أفضل اختراعات تكنولوجية تقنية في 2022 ابتكارات ستغير العالم الى الافضل الاختراعات الجديدة ستشق طريقها بين أيدينا في القريب
من نيكولا تيسلا إلى ألكسندر جراهام بيل وجورج واشنطن كارفر ، بعض الشخصيات التاريخية المفضلة لدينا هم المخترعون.
يتغلغل حب الاختراع أيضًا في قصصنا ، مما يؤدي إلى ظهور شخصيات مثل Doc Brown و Wayne Szalinski و Tony Stark.
يشارك المخترعون في التقدم العلمي ويبنيون عليه ، ويضعون المعارف الجديدة موضع الاستخدام العملي.
في حين أن بعض الاختراعات لا تصمد أمام اختبار الزمن ، إلا أنها تترك بصمة في حياتنا اليومية ، حتى لو بقيت في قلوبنا وعقولنا
يبقى أن نرى ما إذا كان أي اختراع حديث معين سيكون بمثابة وميض في المقلاة أو أن يصبح جزءًا طويل الأمد من مجتمعنا أم لا.
ما نعرفه هو أن الاختراعات الجديدة تشق طريقها بين أيدينا طوال الوقت ، ونريدك أن تعرف عنها. فيما يلي أروع اثني عشر اختراعًا خرجت من أذهان المهندسين والعلماء في 2022.
طابعات الشعاب المرجانية
تعد الشعاب المرجانية جزءًا مهمًا من النظم البيئية للمحيطات وهي تعاني من آثار الأنشطة البشرية بما في ذلك تغير المناخ العالمي.
تمثل الشعاب المرجانية 1٪ فقط من إجمالي سطح الأرض ولكنها تحافظ على أعلى مستوى من التنوع البحري في العالم
إذا فشلت أنظمة الشعاب المرجانية لدينا ، فسيكون لذلك تأثير مذهل ليس فقط على النظم البيئية للمحيطات ، ولكن أيضًا على الأشخاص في جميع أنحاء العالم الذين يعتمدون عليها.
وبالتالي ، يعمل دعاة الحفاظ على البيئة بجد للتوصل إلى طرق جديدة ومحسنة للحفاظ على أنظمة الشعاب المرجانية المتبقية واستعادتها. كشفت ورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة Science of the Total Environment كيف يستخدم دعاة الحفاظ على البيئة طابعات ثلاثية الأبعاد لبناء شعاب مرجانية اصطناعية مخصصة.
كما هو موضح في الورقة ، تبدأ العملية بمسح الشعاب المرجانية الموجودة لتحديد خصائصها الأساسية وتكرارها بأكبر قدر ممكن.
ثم ، باستخدام طابعة مخصصة تم إنشاؤها بالشراكة مع معهد التخنيون للتكنولوجيا ، يتم وضع الشعاب المرجانية.
بدلاً من الخيوط البلاستيكية المستخدمة بشكل شائع في الطابعات ثلاثية الأبعاد التجارية ، تستخدم طابعة الشعاب المرجانية طين التراكوتا لأنها مسامية وتفضلها الطحالب المرجانية.
علاوة على ذلك ، يمكن جعل الشعاب المطبوعة معيارية ومكدسة ، بحيث يمكن إعادة بناء أجزاء شاسعة من الشعاب المرجانية مع الحفاظ على التنوع الهيكلي المرئي في الطبيعة.
روبوت لتقشير الموز
الروبوتات جيدة جدًا في المهام المنفصلة والقابلة للتكرار. لهذا السبب نستخدمها في إعدادات المصنع حيث عادة ما يتم استدعاؤهم فقط للقيام بالشيء الوحيد الذي صُنعوا من أجله على وجه التحديد.
ومع ذلك ، عادة ما تكون المهام الأكثر تعقيدًا مخصصة للبشر. كان هذا هو الحال على الأقل قبل أن يقوم المهندسون من مختبر الأنظمة الذكية والمعلوماتية بجامعة طوكيو ببناء روبوتهم الجديد لتقشير الموز.
يعد تقشير الموز مهمة بسيطة لدرجة أنه حتى القرد يمكنه القيام بها – وغالبًا ما يفعل ذلك -. بالنسبة للروبوتات ، يعد تقشير الموز مهمة صعبة للغاية. نحن لا نطلب منهم تثقيب أجزاء من صفائح معدنية أو نقل أشياء صلبة من مكان إلى آخر. تقشير الموز يتطلب البراعة.
يتطلب تقشير الموز أيضًا وعيًا مكانيًا. على عكس أجزاء السيارة ، على سبيل المثال ، يأتي الموز بجميع الأحجام والأشكال المختلفة.
هذا يعني أن الروبوت لا يمكنه ببساطة تكرار نفس مجموعة الحركات مرارًا وتكرارًا. بدلاً من ذلك ، يجب أن يعرف مكان الموز ، والجزء الذي يحتاج إلى فهمه ، وكيفية تحريك يديه الروبوتية.
استخدم العلماء التعلم العميق للذكاء الاصطناعي لتقليد حركات الأيدي البشرية لإكمال نفس المهمة. حتى مع وجود حافة رائدة في التعلم الآلي ، فإنها لا تزال ناجحة فقط لأكثر من نصف الوقت بقليل. إنصافًا للروبوت ، فقد أفسدنا مهامًا أبسط.
طابعة انكر ثلاثية الأبعاد
ستكشف نظرة سريعة على موقع Anker على الويب أن العلامة التجارية تركز بشكل أساسي على حلول الشحن من أجهزة الشحن اللاسلكية إلى كتل الشحن المحمولة.
الآن ، تنتقل Anker إلى مجال جديد من الهندسة بالإعلان عن أول طابعة ثلاثية الأبعاد لها ، AnkerMake M5.
الطابعات ثلاثية الأبعاد ليست أخبارًا عاجلة تمامًا ، ولكن AnkerMake يأتي مع مجموعة من الميزات الرائعة التي تجعل الجهاز لاعبًا بين الطابعات الحالية.
إذا كنت قد بدأت في أي وقت مضى طباعة كبيرة ثم ابتعدت ، فربما تكون قد شعرت بالفزع من التحقق من طباعتك فقط لتجد أنها انفصلت عن لوحة التصميم أو فقدت مزامنتها والآن أنت بصق الفتيل في كل مكان المكان. لم تهدر الوقت فحسب
بل أحرقت أيضًا في محفظتك ، مما أدى إلى ذوبان الخيوط في أعشاب اصطناعية معاد إنشاؤها بشكل مثير للإعجاب.
يهدف Anker إلى التغلب على هذه المشكلة باستخدام الكاميرا التي تدعم الذكاء الاصطناعي والتي تراقب المطبوعات الخاصة بك ، حتى لا تضطر إلى ذلك. باستخدام تطبيق مصاحب ، يمكنك التحقق من طباعتك في أي وقت ، أو سيرسل لك تنبيهًا إذا حدث خطأ ما.
على الأقل خمس مرات أسرع من المنافسين ، مما يضخ مطبوعات كبيرة في جزء صغير من الوقت. إذا كنت تنتظر الحصول على طابعة حتى أصبحت أسهل في الاستخدام ، فقد تكون هذه هي اللحظة.
ألعاب الكمبيوتر المحمولة OneXPlayer Mini
تشهد الألعاب المحمولة شيئًا من الانتعاش مع شعبية Nintendo Switch و Analogue Pocket وأجهزة الألعاب القديمة المماثلة.
أكبر قيود هذه الأنظمة هو جودة واختيار الألعاب التي يمكنك لعبها. وهنا يأتي دور OneXPlayer Mini. فهو يأخذ قوة كمبيوتر الألعاب ويضعه في راحة يدك.
بناءً على شعبية Steam Deck ، يأمل OneXPlayer في جذب المستهلكين الذين ينتظرون حاليًا إتاحة Steam Deck مرة أخرى. الجانب السلبي الرئيسي هو السعر – يمكن أن يكون OneXPlayer ضعف تكلفة Steam Deck ، اعتمادًا على الإصدار الذي تختاره.
في مقابل هذه التكلفة الإضافية ، ستحصل على كمبيوتر ألعاب مثير للإعجاب محشور في غلاف محمول باليد. يأتي بشكل قياسي مع Windows مثبت مسبقًا وهو في الأساس جهاز كمبيوتر محمول مخصص للألعاب.
إذا لم يكن لديك الصبر لانتظار ظهور Steam Deck مرة أخرى أو إذا كنت تفضل Windows فقط على Linus ، ولديك الدخل المتاح ، فقد يكون OneXPlayer Mini هو الحل لاحتياجات ألعاب الكمبيوتر المحمولة الخاصة بك.
زجاجة مياه ذكية من Apple
من الساعات والهواتف إلى الأجهزة المنزلية ، أصبح كل شيء أكثر ذكاءً. الآن ، بفضل Apple ، هذا ينطبق أيضًا على زجاجة المياه الخاصة بك.
زجاجة المياه الذكية HidrateSpark Pro – وهي جرعة شهية كما نعلم – تزيل كل التخمينات من تتبع كمية المياه الخاصة بك.
يجب أن يحافظ السطح الخارجي المعزول بالفراغ على سوائلك باردة لمدة تصل إلى يوم كامل وله مجموعة من الميزات الأنيقة الأخرى.
زجاجة المياه الذكية من Apple تتكامل مع Apple Watch و Apple Health. يأخذ في الاعتبار خطواتك اليومية وممارسة الرياضة لحساب كمية المياه التي تحتاجها
تضيء قرص LED الموجود في الجزء السفلي من الزجاجة لتذكيرك عندما يحين وقت تناول مشروب ويتتبع عدد أونصات أو ملليمترات من الماء التي تشربها طوال اليوم ، باستخدام BlueTooth. يمكنك أيضًا الحصول على إصدار أقل تكلفة قليلاً ، بدون عزل ، على شكل HidrateSpark Pro Tritan Plastic Sea Glass.
إذا كنت ترغب في أي وقت مضى في طريقة رائعة لإدارة مهامك الأساسية للبقاء على قيد الحياة ، فلا يمكن التغلب على زجاجة المياه HidrateSpark Pro.
روبوت تفتيش نووي
اشتهرت جهود التنظيف التي أعقبت كارثة محطة تشيرنوبيل للطاقة باستخدام المركبات الفضائية القمرية مثل لونوخود 1 (لكل مركز فضاء وطني) ، والروبوتات الأخرى ، للتنقل في التضاريس المعرضة للإشعاع ، بنجاح متغير. تم اختيار المركبات الفضائية القمرية على وجه التحديد لأنها مصممة لتحمل الإشعاع الموجود على سطح القمر ، نتيجة لعدم وجود غلاف جوي.
الآن ، بدأ روبوت جديد للتفتيش النووي يسمى Lyra في العمل. كما أوضح Tech Xplore ، تم إرسال Lyra عبر مجاري هواء بطول 140 مترًا في منشآت Dounreay النووية في اسكتلندا. تم تجهيز Lyra بخمسة أجهزة كشف إشعاع وكاميراتين وأضواء وذراع آلية ونظام LiDAR لرسم الخرائط (لكل تقنية).
سمحت المجموعة الكاملة من الأدوات لـ Lyra بإنشاء خريطة فيديو ثلاثية الأبعاد للمنطقة المستكشفة. باستخدام مستشعرات الإشعاع ، تضمن الفيديو الذي أعادته Lyra قراءات عن النقاط الساخنة للإشعاع المتراكبة أعلى الصور.
يمكن أن تسمح الروبوتات مثل Lyra برسم خرائط أكثر تفصيلاً لمخاطر الإشعاع ، مما يقلل من حاجة البشر إلى الانكشاف بينما نتعامل مع الحوادث النووية مثل تلك التي وقعت في تشيرنوبيل أو فوكوشيما ، بالإضافة إلى دورها في Dounreay.
ذكاء اصطناعي يحكم على وجهك
برنامج التعرف على الوجه ليس جديدًا ، لكنه يكتسب قدرات جديدة. من المحتمل أن يكون لديك نسخة منه على هاتفك الآن.
نحن نعتمد على هذه البرامج للتعرف علينا ومنحنا الوصول إلى تقنيتنا عندما نحتاج إليها. كما نعتمد عليهم في عدم الحكم علينا بسبب مظهرنا ، حتى في أسوأ أيامنا.
ومع ذلك ، قد يتغير كل ذلك في المستقبل بسبب التقدم الجديد في التعرف على الوجه.
قام الباحثون بتعليم الذكاء الاصطناعي ليس فقط للتعرف على ملامح الوجه ، ولكن لإصدار أحكام سريعة حول مظهر الشخص.
في حين أن الحكم من قبل آلة قد يكون مؤلمًا ، فإن له آثارًا مهمة حول الطرق التي يحكم بها البشر على بعضهم البعض.
وفقًا لورقة بحثية نُشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences ، فإن الانطباعات الأولى التي نشكلها عند مقابلة شخص جديد تؤثر على القرارات التي نتخذها بشأنه ، بما في ذلك القرارات المتعلقة بالتوظيف وإصدار الأحكام.
استخدم الباحثون التعلم الآلي لتدريب خوارزمية لإصدار الأحكام بناءً على صور الوجوه التي تعكس عن كثب الأحكام التي نتخذها بشأن أنفسنا والآخرين.
من غير الواضح ما هي العوامل التي استخدمتها الخوارزمية لإصدار أحكامها ، (وفقًا لـ Tech Xplore) ، لكن العلماء يعتقدون أن البيانات لا تزال تعلمنا كيف يؤثر مظهرنا على طريقة تفاعلنا مع العالم.
إذا لم يكن الذكاء الاصطناعي الذي يحكم عليك أمرًا مقلقًا بدرجة كافية ، فيمكن أيضًا وضعه في نفاريو
، عن طريق تعديل الصور أو تنسيقها بحيث يمكن لأي شخص أن يقدم صورة معينة للعالم.
قابض آلي مع حاسة اللمس
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
نظرًا لأن التفاعلات بين البشر والروبوتات أصبحت أكثر شيوعًا ، فستزداد أهمية أن يكون لدى الروبوتات إحساس أفضل بالبيئة المحيطة بهم.
آخر شيء نريده هو أن يقوم الروبوت بإيذاء شخص ما أو كسر شيء ما لأنهم لا يعرفون قوتهم.
طور علماء ومهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظامًا آليًا جديدًا يستخدم قابض Fin Ray مشبعًا بحاسة اللمس.
كما هو موضح في ورقة تم تحميلها على Arxiv ، فإن قابض Fin Ray – المصمم على غرار زعانف الأسماك – مفيد لقدرته على التوافق مع سطح الجسم. بدلاً من الانحناء بعيدًا عن السطح ، فإنها تلتف للداخل لتلتف حوله.
حقق العلماء إحساسًا باللمس من خلال مجموعة من الكاميرات المدمجة داخل القابض التي تراقب الطريقة التي تتشوه بها الأصابع عند ملامستها لجسم ممسك.
من خلال القياس الدقيق للطريقة التي يتغير بها شكل القابض ، يمكنهم تحديد ما يحمله بتفاصيل دقيقة.
في الاختبارات ، تمكنوا من تحديد الحروف على سطح وعاء زجاجي وكذلك تحديد البذور الفردية على الفراولة البلاستيكية. يمكن أن يؤدي دمج هذا المستوى من التغذية الراجعة إلى تحسين أداء الروبوتات في المواقف التي تتفاعل فيها مع الأشخاص ، مما يجعلها أكثر أمانًا وفعالية.
محرك حراري عالي الكفاءة
في حين أن الطائرات النفاثة التي تعمل بالبخار والسماء المليئة بالمناطيد لم تظهر أبدًا ، على الأقل بأي طريقة دائمة ، ما زلنا نعيش في عالم يعمل بالبخار.
يتم توليد معظم طاقة العالم باستخدام البخار. سواء كنت تحرق الوقود الأحفوري مثل الفحم أو تحوّل الإشعاع النووي إلى كهرباء ، كل هذا يأخذ خطوة انتقالية عبر البخار.
يتم استخدام الحرارة المتولدة من هذه المصادر لغلي الماء ، وتوليد البخار الذي يدير التوربينات. هذه الطاقة الميكانيكية هي في النهاية ما تتدفق عبر الأسلاك في منزلك.
الآن ، بفضل محرك حراري جديد من المهندسين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، قد يكون عصر steampunk قد انتهى أخيرًا.
يعمل المحرك الجديد باستخدام الخلايا الحرارية (TPV) ، وهي في الحقيقة مجرد طريقة خيالية للقول إنها تحول الفوتونات من الحرارة مباشرة إلى كهرباء.
علاوة على ذلك ، لا تحتوي على أجزاء متحركة ، مما يعني أنها تتطلب صيانة أقل من التوربينات التقليدية (حسب Freethink).
على الرغم من وجود محركات TPV لبعض الوقت ، فإن ما يجعل هذا المحرك مميزًا هو كفاءته. تقوم بتحويل الحرارة إلى كهرباء بكفاءة 40٪ ، مما يجعلها أكثر كفاءة من التوربينات البخارية التي تعمل عادة بحوالي 35٪ ، (لكل MIT).
وفقًا للباحثين في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، يمكن أن تؤدي هذه التكنولوجيا إلى شبكة خالية من الكربون في المستقبل.
جراح آلي يتم التحكم فيه بواسطة عصا التحكم
تتطلب العمليات داخل الأوعية الدموية لعلاج السكتة الدماغية أو تمدد الأوعية الدموية تدريبًا متخصصًا يستغرق سنوات حتى تصبح بارعًا (وفقًا لـ EurkaAlert!).
وبالتالي ، لا يتمكن سوى جزء صغير من الأطباء من إكمالها ويميلوا إلى التواجد في المراكز الطبية الكبيرة في المناطق الحضرية
عندما يعاني المريض من سكتة دماغية أو تمدد الأوعية الدموية ، هناك “ساعة ذهبية” يمكن خلالها العلاج دون عواقب دائمة.
كل هذا جيد وجيد إذا صادف وجودك في غضون بضع دقائق من مركز طبي رئيسي ، ولكن بالنسبة للمرضى في المناطق النائية دون الوصول إلى جراحين مدربين بشكل خاص ، فقد يعني ذلك الفرق بين التعافي أو عدم التعافي.
مع وضع ذلك في الاعتبار ، طور المهندسون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نظامًا جراحيًا عن بعدًا باستخدام عصا تحكم معدلة يمكن للجراحين استخدامها لإجراء العمليات عن بُعد.
وفقًا لورقة بحثية نُشرت في مجلة Science Robotics ، يستخدم النظام سلكًا توجيهيًا ممغنطًا مرنًا للتنقل عبر الأوعية الدموية والوصول إلى موقع الجلطة لاستعادتها أو تفتيتها.
إذا تم إنشاء هذه الأنظمة في المستشفيات في جميع أنحاء البلاد والعالم ، فيمكن تشغيلها عن بُعد بواسطة جراحين مدربين في مدن أخرى ، مما يقلل من وقت الاستجابة وكذلك معدلات الوفيات والإعاقة طويلة الأجل.
ورق قابل لإعادة الطباعة
يُنظر إلى الورق عمومًا على أنه مادة أكثر اخضرارًا من البلاستيك ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن البلاستيك يُنظر إليه على أنه اصطناعي بينما يبدو الورق أكثر طبيعية.
من المؤكد أن الورق يمكن إعادة تدويره بسهولة أكبر ولكنه يأتي مع تكاليف بيئية خاصة به والتي تشمل قطع الأشجار والمعالجة والنقل (عبر BBC).
يعد تقليل استخدامنا للمواد البلاستيكية إحدى الطرق لتقليل تأثيرنا على البيئة ، ولكننا نحتاج أيضًا إلى طرق أفضل لتقليل استخدام الورق وإعادة استخدامه عندما يكون ذلك ممكنًا.
قد تكون إعادة استخدام الورق أمرًا صعبًا ، خاصة إذا كنت قد كتبت بالفعل أو طبعت شيئًا ما عليه. هناك القليل الذي يمكنك القيام به بخلاف طيها في طائرة ورقية أو رميها في سلة إعادة التدوير.
الآن ، وفقًا لورقة بحثية نُشرت في مجلة Advanced Materials ، قد تصبح إعادة استخدام ورقتك أسهل كثيرًا.
طور علماء من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة فئة جديدة من الورق مصنوعة من حبوب اللقاح بدلاً من لب الخشب. قد يكون حبوب اللقاح رفيقة أكثر خضرة
وضع الباحثون ورق حبوب اللقاح الخاص بهم في عملية تجعله غير مسبب للحساسية ثم طبعوا عليه باستخدام طابعة ليزر قياسية.
معالجتها بمحلول قلوي تزيل كل المواد المطبوعة دون إتلاف الورق ، مما يسمح باستخدامه مرة أخرى. في الاختبارات ، تمكنوا من إعادة استخدام ورقهم ثماني مرات على الأقل ، مما يجعله الأفضل في الورق القابل لإعادة التدوير.
نظام VR الذي يحرك جسمك من أجلك
لا يوجد شيء أفضل من الواقع الافتراضي للانغماس التام ، لكنه لا يزال يفتقر إلى عنصر ملموس يساعد حقًا في رفع مستوى التكنولوجيا.
وفقًا لورقة بحثية حديثة ، طور باحثون في جامعة شيكاغو نظامًا للواقع الافتراضي والمعزز الذي يحرك جسم المستخدم بالنسبة لهم ، على الأقل لبعض الوقت.
تستخدم الوسادات الموضوعة على عضلات الرقبة التحفيز الكهربائي للعضلات للسيطرة على جسم اللاعب وتحريكه. في عرض توضيحي للسلامة من الحرائق
تم استخدام التكنولوجيا لتوجيه خط عين اللاعب نحو موقع مطفأة الحريق أو بالذخيرة الحية. أدت المظاهرات الإضافية إلى تحريك رأس اللاعب ردًا على لكمة من خصم ملاكمة افتراضي.
الأهم من ذلك ، أن النظام يستشعر ما يفعله المستخدم في الوقت الفعلي ويبدأ فقط حركة لا إرادية عندما لا يتم تنشيط العضلات بطريقة أخرى.
لذلك ، لا يوجد خطر التعرض للإصابة نتيجة الحركة المستحثة ، حتى لو تعرضت لللكم في الواقع الافتراضي.
يعتقد الباحثون أن هذا يمكن أن يغير الطريقة التي يتم بها تطوير تجارب الواقع الافتراضي والواقع المعزز عن طريق إزالة الحاجة إلى إضافة إشارات مرئية توجه اللاعب.