Фантастичните технологии на живо

Невероятнo красивите технологии, които гледаме в холивудските блокбастери, днес навлизат в нашия живот с все по-бързи темпове. Не вярвате? Е, разбира се, все още сме далеч от създаването на истински джедайски мечове. Но съдейки по новините, които ни заливат всеки ден, като например скорошния факт за „замръзналата светлина“, нищо чудно след броени години в магазина да се продават червени, зелени и сини лазерни мечове. С лиценз за употреба, разбира се.

Невъзможните, фантастични технологии на пръв (филмов) поглед едва ли могат да бъдат създадени днес. Насреща им се възправят още множество пречки за преодоляване. Но за щастие това не се отнася за всички. Някои от тях можете да срещнете дори днес, като прототипи, тестове или чисто научни доказателства.

Гъвкави роботи

През годините сме свикнали да гледаме на роботите като на тенекиени кутии с квадратни и трудно въртящи се настрани глави. Всъщност на това сме свикнали ние, по-възрастните, онези, които сме гледали смешните фантастични филми от средата на миналия век.

След Терминатор II насам обаче в киното, а и в света на роботиката се появи един нов „роботски жанр“ – течните роботи. Или по-скоро гъвкави, променящи формата си и незадължително изглеждащи като буца метал. Учените осъзнаха, че за да е ефективен един робот, не е нужно непременно да е антропологично идентичен (изглеждащ като човек). Затова от години насам се създават най-различни типове роботи според целта им на използване.

Американската агенция по отбрана DARPA демонстрира създаването на тотално деформируеми роботи, които са толкова гъвкави, че могат да се сравнят с пипалата на октопод (животно, което поради липсата на костна система може да се провре буквално през отвор стотици пъти по-малък от тялото му). Създаването на такива гъвкави роботи означава, че те също ще могат да се провират в тесни пространства, като например да навлизат в човешкото тяло по време на операция, без да причиняват щети по вътрешните органи и кръвоносната система. В случай на природни бедствия, например земетресения, гъвкавият робот може да се провре лесно в руините на затрупана сграда и да помогне за спасяване на оцелелите. Да продължавам ли с многобройните примери?

Дотук всичко звучи добре. Само че, за да постигнат тази задача, учените се нуждаят от специален материал, който може да преобразува състоянието си от твърдо в меко, и то за кратко време. Изследователите от американския университет MIT са създали прототипа Jell-O, като са използвали евтин и ефективен начин. Скелетът на робота е изграден от полиуретанова пяна, която може да се сплеска до нищожни размери, а след това да се разгъне отново до пълния си обем. Полиуретановият скелет е покрит с обикновен восък и проводими жици. Когато приложите определено напрежение върху жиците, те се загряват и размекват восъка. Което от своя страна променя твърдия скелет в мек и така можете да контролирате размера и формата на робота.

Контрол на предмети с мисълта

В един от епизодите на великия сериал Star Trek се налага мозъкът на д-р Спок да бъде изваден от тялото и да контролира различни важни неща, като например въздушната система на подземен комплекс, населен с хора. Премахването на нечий мозък с цел контрол на обекти може и да изглежда безумно, защото по всяка вероятност това не е необходимо. В последните години се говори все повече за т.нар. Mind Control – или контролиране на техника само с помощта на мисли. Помните ли Световното по футбол преди няколко месеца? Неговият старт бе даден от парализирано момче, което с помощта на мисловен интерфейс управляваше външен роботизиран екзоскелет и направи първия шут по топката с помощта само на мислите си.

Основна цел на проекта Brainflight, финансиран от Европейския съюз, е да контролирате цял самолет само с мислите си. Учените искат да направят управлението на летящите машини по-лесно, по-евтино за обучение и по-достъпно за повече хора. Освен това ще повиши бъдещата безопасност на летене, след като по време на обучението пилотите ще свикват с по-добрия контрол над машината.
Първите тестове на управлявания директно чрез електроди върху черепа симулатор били впечатляващи.

Прототипът превръща мозъчните вълни в директни команди за управление, а пилотът дори не докосва уредите на тренажора. И всичко се движи на пръв поглед само. Разбира се, в случая не става дума за „четене на мисли“, а по-скоро получените сигнали от мозъка се обработват по специални алгоритми и се подават към тренажора. С такъв симулатор са тествани седем човека с различна степен на подготвеност за летене, като един от тях не е имал никакъв опит в управление на летящи машини. Въпреки това всички са дали прецизни и точни резултати, достатъчни за получаване на лиценз – правилно излитане и управление, меко кацане. Някои от участниците дори успели да се справят и с кацане в условия на слаба видимост.

Притеглящ лъч

Такова нещо можем да видим в Star Wars или Star Trek – с помощта на яка технология да привличаме безпомощните космически кораби към нас, докато ги пленим. Притеглящият лъч за дълго време изглежда против всякакви закони на физиката, но наскоро австралийски учени създадоха нещо подобно на него, само че работещо с вода. Екипът изследователи начело с д-р Хорст Пунцман обяви, че са създали метод, чрез който плаващ обект може да се притегли и движи срещу посоката на вълните. Или с други думи с помощта на генериращия вълните уред да притегляте към вас плавателен съд.

Използвайки специален аквариум, учените намерили начин как да придвижват топче пинг-понг в която посока си искат само чрез променяне на честотата и големината на създаваните вълни. Те откриват, че тези триизмерни вълни причиняват различни течения във водата, като в правилната комбинация предметите могат да се движат срещу вълните.

Ще се запитате вероятно, че за какво би ни послужила подобна технология днес? Едва ли бихте успели да съберете вражеската флота накуп около вас (а и едва ли бихте искали), но с подобна техника ще е много удобно да се маневрират съдове в пристанища (сега за целта се ползват допълнителни влекачи), както и да се почистват много лесно замърсявания в океана, като например големи нефтени разливи.
Физици от университета в Дънди също работят на акустични притеглящи устройства и засега са успели да придвижат със звук предмети с големина 1 см. Те са се научили да използват ултразвуковата енергия така, че да предизвиква сила зад обекта и да го кара да се мести в желаната посока. Подобна технология би имала множество ползи, като една от най-интересните е в медицината.

Портативен лекар

Отново в Стар Трек (и не само!) можете да видите джобни устройства, които за секунди обхождат пациента и веднага отбелязват цялостно здравословното му състояние. Трикодерите на д-р Маккой освен това сканират за форми на живот и анализират повърхността на непознати планети. Такива технологии съществуват дори и в наши дни, а създаването на истински „трикодери“ е може би не толкова далеч в бъдещето.

В университета в Саутхямптън учени разработват джобен медицински скенер, който използва електронни схеми като химични сензори. Това би позволило екстри, като например определянето на сложни диагнози за броени часове въз основа на протеинов анализ. Нещо, което днес отнема дни и е нужно да лежите в болница. Това ще спести не само пари, но и време на пациента и лекаря, както и нуждата да се пращат проби в лаборатория.

Други учени от университета в Мисури разработват друг тип „трикодер“, който представлява регистратор на радиационни излъчвания. Той може да намери редица приложения – в медицината, за борба с тероризма или дори при междупланетни пътешествия – за засичане на опасна радиация. Скенерът сам по себе си е голям колкото мобилен телефон, а една от целите при създаването му е да бъде достатъчно евтин, така че да може да се използва дори в бедните региони на планетата. С него могат да се правят дори зъбни снимки, така че да се намали още дозата лъчение, поемана иначе от пациента при такива процедури.

Биометрия на кръвоносната система

Биометричните методи за защита са познати от много фантастични филми, като служат за предпазване на важна информация или зони за достъп. А в реалния свят студентът от шведския университет "Лунд" Фредерик Лейфланд е създал концепция за изключително оригинална биометрична система за разплащане – сканираща вените на клиента технология, даваща му достъп до банковата сметка. Това нещо дори е приложено вече на практика – от средата на април в Швеция работят 15 ресторанта и магазина, които използват технологията на Лейфланд за сканиране на кръвоносната ви система (уникална за всеки човек), така че да можете да се разплащате бързо и сигурно. Към момента от нея се възползват над 1600 човека.

Според Лейфланд и неговата система всеки човек има рисунък от кръвоносни съдове, който е уникален, така че няма начин да се извърши повторение и оттам – измама. Сканират се кръвоносните съдове върху дланта, където те са огромен брой, след което се сравняват мигновено с базата данни и се дава или отказва достъп до паричните средства.

Дефлекторни щитове

Още една красива мечта от Star Wars – мечтатели от Университета в Лестър смятат, че създаването на невидим непробиваем щит, като този, обграждащ корабите от фантастичните филми, е напълно възможен за създаване. Просто ви е необходимо мегасилно магнитно поле, за да създадете плътна супергореща плазмена завеса около вас. Тя може да е толкова плътна, че да спира дори лазерната радиация.

Това може да изглежда невероятно, но хората използват подобно нещо дори днес – радиокомуникациите и радара. Те са много по-слаби, разбира се, но какво ще кажете за йоносферата на нашата планета? Тя е истинско плазмено поле и отразява радиовълните и тези на радарите обратно към повърхността, подобно на отразяването на стрелба от лазер по Хилядолетния сокол.

Въпреки че създаването на достатъчно мощно магнитно поле е възможно и днес, то съществуват редица проблеми, които предстоят да се решат. Първо – размерът на източника на захранване ще е толкова огромен, че няма как да го поместите на вашия космически кораб. Нашата наука все още не е създала толкова компактен и мощен енергиен източник. Вторият проблем е, че пилотите ще бъдат заслепени от щита. В смисъл, че всеки щит, който отразява светлинната радиация, ще предотвратява навлизането на светлина към кораба и вие ще се движите буквално на сляпо. Така че, освен ако не владеете Силата, то ще ви е нужен друг метод, чрез който да можете да гледате отвъд дефлекторния щит – например с ултравиолетова камера.

Невидими костюми

Такива устройства вече може да се открият в редица филми – от невидимите кораби на ромуланците от Стар Трек, през камуфлажния костюм на Хищникът, та чак до невидимото наметало на Хари Потър.
Е, разбира се, в наши дни нямаме технология, която да направи цял кораб невидим, но от години вече се разработват и демонстрират такива защитни методи, които могат да ви направят невидими за светлина, звук, докосване или топлина. Много от тях днес разчитат на метаматериалите – специална комбинация от нанотехнология, лазери и оптика, която позволява светлината около тях да се пречупва и излъчва обратно, така че след рендерирането на изображението обектът под него да изглежда невидим.

Учените са успели да използват метаматериалите и за маскиране на звук и докосване.
Разбира се, и тук има множество проблеми за преодоляване. Един от тях е цената на метаматериалите, а друг – големината на обекта, който ще се скрива. Към момента изследователите работят над техника, наречена nanotransfer printing, което ще рече, че някой ден ще можем да изпечатваме метаматериали с много по-големи размери.

По-евтини методи за невидим камуфлаж са т.нар. термално скриване, или рендерирането в реално време на рисунък, обратен на вашия термо отпечатък. Сещате ли се как изглежда човек, погледнат през термална камера – в жълто, червено, синьо… Е, ако можете да залъжете камерата така, че да инвертира тези цветове (подобно на функцията във фотошоп), то… вие ще сте невидим за камерите.

Още един евтин метод за камуфлаж при военните е приложението на устройство, което вижда околните цветове и ги симулира върху дрехите ви подобно на октоподите, сепиите, хамелеона. Така че, погледнати от малко по-далеч, вие сте неразличим на фона на околната среда.