10 مشاكل عالمية تعمل التكنولوجيا على حلها اليوم

2024 مؤلف: Malcolm Clapton | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:46

فك شفرة الدماغ وتخزين الطاقة والقضايا الأخرى التي لا غنى عنها للاختراعات الجديدة.

1. ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي

للقضاء على ظاهرة الاحتباس الحراري ، لا تكفي البشرية لمجرد تقليل الانبعاثات الضارة. من الضروري أيضًا التخلص بطريقة ما من الغاز الموجود بالفعل في الغلاف الجوي. على سبيل المثال ، استخدام عزل الكربون - عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية.

هذه مهمة كثيفة الاستخدام للموارد بشكل لا يصدق. ومع ذلك ، يحاول العلماء بالفعل طرقًا مختلفة لتحويل الكربون إلى منتجات مفيدة. لذلك ، باستخدام المحفزات المصنوعة من النيكل والفوسفور ، يقوم الباحثون بتحويل الباحثين للتو وجدوا طريقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بلاستيك بكفاءة غير مسبوقة لثاني أكسيد الكربون إلى مواد بوليمرية مختلفة. تعمل العديد من المعاهد على معالجة أول أكسيد الكربون دفعة واحدة₂ إلى وقود اصطناعي. باستخدام طحالب خاصة ، يتم تحويل الكربون بواسطة الطحالب المستخدمة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى ألياف الكربون إلى ألياف الكربون. هناك أيضًا طريقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى خرسانة من الانبعاثات الضارة للخرسانة: يتم استخدام الحجر الجيري لهذا الغرض.

2. تخزين الطاقة

يتعلم الناس الحصول على المزيد والمزيد من الطاقة من المصادر المتجددة. أصبحت توربينات الرياح والألواح الشمسية أرخص ، لكن لها عيبًا خطيرًا: عندما تغرب الشمس أو تتوقف الرياح عن الهبوب ، فإنها لا تعمل.

هذا هو أحد الأسباب التي تجعل البشرية لا تستطيع حتى الآن التخلي عن مصادر أكثر استقرارًا - الفحم والغاز الطبيعي. يجب إيجاد طريقة لتخزين الطاقة على نطاق واسع. لدرجة أنه يمكنك إطعام المدينة طوال الليل ، على سبيل المثال. البطاريات الحديثة ليست مناسبة جدًا لهذا الغرض ، على الأقل بسبب تكلفتها العالية.

لحسن الحظ ، يعمل العلماء والشركات في جميع أنحاء العالم على هذه المشكلة. تشمل التطورات الواعدة ، على سبيل المثال ، اتفاق تويوتا وباناسونيك على إنشاء مشروع مشترك متعلق بالبطاريات المنشورية للسيارات ، والتي تعتمد على سائل أو سائل إلكتروليت ، وبطارية ألمنيوم قابلة لإعادة الشحن فائقة السرعة ، تعتمد على الألومنيوم. تتمثل مزايا هذه الاختراعات في أنها تسمح لك بتخزين المزيد من الطاقة ، ولكنها في نفس الوقت لا تحترق ، على عكس بطاريات الليثيوم أيون ، ويتم شحنها بسرعة.

3. الانفلونزا

جائحة الانفلونزا نادر الحدوث ولكنه خطير جدا. في عام 1918 ، توفي أكثر من 50 مليون شخص بسبب فيروس H.₁ن₁ثم نحو مليون عام 1957 و 1968 ونحو 500 ألف عام 2009.

يتغير الفيروس باستمرار واللقاحات القديمة تتوقف عن العمل. لذلك ، تتمثل إحدى المهام المهمة للعلماء والمخترعين في إنشاء لقاح عالمي يحمي من الإصدارات الأقل خطورة للفيروس ومن الأوبئة الكارثية. يجري العمل على هذا بالفعل من قبل Universal Influenza Vaccine Research: العلماء يختبرون عدة لقاحات في وقت واحد. أحدهما يعتمد على الفيريتين ، وهو بروتين يمكن أن يتجمع في جزيئات نانوية. يشمل الآخر أربعة أنواع من الهيماجلوتينين (أحد مكونات فيروس الأنفلونزا) ، المصممة لتحفيز الاستجابة المناعية للجسم.

4. الخرف

يعاني حوالي ثلث الأشخاص الذين تزيد أعمارهم عن 85 عامًا من الخرف. بمرور الوقت ، يصبح متوسط العمر المتوقع أطول ، كما يزداد عدد الأشخاص المعرضين للإصابة بالمرض. في الوقت نفسه ، لم يتم حتى الآن اختراع طريقة فعالة واحدة للتعامل مع هذا المرض.

يساعدنا التقدم في علم الأعصاب وعلم الأعصاب وعلم الوراثة على فهم أسباب مرض الزهايمر وأشكال الخرف الأخرى بشكل أفضل. ربما مع ظهور أجهزة وتقنيات أكثر تقدمًا لدراسة الدماغ ، يمكن للعلماء إيجاد طرق لإبطاء أو منع تطور المرض.

تساعد التكنولوجيا في جعل الحياة أسهل للأشخاص الذين يعانون من ضعف الذاكرة في الوقت الحالي. على سبيل المثال ، كيف يمكنني؟ يذكرك بالمهام اليومية مثل وضع الغلاية أو غسل الأطباق باستخدام بكرات قصيرة.وفي المملكة المتحدة ، يعمل العلماء على إطلاق: UK DRI Care Research & Technology في Imperial على أنظمة الأجهزة الذكية التي يمكنها تلقائيًا مراقبة حالة مرضى الخرف وإخطار الأقارب إذا كان الشخص في خطر.

5. تلوث المحيطات

تمتلئ محيطات العالم بمليارات القطع البلاستيكية - اللدائن الدقيقة. تظهر عندما تسقط الأشياء التي تم إنشاؤها من هذه المادة في الماء وتتفكك بمرور الوقت. تعتبر المواد البلاستيكية الدقيقة شديدة الخطورة على سكان البحر والطيور والناس ، فهي تسمم الماء والمنتجات التي نستخرجها منه. لذلك ، في عام 2018 ، تم العثور على حوت ميت في إندونيسيا وبه 6 كيلوغرامات من البلاستيك في معدته. تظهر الأبحاث أيضًا أن 90٪ من الطيور البحرية تستهلك قدرًا من البلاستيك خلال حياتها.

لمواصلة العيش على الأرض ، سيتعين على البشرية تطهير المحيط من الحطام. قد يستغرق هذا مئات السنين مع التكنولوجيا الحالية ، ولكن من المحتمل أن يكون للمستقبل إمكانية إعادة تدوير المواد الخطرة على نطاق هائل. بالفعل ، يتم اختبار أنظمة تنظيف المحيط في شكل شبكات ضخمة مستقلة تسمح بتجميع البلاستيك بتكلفة منخفضة نسبيًا.

6. نقص المياه العذبة

المياه العذبة على الأرض أقل شيوعًا من المياه المالحة. علاوة على ذلك ، يتم توزيعها بشكل غير متساو بين أماكن إقامة الناس: على سبيل المثال ، يوجد القليل جدًا منها في إفريقيا. يستمر عدد سكان الكوكب في النمو ، وسرعان ما سنحتاج إلى طرق موفرة للطاقة ورخيصة لتحلية المياه.

يمكن أن تكون هذه أنواعًا جديدة من المرشحات أو التقنيات الكهروكيميائية. على سبيل المثال ، توصل باحثون في جامعة كولومبيا إلى طريقة جديدة لتحلية المياه يمكنها إخراج الصناعة - والبيئة - من مخلل مالح جدًا لاستخدام مذيب خاص يطفو فوق طبقة من المياه المالحة. يرتفع الماء إلى المذيب الذي يفصل الملح عنه ويغوص السائل الطازج إلى القاع بسبب تغير كثافته.

7. السيارات ذاتية القيادة غير الآمنة

تقوم العشرات من الشركات بتطوير مركبات بدون طيار: Ford و Waymo و Audi و Google و Yandex. يتم قيادة السيارات في الشوارع ، ويتم تدريبها واختبارها ، لكنها لم تنضج بعد بما يكفي لدخولها حيز الإنتاج. يواجه الذكاء الاصطناعي صعوبة في التعامل مع المواقف المرورية الصعبة والاختناقات المرورية وضعف الرؤية.

ومع ذلك ، بمرور الوقت ، ستصبح الطائرات بدون طيار آمنة بالتأكيد وستغير المركبات ذاتية القيادة العالم في بعض الطرق غير المتوقعة إلى مدينة حديثة. ستظهر سيارات الأجرة ذاتية القيادة ، مما يقلل من احتمالية استخدام الناس لسياراتهم الخاصة. سينخفض عدد ساحات الانتظار والحوادث على الطرق ، وستقل الاختناقات المرورية بشكل متكرر.

يعمل المهندسون من مختلف العلامات التجارية على تحسين سلوك السيارات ذاتية القيادة. تتمثل إحدى طرق تحقيق ذلك في تطوير تحسين سلامة السيارة ذاتية القيادة وموثوقيتها باستخدام بروتوكولات V2X بروتوكولات V2X ، والتي بفضلها يمكن للسيارات إخطار بعضها البعض بشأن موقعها ، بالإضافة إلى تبادل البيانات مع إشارات المرور والحواجز والبوابات و حتى المباني.

8. تجسيد الذكاء الاصطناعي

اليوم ، يوجد الذكاء الاصطناعي المتقدم والروبوتات المتقدمة بشكل منفصل تقريبًا عن بعضهما البعض. يمكن للروبوتات أن تفعل الكثير ، بل وتحريف الشقلبة ، لكنها لم تكن ناجحة جدًا في التفكير والتعلم بشكل مستقل. لكن الشبكات والبرامج العصبية التي تعمل على أجهزة ثابتة ممتازة في هذا.

ومع ذلك ، عاجلاً أم آجلاً ، سيتواصل الذكاء الاصطناعي والجسم الاصطناعي. ستكون هناك روبوتات يمكنها التفاعل بحرية مع أشياء من العالم الحقيقي ، وحساب الإجراءات وعواقبها. سيؤدي هذا إلى تغيير العالم الصناعي. دور الروبوتات في الصناعة 4.0: ستكون الروبوتات قادرة على العمل حيث لا يستطيع البشر البقاء على قيد الحياة ، ولن يحتاجوا إلى النوم والأكل.

9. عدم القدرة على التنبؤ بالزلازل

لقد تعلمت البشرية أن تتنبأ بالأعاصير وغيرها من كوارث الطقس قبل أيام أو حتى شهور من حدوثها. لسوء الحظ ، لا يمكن قول الشيء نفسه عن الزلازل. في كل عام ، يُقتل آلاف الأشخاص أو يُصابون أو يُفقدون ممتلكاتهم بسبب الهزات وأمواج التسونامي اللاحقة.

سيساعد تطوير الأجهزة التي تفحص قشرة الأرض والبرمجيات لمعالجة البيانات المستلمة في التنبيه المسبق لهذه الكوارث. يعمل المبرمجون والباحثون بالفعل على الشبكة العصبية للتنبؤ بالزلازل استنادًا إلى التجميع التلقائي في إندونيسيا على الشبكات العصبية التي يمكنها من الناحية النظرية التنبؤ بالزلازل. على سبيل المثال ، أنشأ العلماء الإندونيسيون شبكة عصبية يمكنها التنبؤ بحدوث توابع بعد الزلازل. حتى الآن ، هي الأفضل في التنبؤ بصدمات بقوة ستة درجات.

10. فك شفرة الدماغ

على الرغم من مئات السنين من التقدم في الطب وعلم الأحياء وعلم التشريح ، ما زلنا نعرف القليل جدًا عن كيفية عمل الدماغ البشري. يتم تسجيل كل تفكيرنا ونشاطنا الحركي وذاكرتنا ومهاراتنا في الخلايا العصبية باستخدام رمز معين. لن يشرح دليل هذا الرمز بالضبط كيف نفكر بالضبط ، بل سيسمح أيضًا بفك تشفير الدماغ لعلاج الاضطرابات العقلية والأمراض العصبية بشكل أكثر فعالية.

هناك بالفعل تطورات واعدة في هذا المجال. على سبيل المثال ، تعلم الباحثون بالفعل أن العلماء قد وجدوا طريقة لفك تشفير إشارات الدماغ وتحويلها إلى كلام للتعرف على الكلام من إشارات الدماغ. وتعمل شركة Neuralink التابعة لـ Elon Musk والتي تعمل على زرع Neuralink الذي ابتكره Elon Musk وسيقوم "بدمج" البشر مع الذكاء الاصطناعي في نظام من الرقائق اللاسلكية التي ستُزرع في الدماغ وستتحكم في التكنولوجيا بقوة الفكر.