10 инноваций: Изобретения о которых нужно знать в 2009 году

Искусство конструирования тканей нацелено на создание или выращивание костей, сосудов и органов, предназначенных для вживления в пораженные участки тела. Новые многообещающие исследования ведутся в этой области с применением гидрогелей — структуры из полимерных цепочек, обладающих крайне высокой абсорбирующей способностью. Эти цепочки должны работать как каркас или строительные леса для поддержки новых растущих тканей. В Университете Карнеги-Меллон гидрогели используют для регенерации костных тканей, в университетах Бэйлор и Райс с их помощью восстанавливают зубы и заращивают в них кариесные полости. Сначала на рынке должны появиться такие продукты, как BST Car-Gel компании Biosintech. Это гидрогель, который работает совместно с тромбоцитами, создавая основу для регенерации хрящей. Сейчас методика проходит клинические испытания.

Немецкие физики с помощью электронного микроскопа сверхвысокого разрешения смогли измерить расстояния в несколько пикометров, открыв новую эпоху в сфере микротехники. Горизонты науки совсем недавно существенно раздвинулись, и «микротехнология» (микрометр — миллионная доля метра) уступила сцену «нанотехнологии» (нанометр — миллиардная доля метра). Теперь же мы вступаем в эпоху «пикотехнологии» (с порядком размеров в одну триллионную долю метра). Новая система TEAM (микроскоп на трансмиссии электронов с коррекцией аберрации), разработанная в министерстве энергетики США, должна заработать уже в 2009 году.

Проведенные в 2006 году правительственные исследования показали, что снижение трения качения автомобильного колеса на 10% позволяет на 1−2% снизить расход горючего. Установка на экономию подтолкнула инженеров из компаний Michelin и Bridgestone сосредоточить усилия на разработке «зеленых шин». На таких шинах формуется особый рисунок протектора, не мешающий качению. Кроме того, в составе резины повышена концентрация кремнезема. Автопроизводители уже оценили достоинства новых шин с низким сопротивлением. Еще недавно их ставили в основном на гибриды, а теперь они стали стандартной комплектацией для многих новых моделей, повышая их показатели в плане экономии бензина в соответствии с нормами Агентства по охране окружающей среды.

«Мы демонстрируем трехмерное изображение без помощи каких бы то ни было очков» — таков рекламный слоган создателя этого экрана компании Philips. Система WOWvx основана на линзовом стереорастре, который подает в каждый глаз свое изображение, создавая иллюзию пространственной глубины. Компания Philips готова продавать экраны размером от 8 до 132 дюймов по диагонали. 42-дюймовый экран обойдется в $12 000 — несколько дороговато для рядового потребителя. Однако при наличии конкуренции со стороны Sharp и других компаний можно ожидать, что уже скоро цена на эти дисплеи упадет до приемлемого «домашнего» уровня

Впервые сверхпроводящий силовой кабель был установлен в коммерческой электросети в прошлом году на Лонг-Айленде. Следующий этап — Нью-Йорк. В проекте Hydra (это кодовое название для программы модернизации манхэттенской электросети, которую должны начать в 2010 году) будут использованы охлаждаемые жидким азотом кабели Secure Super Grid, разработанные компанией American Superconductor. Они способны передавать в десять раз больше энергии, чем обычный медный кабель, и имеют меньшее сопротивление. В проекте Hydra учтено и другое достоинство сверхпроводящих кабелей: они меньше боятся скачков напряжения и тока, что увеличивает надежность источников энергии для жизненно важных отраслей промышленности на случай стихийных бедствий, аварий или нападения террористов.

Цель проекта Vulture, осуществляемого под эгидой DARPA, — создание беспилотного самолета, который мог бы курсировать в воздухе до пяти лет без единой посадки. Такой самолет мог бы стать дешевой и универсальной заменой низкоорбитальных спутников. Один из прототипов подобных аппаратов — Zephyr британской компании QuinetiQ, продержавшийся прошлым летом в воздухе рекордные 82 часа. Энергия тонкопленочных солнечных батарей, покрывающих верхнюю поверхность его крыла, не только вращала пропеллер, но и заряжала литий-серные батареи, позволявшие самолету держаться в воздухе по ночам. Подобные беспилотники можно было бы также использовать как ретрансляционную станцию. Над программой Vulture работают и такие гиганты, как Boeing и Lockheed Martin. Первая фаза программы завершается весной 2009 года, во второй предполагается достичь таких показателей, как трехмесячный непрерывный испытательный полет.

Когда люди вместе работают над одной задачей, при поиске в интернете они часто дублируют друг друга. Правильная организация совместной работы в сети позволила бы группам людей вести поиск более эффективно. Новый плагин в Microsoft Internet Explorer — SearchTogether, выпущенный в бета-версии еще в апреле, — организует многопользовательские поисковые сессии, передавая результаты каждого пользователя всей группе. Разработчики программы продолжают совершенствовать тонкую настройку поисковых алгоритмов. В пакет SearchTogether следующего поколения будет включена функция groupization (использование общих для всей группы критериев при систематизации результатов) и smartsplitting (отсылка результатов поиска наиболее компетентному члену группы).

Известно, что лишь треть энергии, потребляемой автомобилем, используется для его движения. Спасти хотя бы часть теряемой энергии могут термоэлектрические материалы, вырабатывающие ток при нагреве или охлаждении. Недавно открытые термоэлектрические материалы в три раза эффективнее, чем подобные вещества первого поколения. Компания General Motors сейчас работает над прототипом модели Chevy Suburban 2009 года с термоэлектрической установкой, окружающей выхлопную трубу. Она повысит экономичность машины примерно на 5%. Термоэлектрическая регенерация энергии могла бы также использоваться для питания автономных систем охлаждения компьютерных процессоров, что позволит избавиться от громоздких жидкостных систем с вентиляторами и насосами, для которых требуются дополнительные источники энергии.

Если мы хотим, чтобы ветряная электростанция давала энергию даже тогда, когда стихает ветер, энергетикам требуются устройства для накопления энергии в масштабах, соразмерных масштабам энергоотдачи самой электростанции. Однако электроаккумуляторов такой емкости пока никто не предлагает. Один из обходных путей — направлять энергию ветра на то, чтобы закачивать сжатый воздух в специальные емкости или подземные пещеры, а затем использовать сжатый воздух для работы генератора. Такую цель поставили перед собой в «Энергетическом парке» в городке Даллас-центр, штат Айова. Здесь в будущем году должны закончить испытания недавно пробуренных скважин. Этот принцип положен также в основу конструкции самой большой в мире ветроэлектростанции — трехгигаваттного проекта, который собираются реализовать в Техасе для нужд графства Бриско.