraljudsenergi för att utöva kraft bakom objektet och flytta det mot ultraljudsenheten. De tror att denna teknik kommer att avsevärt öka användningen av ultraljud i vården.
6Tricorders
Annan Star Trek Enhet är tricordern, en handhållen scanner som ofta användes av Dr. McCoy för att skanna patienter när han gjorde en medicinsk diagnos. Andra tecken använde tricorders för att söka efter livsformer eller för att analysera planetytor. I vår värld finns nu tekniken för att göra vissa typer av tricorders en tydlig möjlighet inom en snar framtid.
Vid University of Southampton utvecklar forskare en handhållen medicinsk scanner som använder elektroniska komponenter som kemiska sensorer. Det skulle möjliggöra samma diagnos av proteinprover från en patients säng. Dessa skannrar minskar kostnaden och den tid som behövs för att få en patient att behandla dem genom att eliminera behovet av att skicka prover till ett laboratorium.
Andra forskare vid University of Missouri utvecklar en annan typ av tricorder som använder en strålkälla så liten som en tuggummi. Deras tricorder skulle vara en handhållen röntgenskanner som kan användas för medicinska röntgenstrålar, för att bekämpa terrorism eller till och med för interplanetär utforskning.
Skannern själv skulle vara storleken på en mobiltelefon. Förutom att minska sjukvårdskostnaderna kan denna tricorder ge välbehövliga röntgendiagnostiska tjänster till patienter i fattiga, avlägsna områden. Det kan också användas för tandröntgenstrålar som minskar patientens exponering för strålning.
För att bekämpa terrorism kan denna tricorder söka last för vapen och andra olagliga föremål vid ingången till ett land. Dessutom kan dessa skannrar utformas med sensorer för att hjälpa till att utforska planeter, antingen våra egna eller andra, om de används på interplanetära prober.
5Biometriska betalningar med venskanning
Det är vanligt i science fiction att använda retina skanningar eller andra biometriska metoder för att få tillgång till topphemlig information, som med Project Genesis på Star Trek II: Khanens vrede. Nu har Fredrik Leifland, ingenjörsstuderande vid Sveriges Lunds universitet, tagit det begreppet och tillämpat det på biometriska betalningar som öppnar säkra bankkonton. Från och med april 2014 fanns det 15 restauranger och butiker i Sverige som använde Leiflands veinscanningsteknik för att ta ut betalningar från kundens bankkonto. Vid den tiden användes cirka 1600 kunder aktivt med systemet som ett alternativ till att betala med kontanter eller kreditkort.
Denna veinscanning betalningsmetod ska vara enkel, snabb och säker. Som Leifland sa i en Lunds universitetsartikel, "Varje individens venstermönster är helt unik, så det finns verkligen ingen möjlighet att bedräva med det här systemet. Du behöver alltid din hand skannad för att en betalning ska gå igenom. "
Att registrera betalningar för hand verkar vara ganska lätt. Du går till en butik med en venskanningsterminal. Då skriver du in någon personidentifierande information och skannar din hand tre gånger. Du får ett textmeddelande med en aktiveringslänk. Slutligen fyller du i ett registreringsformulär med all nödvändig bankinformation och du är bra att gå.
4Robonautar med rymdben
Människa-liknande robotar har varit en grundpelare i science fiction filmer, TV, böcker och serietidningar. De kör spalten från Astro Boy till C-3PO och bortom. I den verkliga världen har vi Robonaut, en robot designad av General Motors och NASA som vi berättade för tidigare.
Men den mänskliga Robonaut 2 (R2) tar nu nästa steg. R2-roboten ombord på International Space Station (ISS) hade ursprungligen bara ett huvud och en torso med två armar och händer. Det innebar att astronauter var tvungna att ta arbetet med roboten.
Men det förändras - nu har R2 klättra benen för att ta över fler uppgifter från astronauterna. Detta är den första robonauten i rymden som är mobil. R2 börjar med att arbeta inuti rymdstationen med det slutliga målet att kunna arbeta utanför stationen. NASA vill skicka alltmer sofistikerade robonauts varhelst människor går i rymden. Om astronauterna avser att gå till en måne eller en planet, kommer robonauts att vara användbara. De kan gå vidare för människor för att få saker redo, gå med människor för att hjälpa till med vardagens vardag och utforskning, eller stanna utan människor för att behålla saker i rymden.
3Deflector Shields
University of Leicester studenter skrev ett intressant papper om möjligheten att skapa Stjärnornas krig-typ deflektorsköldar för att skydda ett rymdskepp från fiendens laserbrand i dagens värld. Enligt dessa studenter skulle du behöva använda ett starkt magnetfält för att innehålla ett tätt, super hett plasmafält runt ditt skepp. För att avböja högre frekvenser av laserstrålning, skulle du behöva tätare plasma i din sköld.
Det kan tyckas otroligt, men vi använder redan en liknande teknik med radiokommunikation och radar.Du ser att jonosfären som omger vår planet är ett plasmafält. Det reflekterar radiosändningar och radar tillbaka till jorden precis som en sköld runt ett rymdskepp skulle avleda laserbrand.
Även om den önskade magnetstyrkan för en deflektor är möjlig idag finns det åtminstone några problem som måste övervinnas för att skydda ett rymdskepp. Först skulle storleken på den nödvändiga kraftkällan vara så stor att det inte skulle finnas mycket utrymme kvar i ditt rymdskepp. Vår vetenskap har ännu inte utvecklat en kraftkälla som är genomförbar i storlek. Det andra problemet är att piloter skulle bli effektivt blinda av skölden. Varje sköld som avböjer ljusstrålning hindrar också ljuset från att komma till piloten. Så om inte styrkan leder dig, skulle du behöva en annan ljuskälla som ligger utanför frekvensen av ljusstrålning. En ultraviolett kamera skulle vara en möjlighet.
Även om vi inte är redo att engagera den kejserliga flottan ännu, finns det andra tillämpningar för denna typ av teknik som vi skulle kunna använda här på jorden. Till exempel, i stället för att avböja strålningen, föreslår Leicester-studenter att fånga den för användning med en fusionsreaktor.
2Cloaking Devices
I skönlitteratur förekommer klockanordningar i många former, från Romulan-kappningsanordningen i Star Trek som kan dölja ett rymdskepp, till Harry Potters osynlighetsklänning, till den perfekt kamouflerade predator som blandar sig med sin djungelmiljö.
Vi kan inte dölja ett rymdskepp ännu, men riktiga cloaking-tekniker utvecklas i dagens värld för ljus, ljud, beröring och värme. Många av dessa tekniker förväntas använda konstgjorda metamaterial, som bryter ljuset på ett sådant sätt att ett föremål görs osynligt. Sedan vi senast pratade om metamaterial har forskare utvecklat ett sätt att använda oriktat laserljus som nålar för att hjälpa till att producera metamaterial vid nanoskalan. Metamaterial utvecklas också för att klä av ljud och beröring.
Det finns fortfarande många hinder att övervinna innan metamaterial blir en del av vår vardagliga verklighet. Ett problem är kostnaden. En annan är skalbarhet. Men forskare gör framsteg på det området genom att arbeta på en teknik som kallas nanotransfertryck som kommer att göra större skarv av metamaterial.
Det finns en typ av kappa som är en verklighet idag. Enligt ingenjörer vid National University of Singapore är en Predator-liknande enhet möjlig just nu till viss del. Dessa ingenjörer har skapat en enhet som samtidigt kan ge illusionen av kamouflage och göra någon "osynlig" genom att blockera sin termiska signatur. Det betyder att personen inte kan spåras av sin kropps värmteckning.
Denna metod för cloaking soldater är kostnadseffektiv eftersom den använder naturliga, självuppvärmande material istället för mer komplicerade metamaterial. Den termiska kåpan är redo att gå för militära applikationer och kan lätt skalas om det behövs. Forskare arbetar också med en kamouflageanordning som kommer att se färg och matcha den så att ett föremål kan blandas med omgivningen som en bläckfisk gör.
1Rosie Robot Maid
Även teckningar kan inspirera till teknik. Rosie Roboten var en jungfru som rymdåldern Jetsons anställde för att göra sina hushållsarbete. I början av 1960-talet, när tecknade film, såg det ut som en futuristisk fantasi. Men idag är vi ett stort steg närmare verkligheten att någon kan köpa eller hyra en billig robot för att sopa upp eller till och med upptäcka en gasläcka. Du skulle helt enkelt kontakta en robothjälpfunktion, berätta för dem vad du behöver, och om en timme skulle de ge en grundläggande robot för att slutföra din uppgift.
Det är visionen av forskare som har konstruerat robotar som kan montera sig och gå eller krypa bort för att göra sina jobb utan mänsklig inblandning. Dessa ingenjörer byggde en självmonteringsrobot som kan sätta sig ihop på fyra minuter med lite mer än papper och en barnleksak kallad Shrinky Dinks, som är plåtar av flexibel plast som krymper när de värms upp i små hårda plattor. Denna metod är mönstrad efter hur aminosyror självmonterar i proteiner med olika funktioner. Dessa robotar kan användas på jorden och i rymden, även om de inte är helt redo för prime time. Forskarna vill experimentera med material som är starkare och behöver mindre värme till jobbet.