Laba-laba Robot, Baterai Berkeringat, dan Beton Hidup: 8 Teknologi Masa Depan yang Sudah Ada
Miscellanea / / July 25, 2023
1. Necroarachnobot
Fragmen video: Universitas Beras
Terkadang teknologi baru bisa sangat menarik dan pada saat yang sama sangat menyeramkan, seolah-olah semuanya terjadi dalam film horor.
Insinyur Universitas Rice telah mempelajari mengubah laba-laba mati menjadi robot penangkap. Kepala proyek, Daniel Preston dari Sekolah Teknik George Brown, menemukan bahwa bahkan setelah mati, laba-laba mempertahankan struktur tubuh yang ideal untuk menangkap berbagai objek.
Laba-laba menggunakan hidrolika untuk menggerakkan anggota tubuhnya. Di cephalothorax (prosoma) mereka ada ruang khusus yang berkontraksi atau mengembang, yang mengarah ke transfusi darah (hemolymph). Saat tekanan berkurang, kaki ditekuk, saat dinaikkan, kaki tidak bengkok.
Para ilmuwan telah berhasil membuat laba-laba serigala mati menggerakkan anggota tubuhnya dengan menusukkan jarum ke prosomanya. "Necrorobot" berhasil meraih dan memindahkan barang-barang, termasuk papan sirkuit tercetak dan kerabatnya.
Seekor laba-laba mati mengangkat sekitar 130% dari beratnya sendiri, dan terkadang lebih.
Pada saat yang sama, ia berhasil melenturkan dan merentangkan anggota tubuhnya seribu kali berturut-turut sebelum patah. Peneliti mengikat itu dehidrasi sendi. Dan mereka percaya bahwa keterbatasan dapat diatasi jika kaki dilapisi dengan polimer yang tahan lama.
Anda mungkin bertanya: mengapa mengajari laba-laba mati untuk mengambil benda? Nah, prospek "necrorobots" sangat bagus. Mereka dapat melakukan pekerjaan kecil seperti merakit elektronik, membunuh hama, atau bahkan berguna dalam pengobatan. Mengingat laba-laba itu sendiri dapat terurai secara hayati, "necrorobotics" juga ramah lingkungan.
Mungkin di masa depan akan berubah menjadi robot mayat yang lebih besar dari itu laba-laba. Tentu saja, semua ini mengingatkan pada plot Frankenstein karya Mary Shelley, tapi jangan khawatir. Pada kenyataannya, orang mati tidak akan peduli.
2. baterai pasir
Energi terbarukan sering dikritik karena listrik yang dihasilkannya tidak dapat disimpan. Menyimpan batu bara atau bensin tidaklah sulit, tidak seperti energi yang dihasilkan oleh kincir angin dan panel surya. Tentu saja, ada baterai, tetapi litium adalah sumber daya yang mahal untuknya, dan selain itu, beracun.
Pengembangan insinyur Finlandia dari Polar Night Energy dapat memecahkan masalah tersebut. ditemukan cara untuk menyimpan energi secara harfiah di pasir. Mereka mengambil wadah baja berukuran 4×7m dan mengisinya dengan 100 ton pasir, lalu menggunakan energi angin dan matahari untuk memanaskannya.
Hasilnya adalah termal atau, demikian juga disebut, baterai termoelektrik.
Prinsip operasinya berdasarkan pada efek termoelektrik, yang terjadi ketika perbedaan suhu di berbagai lapisan fluida kerja baterai. Pasir atau pendingin serupa lainnya dipanaskan pada suhu tinggi, kemudian panas dipindahkan modul termoelektrik yang mengandung bahan semikonduktor, yang menghasilkan listrik saat ini.
Baterai semacam itu adalah cara yang sangat efisien untuk menyimpan kelebihan listrik, dan sangat murah untuk diproduksi. Ini akan memungkinkan untuk menggunakan sumber energi terbarukan secara lebih lengkap dan menyelesaikan masalah produksinya yang tidak merata.
Seperti yang Anda lihat, teknologi yang dapat meningkatkan masa depan umat manusia tidak harus rumit. Beberapa di antaranya cukup sederhana, tetapi sangat efektif.
3. ketapel luar angkasa
Cuplikan video: SpinLaunch
Sementara Elon Musk mencoba memeras kinerja terbaik dari mesin roket tua yang bagus, orang-orang di SpinLaunch diputuskan pergi dengan cara yang lebih orisinal dan lempar kargo ke orbit menggunakan ketapel luar angkasa. Dan mereka sudah memiliki prototipe kerja yang telah diuji.
Alih-alih membakar bahan bakar kimia tradisional, SpinLaunch meluncurkan objek ke luar angkasa menggunakan energi kinetik. Artinya, itu hanya membutuhkan waktu berputar dan melempar satelit ke dalam cahaya putih seperti satu sen yang cantik. Kemudian dia masih harus menggunakan mesin kimia untuk menstabilkan orbitnya. Tapi bisa pergi ke luar angkasa tanpa harus membuat roket besar masih mengesankan.
SpinLaunch mengklaim sistem mereka memotong biaya bahan bakar dan infrastruktur untuk peluncuran dengan faktor 10. Anda memberi ruang yang tersedia di setiap halaman.
Benar, untuk meluncurkan satelit, satelit itu harus disebarkan centrifuge hingga kecepatan 8.000 km/jam, dan mengalami beban lebih 10.000 G. Secara alami, hal seperti itu melontarkan seseorang ke orbit hanya dalam keadaan cair - itu benar-benar akan memercikkan penumpang ke ruang angkasa pertama. Tapi itu akan mengatasi beban mati dengan keras.
4. Superkapasitor berkeringat
Apakah Anda tidak lelah mengisi daya ponsel, jam tangan pintar, headphone, dan gadget lainnya sepanjang waktu? Spesialis dari Sekolah Teknik James Watt di Universitas Glasgow memutuskan untuk menangani masalah ini untuk selamanya. Mereka telah mengembangkan superkapasitor fleksibel tipe baru di mana elektrolit dari baterai konvensional diganti Kemudian.
Ketika kain selulosa poliester menyerap cairan tubuh manusia, ion positif dan negatif dari keringat berinteraksi dengan permukaan polimer yang menutupinya dan menyebabkan reaksi elektrokimia yang menghasilkan energi. Superkapasitor tekstil pintar dapat terisi penuh dengan menyerap sedikitnya 20 mikroliter cairan. Dan itu cukup mampu menahan 4.000 siklus pengisian dan pengosongan.
Bayangkan Anda tidak perlu lagi melepas gelang kebugaran untuk mengisi daya - kenakan dan kenakan.
Dan jika polimer semacam itu ditenun menjadi kaus, maka itu mungkin joging juga memberi daya pada ponsel cerdas Anda. Tetapi baterai semacam itu memiliki aplikasi yang lebih penting - dapat digunakan pada alat pacu jantung, sensor pelacakan tanda vital dan perangkat medis yang dapat dikenakan lainnya yang membutuhkan terus menerus nutrisi.
Keringat manusia sebagai badan kerja baterai juga menjanjikan karena ramah lingkungan. Tidak seperti lithium beracun yang sama, Anda dapat menumpahkannya sesuka Anda.
5. Beton "hidup".
Pada prinsipnya beton self-healing bukanlah teknologi baru. Ada bahan yang bisa memperbaiki retakan mikroskopis, mencegah perluasannya dan mencegah penetrasi kelembapan dan dampak lingkungan yang agresif. Biasanya, mikrokapsul dengan bahan perbaikan atau serat ditambahkan ke komposisi beton yang dapat menyembuhkan sendiri, yang mengeras saat bersentuhan dengan air.
Tetapi para ilmuwan dari University of Colorado di Boulder memutuskan untuk melangkah lebih jauh dan dibuat secara harfiah "bahan bangunan hidup" (bahan bangunan hidup, LBM). Itu terbuat dari hidrogel dan pasir, yang telah dilengkapi dengan Synechococcus cyanobacteria fotosintesis. Ketika retakan muncul pada struktur bahan ini, cyanobacteria memulai proses biomineralisasi, secara harfiah menyembuhkan kerusakan.
Para ilmuwan percaya bahwa "konkret dengan bakteri"akan memungkinkan Anda membuat struktur yang tidak hanya dapat "menyembuhkan" retakan dengan sendirinya, tetapi juga menyerap racun berbahaya dari udara dan bahkan menyala sesuai perintah. Bagaimana Anda menyukai prospek menetap di rumah "hidup"?
6. penghilang karbon
Saat ini, tugas vital untuk mengurangi CO2 di atmosfer planet, teman-teman hijau kita, pepohonan, tampil dengan bantuan teknologi fotosintesis yang telah terbukti selama miliaran tahun. Perkembangan baru dapat mempermudah misi sulit mereka dengan menyerap lebih banyak karbon dioksida dan menempati area yang lebih kecil.
Perusahaan Swiss, Climeworks diluncurkan di Islandia, Orca adalah pabrik penangkapan dan penyimpanan karbon terbesar di dunia, menggunakan teknologi yang disebut DAC (Direct Air Capture). Prinsipnya sangat sederhana: tanaman menghisap udara di sekitarnya, lalu menyaringnya. Sama seperti rumah pendingin ruangan, hanya besar.
Pembangunan Orca dimulai pada Mei 2020 dan selesai dalam waktu kurang dari 15 bulan berkat desain modularnya yang sederhana. Pada saat yang sama, ia mampu menghilangkan 4.000 ton CO2 setiap tahun dari atmosfer.2.
Karbon dioksida yang ditangkap oleh tanaman dicampur dengan air dan dikirim jauh ke dalam bumi. Dalam beberapa tahun CO ini2 bereaksi dengan basal alami dan berubah menjadi mineral karbonat padat. Selain itu, karbon dioksida yang terkumpul dapat diolah dan digunakan untuk membuat bahan bakar sintetik.
7. Pencetakan 3D tulang dan organ
Pencetakan 3D adalah industri yang sangat menjanjikan yang dapat memberi manusia apa saja mulai dari rumah murah hingga mesin luar angkasa. Namun salah satu aplikasi yang paling menarik dari teknologi ini adalah pembuatan tulang dan organ dalam pada printer 3D.
Perusahaan Ossiform menciptakan prostesis individu dari berbagai tulang yang terbuat dari biokeramik dan trikalsium fosfat - bahan yang sifatnya mirip dengan jaringan tulang dalam tubuh manusia. Dokter melakukan MRI untuk mendapatkan informasi tentang tulang yang diganti, yang kemudian diteruskan ke Ossiform. Berdasarkan informasi ini, perusahaan membuat model implan 3D, yang dirancang khusus untuk setiap pasien dan secara akurat meniru bentuk anatomi dan struktur tulang asli. Dokter bedah memeriksa desainnya, dan setelah implan dicetak 3D, implan dapat digunakan selama operasi.
Selain implantasi dalam tubuh manusia, produk Ossiform juga cocok untuk melatih ahli bedah.
Penggunaan lain yang menjanjikan untuk printer 3D dalam pengobatan adalah mencetak organ manusia. Teknologi ini didasarkan pada penggunaan bahan yang cocok secara biologis, seperti biopolimer dan sel yang diambil dari donor, seringkali dari pasien itu sendiri.
Pencetak khusus lapisan bahan-bahan ini, mengikuti aturan ketat, untuk membuat struktur organ tiga dimensi. Kemudian sel-sel yang tertanam dalam bahan tersebut tumbuh dan menyerap polimer, terbentuk di atasnya, seperti pada bingkai, jaringan, organ, dan terkadang seluruh bagian tubuh.
Misalnya, dengan cara ini suatu hari nanti dicetak hidung. Mereka menempelkannya ke lengan bawah pasien, berakar di sana selama beberapa bulan, dan kemudian ditransplantasikan ke wajah.
Dan bahkan retina manusia bisa dicetak 3D menggunakan sel punca. Teknologi ini dikembangkan ilmuwan dari US National Eye Institute pada tahun 2022.
8. Pemakaman jamur ramah lingkungan
Kelebihan populasi planet ini merupakan masalah serius, bukan hanya karena miliaran orang membutuhkan sesuatu untuk dimakan, tetapi juga karena mereka semua masih perlu dikubur di suatu tempat. Tanah yang digunakan untuk kuburan tidak akan segera cocok untuk penggunaan lain, karena hasil pembusukan kadaver tidak memungkinkan tanaman yang berguna tumbuh di atasnya.
Kremasi juga bukan pilihan, karena banyak energi dihabiskan untuk membakar tubuh. Selain itu, suasananya dibuang banyak karbon dioksida, dan bahkan merkuri berbahaya - selama penguapan tambalan gigi.
Tetapi teknologi asli pemakaman "hijau", yang telah digunakan di Amerika Serikat dan Inggris Raya, memungkinkan pembuangan jenazah tanpa merusak alam. Almarhum ditempatkan ke dalam wadah khusus di mana dekomposisi terkontrol terjadi di bawah pengaruh jamur dan mikroorganisme yang dipilih secara khusus. Jamur dan jamur dari genus Agaricus memakan bahan organik, termasuk sisa-sisa. Mereka menguraikan protein, karbohidrat, dan lemak, mengubahnya menjadi humus dan nutrisi.
Sebagai hasil dari proses ini, terbentuk kompos jamur yang dapat digunakan untuk pupuk. Pengomposan tidak hanya mengurangi efek berbahaya dari produk pembusukan terhadap lingkungan, tetapi juga berkontribusi pada pemulihan kesuburan tanah secara cepat.
Baca juga🧐
- 5 penemuan kuno yang mendahului zamannya
- 10 Penemuan Film Fantastis yang Menjadi Kenyataan
- 8 penemuan sederhana yang mengubah dunia tanpa bisa dikenali