Шорткод

Проблема: всё больше людей постоянно пользуются носимыми электронными устройствами, например такими, как умные часы, фитнес-браслеты и датчики пульса для занятий спортом. Всем этим устройствам по-прежнему нужны аккумуляторы — их производят, меняют или подзаряжают, а потом не всегда правильно утилизируют. Получается не очень экологично.

Решение: пластырь, который создаёт электричество из пота и запитывает носимые устройства.

Как работает: ключевой компонент пластыря — тончайшая биоплёнка с бактериями Geobacter sulfurreducens, зажатая между парой электродов. Эти бактерии генерируют электричество из энергии от испарения, когда влага на коже превращается в пар. При этом бактериям не нужно быть живыми, чтобы выполнять свою работу, поэтому пластырь безопасен.

Биоплёнка и электроды заключены в полимерную оболочку, так что пластырь легко клеится к коже и не доставляет неудобств при ношении. Пластырь может производить больше энергии, чем аккумулятор такого же размера. При этом биоплёнка изначально разряжена, так что пластырь не использует полученную энергию для подзарядки.

Во время испытаний от пластыря успешно запитали небольшой ЖК-экран. Если увеличить размер биоплёнки и пластыря, получится запитывать устройства побольше.

И что? Такой пластырь работает непрерывно, ведь влага постоянно испаряется с кожи. А ещё это настоящая зелёная энергия.

Кто: исследователи Массачусетского университета в Амхерсте, США.

Источники: dezeen.com и nature.com

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media

Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code

Телеграм: t.me/thecodemedia

Связаться: [email protected]

Проблема: иногда с альпинистами или туристами в горном походе случается что-то плохое — например, кто-то получает травму, теряется или оказывается в ловушке после схода камней или лавины. Чтобы добраться до пострадавших, спасателям нужно время, за которое у ожидающих помощи могут закончиться запасы продовольствия. Можно доставлять им припасы дронами, но эти устройства способны нести всего 10–30% от своей массы, а после доставки могут стать мусором, который будет долго разлагаться и вредить природе.

Решение: дроны со съедобными крыльями, которые могут нести припасы весом до 50% от собственной массы.

Неподвижные крылья дрона собрали из рисовых лепёшек, разрезанных лазером на соты-шестиугольники и скреплённых пищевым желатином. Крылья покрыли несъедобной плёнкой и закрепили на тонком корпусе дрона с гребным винтом спереди и хвостовым оперением сзади. Получилась структура, которая может выдержать полёт. Рис крепкий, но лёгкий и достаточно питательный — пищевая ценность прототипа дрона составляет 300 ккал.

После съедения крыльев от такого дрона останется намного меньше мусора, чем от обычного летающего устройства. Корпус можно печатать из материалов, которые будут разлагаться быстрее тех, что используют для производства дронов, рассчитанных на долгий срок службы.

Посмотреть: spectrum.ieee.org

И что? С помощью подобных дронов можно будет доставлять не только запасы еды, но и воды и даже медикаментов — если их можно сделать составной частью устройства. Такое решение дешевле и доступнее, чем использование обычных коммерческих дронов, и может помочь многим людям, оказавшимся в беде.

Кто: исследователи Швейцарского федерального технологического института в Лозанне, Швейцария.

Источники: cnet.com и infoscience.epfl.ch

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media

Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code

Телеграм: t.me/thecodemedia

Связаться: [email protected]

Решение: сверхлёгкие фотоэлементы, которые превращают любую поверхность в солнечную батарею.

На подложку толщиной всего 3 микрона нанесли специальные электронные чернила, а поверх поместили электрод с помощью трафаретной печати — по аналогии с принтом на футболку. Получился фотоэлемент толщиной около 15 микрон, который приклеили к композитной ткани. Она сделана из настолько прочных волокон, что из них можно сделать канаты для подъёма затонувшего лайнера.

Такие фотоэлементы в 100 раз легче обычных кремниевых панелей и вырабатывают в 18 раз больше энергии на килограмм. Эти фотоэлементы долговечны: после скручивания и раскручивания более 500 раз их эффективность снизилась всего на 10%.

И что? Такие фотоэлементы можно закреплять на самых разных поверхностях. Например, на парусах судов, крыльях летальных устройств или стенах домов — только представьте, сколько энергии можно будет собирать таким образом. В обычно жизни их тоже можно будет использовать, например в умной одежде.

Кто: исследователи Массачусетского технологического института, США.

Источники: news.mit.edu и onlinelibrary.wiley.com

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

Решение: сверхтонкое покрытие на основе золота, которое нагревает стёкла очков и не даёт им запотевать.

Как работает? Покрытие содержит крошечные кусочки золота между двумя сверхтонкими слоями оксида титана. Этот «бутерброд» толщиной всего 10 нанометров активно поглощает инфракрасное излучение солнца и нагревает стёкла до 8 °C даже в холодную погоду. При этом глаза и кожа под очками не нагреваются, но на стёклах не скапливается конденсат.

И что? Хотя золото стоит дорого, его нужно очень мало, поэтому покрытие не будет дорогим. И оно пригодится не только для очков, но и для окон машин, стёкол витрин и холодильников в магазинах и других прозрачных поверхностей.

Кто: исследователи Швейцарской высшей технической школы Цюриха, Швейцария.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

А как? Корпус и печатная плата изготовлены на 3D-принтере. На печатной плате размещены аккумулятор, аудиоусилитель и разъёмы для ЖК-экрана, динамика, выключателя питания и USB-порта для зарядки.

Диагональ экрана равна 0,96 дюйма, то есть 2,4 см. Крохотуля-компьютер работает на микроконтроллере ESP32-C3 с 400 Кб оперативной памяти и возможностью подключения до 8 Мб флеш-памяти. Этого мало для запуска полноценной игры Doom, но достаточно для портативной версии для GameBoy. Чтобы крошечный компьютер проигрывал звуки игры, инженер конвертировал стандартные звуковые файлы Doom в более простой формат .imf.

На этой ёлочной игрушке можно не только запустить Doom, но и пострелять в миллиметровых зомби с помощью Bluetooth-клавиатуры и джойстика. Это одно из самых маленьких устройств, на которых запускали шутер. Игрушка могла бы быть ещё меньше, если бы инженер не пытался сделать её в виде IBM PC.

Описание процесса: spritesmods.com

Кто: инженер Йерун Домбург по прозвищу Sprite_tm, Нидерланды.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media

Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code

Телеграм: t.me/thecodemedia

Связаться: [email protected]

Решение: умный пожарный шлем, который помогает ориентироваться в опасной среде и определять местонахождение жертв пожара.

На стандартный пожарный шлем установили тепловизионные камеры и радары. Для навигации добавили инерциальные датчики — им не требуются сигналы или внешние ориентиры для определения положения в пространстве. Вся начинка состоит из готовых компонентов и весит меньше килограмма.

Как работает: по принципу действия это похоже на прибор ночного видения, только всё выглядит не зелёным, а серым. Если в поле зрения оказывается человек, нейронка определяет, кто это: другой пожарный или пострадавший.

Шлем успешно испытали в учебном центре пожарно-спасательной службы. В будущем в шлем хотят добавить встроенный дисплей и возможность генерировать 3D-карты.

И что? В таких шлемах пожарным будет проще и безопаснее выполнять свою работу и спасать людей, а при этом подвергать себя меньшему риску.

Кто: исследователи Национального роботариума Университета Хериота-Уатта и Эдинбургского университета в сотрудничестве с Шотландской пожарно-спасательной службой, Шотландия.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

Решение: система датчиков TypeAnywhere для пальцев, с которой любая поверхность превращается в клавиатуру.

Как работает: датчики отслеживают касания пальцев по поверхности, а алгоритмы расшифровывают последовательность ввода и преобразуют касания в печатные символы.

Участники испытаний научились печатать в среднем 70,6 слова в минуту после того, как практиковались «набирать текст» на поверхности стола по 2,5 часа в день в течение 5 дней. При наборе текста на коленях средняя скорость была 43,9 слова в минуту. При этом система неверно распознавала нужные символы не более чем в 1,37% случаев.

И что? Вероятно, эта технология станет широко доступна раньше, чем нейрочипы, которые извлекают текст прямо из мыслей. И пусть для набора текста с помощью TypeAnywhere нужно уметь печатать вслепую, зато клавиатура всегда будет с собой.

Кто: исследователи Вашингтонского университета и Google, США.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

Решение: превращать макулатуру из одноразовой крафтовой упаковки в чистый углерод.

Для этого соединили листы бумаги и при помощи лазера придали им форму невыпуклых многогранников наподобие комков с шипами. Затем эти заготовки подвергли карбонизации — запекли без кислорода при температуре 1200 °C. В результате получились углеродные электроды, из которых можно делать аноды литий-ионных аккумуляторов.

Испытания показали, что такие аноды лучше обычных: они выдерживают больше нагрузок и циклов перезарядки. При запекании углеродных анодов не выделяются парниковые газы, а стоимость производства литий-ионных аккумуляторов можно снизить на 10–15%.

И что? Это ещё один способ не уничтожать отходы с ущербом для экологии, а использовать их в качестве сырья для важных дорогостоящих продуктов. Литий-ионные аккумуляторы используют в носимой электронике, мобильной технике и электрокарах. Этим батареям до сих пор нет альтернативы, и их продолжают производить в больших количествах. В планах изобретателей найти способ перерабатывать другие отходы, например текстиль.

Кто: исследователи Наньянского технологического университета, Сингапур.

Источники: techxplore.com и sciencedirect.com

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

Решение: пластырь с микроиглами, который определяет нужную дозировку лекарства почти сразу после его приёма или введения.

Как работает? При наклеивании пластыря микроиглы проникают под кожу на глубину менее 1 мм. На кончиках игл есть аптамеры — вещества, которые реагируют на концентрацию заданного лекарства в жидкости между клетками. Иглы преобразуют реакцию аптамеров в электрически измеряемый сигнал, по которому можно определить оптимальную дозировку.

Для испытаний сделали пластыри с аптамерами для трёх видов антибиотиков, которые ввели крысам. Результаты совпали с полученными при проверке на образце крови, но всего за 12–20 минут вместо 24 часов.

Производство одного пластыря будет стоить менее 2 долларов, то есть около 125 рублей.

Кто: исследователи Калифорнийского университета, США.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]

Решение: печатать бетонные дома на 3D-принтере.

Как работает? На месте будущего дома устанавливают мостовой кран с экструдером — соплом, из которого подаётся бетонная смесь. Кран движется по рельсам и на лифтах, и бетонная смесь укладывается слой за слоем в заданную конструкцию. Так можно напечатать бетонную коробку со скруглёнными углами, нишами и выступами.

Одноэтажный дом площадью 100 кв. м напечатали за 36 часов. При этом не осталось строительного мусора и неиспользованных материалов. Авторы проекта говорят, что печатать дома выходит на 36% дешевле, чем строить классическим способом.

Сейчас печатают двухэтажный дом. С учётом погоды первый этаж возвели за 3 дня.

Кто: студенты Северо-Кавказского федерального университета и сотрудники завода «СмартБилд», Россия.

Подкаст записан при поддержке Английского от Яндекс Практикума. Новый курс английского для карьеры в IT здесь: https://clck.ru/sSU97

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВКонтакте: vk.com/thecode.media
Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/code
Телеграм: t.me/thecodemedia
Связаться: [email protected]