Wanneer we het hebben over grote uitvinders, trekt de verbeelding onmiddellijk het beeld van een eenzame excentriekeling die zich in zijn atelier voor de hele wereld heeft afgesloten. De moderne innovatiewereld is echter verre van vervreemd; de meeste technologieën worden niet door één persoon ontwikkeld, maar door een hele groep wetenschappers die hun ideeën voor de uitvinding van zaken als een iPhone of een onbemande auto combineren. Sommige technologische wonderen, bijvoorbeeld een drone of een 3D-printer, werden vele jaren uitgevonden voordat ze werden erkend als een wereldwijd fenomeen.
Dankzij innovatie is ons leven veel eenvoudiger en comfortabeler geworden. Hier zijn 15 moderne uitvindingen zonder welke de huidige samenleving niet voor te stellen is.
15
Magnetische levitatie (Maglev)
Patentnaam: "Elektromagnetische inductieve ophanging met stabilisatiesysteem voor een landvoertuig"
In ons land is de productie van Maglev-treinen nog niet gestart, hoewel hun tests in de USSR zijn uitgevoerd, maar de westerse samenleving is er al in geslaagd deze technologie te waarderen. De geschiedenis van deze treinen begon met het werk van Eric Leightwaite aan de creatie van asynchrone lineaire motoren op ware grootte. De wetenschapper kwam tot de conclusie dat de lineaire motor, zonder de verplichting tot contact met het spoor, de aanzet zou kunnen zijn voor het creëren van een transportsysteem op basis van magnetische velden. Latewait testte lineaire asynchrone motoren, die met behulp van magneten zowel voortstuwing als hefkracht konden uitvoeren.
De studies van de wetenschapper werden bestudeerd door Gordon Danby en James Powell, die in de tweede helft van de jaren 60 van de XX eeuw het eerste patent kregen voor de creatie van de Maglev-trein. Hun ontwerp omvatte de bediening van magneten om de trein boven de grond te houden, en een raket of straalmotor had de drijvende kracht moeten zijn. We kunnen zeggen dat de Maglev-trein het resultaat werd van de 'wetenschappelijke fusie' van Latewait met Powell met de ontwerphulp van Danby. De eerste testers waren de Britten, die in 1995 een kleine shuttle lanceerden, later namen de Duitsers die de Transrapid-trein bouwden de technologie over. Deze trein is later overgenomen door de VRC, behoort tot Shanghai en kan snelheden tot 435 km / u halen. Het Japanse prototype Maglev (L0) wordt als het snelste beschouwd, de snelheid bereikt 600 km / h. In de toekomst zullen deze technologieën worden geïntroduceerd bij de productie van zeeschepen. Wetenschappers beloven ook vacuümbuizen te maken voor het vervoer van passagiers met een snelheid van 1200 km / u. De toekomst is niet ver weg, we hopen dat het niet aan ons voorbij gaat!
Trouwens, er is een zeer interessant artikel over de snelste treinen ter wereld op onze site thebiggest.ru.
14
IPhone
Patentnaam: "Elektronisch apparaat"
Ondanks zo'n ongecompliceerde naam voor het octrooi, mag de iPhone gerust de revolutionaire uitvinding van de 21e eeuw worden genoemd. Het patent zelf bestaat alleen uit het behouden van de rechten op het oorspronkelijke ontwerp, verder verwijzend naar andere gepatenteerde uitvindingen, waardoor deze smartphone alle functionaliteit heeft. Hoewel de "iPhone" niet de eerste smartphone was, werd het de belichaming van onze wensen met betrekking tot de functies en het uiterlijk van het moderne apparaat. Tegenwoordig is het meer een handcomputer dan een mobiele telefoon. Het lijdt geen twijfel dat iPhone-fabrikanten een sterke invloed hebben gehad op onze communicatie, navigatiemogelijkheden en zelfs gedachten.
13
Gemotoriseerd exoskelet
Patentnaam: "Hulpmiddel en mobiliteitsmethode"
Het eerste prototype van het exoskelet werd in 1890 uitgevonden door de Russische uitvinder Nikolai Yagn. Hij noemde zijn uitvinding een elastiek. Het apparaat gebruikte gecomprimeerd gas, dat tijdens beweging energie ophoopt en bedoeld was om het lopen van soldaten te vergemakkelijken. Na 70 jaar verschenen de eerste exoskeletten in de Verenigde Staten, ze hadden een mechanische aandrijving en waren ook bedoeld voor soldaten die de uitvinding konden gebruiken om gewichten op te tillen tot 680 kg. Hij kwam echter niet door de testfase vanwege verlies van controle wanneer hij op volle kracht werd aangezet (het exoskelet bereikte niet eens de testfase samen met de persoon).
In de loop der jaren verbeterde de technologie totdat ReWalk de ontwikkeling van een exoskelet in 2014 patenteerde om mensen met verlamming te helpen zich te verplaatsen. Het apparaat wordt gebruikt in revalidatiecentra, het helpt mensen om te gaan zitten, op te staan en zelfs trappen te beklimmen. Het werk houdt geen minuut op, en in de toekomst beloven de uitvinders om exoskeletten te presenteren voor bouwers, soldaten en astronauten.
12
Drone quadrocopter
Patentnaam: "Verticale lift omnidirectionele onbemande helikopter"
Drones die in veel stadsparken zoemen, werden in de vroege jaren 60 van de 20e eeuw gepatenteerd door Edward G. Vanderlip. Hij was de eerste die dacht aan het gebruik van helikopterbladen om de beweging van een vliegtuig te verzekeren in geval van een storing in de hoofdmacht.
Vanderlip besloot later om een miniatuurkopie van zijn uitvinding te maken, die met een afstandsbediening kon worden bediend. Zijn octrooi beschrijft een vliegtuig dat wordt gekenmerkt door bedieningsgemak. Het ontwerp van de UAV omvat vier rotoren aan verschillende uiteinden van het product, waardoor de verticale as altijd loodrecht op het oppervlak kan staan. Zo behoudt de quadrocopter altijd het horizontale platform. Zodra elektronische bedrijven en fabrikanten van GPS-navigatoren hebben uitgezocht waar de uitvinding van Vanderlip toe in staat is, is de invloed van drones op ons leven merkbaar toegenomen.
11
3D-printer
Octrooi naam: "Apparatuur voor het vervaardigen van driedimensionale objecten door middel van stereolithografie"
Een patent voor een 3D-printer werd in 1986 verleend, maar de mensheid was niet klaar voor deze uitvinding. De belangrijkste componenten van moderne 3D-printers waren 30 jaar geleden al aanwezig in het octrooi. Het mobiele platform ontvangt gegevens van de computer en plaatst een 'fundering' onder de spuitmond, die het object bouwt uit gesmolten hars. Het model stijgt laag voor laag en bevriest onder invloed van ultraviolette straling.
De ontwikkeling van computertechnologie heeft 3D-printers nieuw leven ingeblazen. Het gebruik van metaal in plaats van harsen maakt het mogelijk om dingen zoals raketmotoren, bruggen en meer te produceren met deze uitvinding.
10
Bionisch oog
Patentnaam: "Retinale prothese en methode voor het vervaardigen van een prothese"
De eerste poging om het gezichtsvermogen te herstellen met een visuele prothese dateert van 1968, toen een implantaatimplantatie werd uitgevoerd bij een patiënt van middelbare leeftijd, en het elektronische apparaat niet in de menselijke oogkas werd geïnstalleerd, maar op de hersenkwab die verantwoordelijk is voor optisch zicht. Stimulatie van hersenneuronen zorgde ervoor dat de patiënt lichte vlekken begon te onderscheiden.
Op de foto: artistiek beeld van het bionische oog
De huidige visuele prothesen gebruiken veel minder elektronica en worden rechtstreeks in het netvlies geïmplanteerd. Het bionische oog werd in 2013 gepatenteerd, het werk bestaat uit het gebruik van een camera die een "foto" opneemt en deze overdraagt naar een implantaat dat de fotoreceptoren van het oog stimuleert. Deze technologie heeft volledig blinde patiënten geholpen om onderscheid te maken tussen vormen en licht. De ontwikkeling van meer gecomprimeerde elektroden in de toekomst zal wetenschappers in staat stellen fotoreceptoren op grotere afstand te stimuleren, waardoor de technologie van de visuele prothese wordt verbeterd.
9
Satellietnavigatiesysteem (GPS)
Octrooi-naam: "Navigatiesystemen voor satellieten en methoden voor positionele ranking"
GPS-satellieten zijn uitgevonden door de Amerikaanse marine en tegenwoordig wordt de luchtmacht veel gebruikt. De belangrijkste projectmanager was Roger Lee Easton, die in de jaren vijftig opmerkte dat de signalen van de eerste door de USSR gelanceerde satelliet verschillende frequenties hadden, afhankelijk van de afstand. Hierdoor kon Easton een bewakingssysteem produceren waarbij alle objecten in een baan boven de Verenigde Staten werden gevolgd. Vervolgens gebruikte Easton satellieten om objecten vanuit de ruimte te volgen en hun locatie te bepalen. Zo werd de navigatietechnologie met satellieten, gepatenteerd in 1974, uitgevonden en werden de eerste locatiegegevens na 3 jaar verzonden.
Rond dezelfde tijd lanceerde de Sovjet-Unie de GLONASS-satelliet, die op een vergelijkbaar principe als GPS werkte. Tegenwoordig hebben zowel GPS als GLONASS 24 satellieten, die bijna nooit buiten bereik zijn, wat een nauwkeurige navigatie op elk terrein garandeert.
8
CRISPR-genoombewerking
Octrooi naam: "CRISPR-Cas-systemen en methoden voor het bewerken van expressie van genproducten"
Een product voor het bewerken van genen die modificatie van eencellige organismen mogelijk maken, werd uitgebracht onder de naam CRISPR-Cas9. Na de ontwikkeling aan de Universiteit van Californië hebben andere wetenschappers de uitvinding verbeterd, waardoor meercellige organismen konden worden gemodificeerd en de vondst in 2014 werd gepatenteerd. Nu wordt CRISPR gebruikt om gewassen en verschillende dieren aan te passen, en helpt het ook bij de behandeling van leukemie en andere ziekten.
De werking van het systeem bestaat uit drie processen: bepaling van de benodigde DNA-site, verwijdering en vervanging van de verwijderde site. CRISPR kan in embryo's worden geïnjecteerd of in cellen van het immuunsysteem worden geïnjecteerd, zodat het vervolgens aan een patiënt kan worden toegediend. Door de uitvinding van de methode kunnen artsen met vertrouwen de mogelijkheid verklaren om een geneesmiddel tegen de ongeneeslijke ziekten van dit moment te vinden.
7
Elektronische hersenimplantaten
Octrooi naam: "Driedimensionaal elektronisch apparaat"
Artsen uit de 19e eeuw ontdekten dat het stimuleren van de hersenen met elektriciteit ertoe kan leiden dat mensen en dieren fysieke bewegingen uitvoeren. In de volgende eeuw konden wetenschappers implantaten maken die het gedrag en zelfs de gemoedstoestand van de patiënt beïnvloeden. Het apparaat, gepatenteerd in 1993, heette "Utah Array", in een later patent heette het "een implanteerbaar geïntegreerd apparaat dat de hersenen verbindt met een groot aantal metalen naalden die elektrische signalen vinden of signalen naar de hersenen sturen".
Sindsdien zijn elektronische implantaten zo verbeterd dat patiënten tekst kunnen bedenken met de kracht van denken. In de toekomst is het de bedoeling om apparaten te maken waarmee een persoon met zijn geest kan "synchroniseren" met een computer.
Trouwens, je kunt je geest nu gebruiken door een artikel te lezen over thebiggest.ru over 10 vermakelijke paradoxen die je hersens kunnen verbazen.
6
Grafeen
Patentnaam: "Nanoschaal grafeenplaten"
Misschien betreden we het grafeentijdperk. Dit composietmateriaal, dat een honingraatstructuur heeft en bestaat uit enkellaagse koolstofmoleculen, is ongewoon licht maar ongelooflijk hard. De sterkte-indicatoren zijn 200 keer hoger dan staal van dezelfde dikte, grafeen geleidt elektriciteit goed en wordt gekenmerkt door een verhoogde hittebestendigheid. Dergelijke eigenschappen maken grafeen een ideaal materiaal voor computerchips, vliegtuigvleugels en andere doeleinden.
Grafeen is gemaakt van grafietdeeltjes die je in de kern van je potlood kunt vinden. Het probleem is de isolatie van één laag koolstofmoleculen waarvan de dikte niet groter is dan één atoom. Dit was mogelijk voor Konstantin Novosyolov en Andre Geimu, die in 2004 grafeenkristallen in een enkele laag produceerden met behulp van plakband, die het proces 'plakbandmethode' noemden. Het resultaat van hun inspanningen was de ontvangst van de Nobelprijs in 2010.
5
Bluetooth
Octrooi naam: "Peer-to-peer informatie-uitwisseling voor mobiele communicatieapparaten"
Jap Harsten vond in 1994 The Blue Tooth uit, waardoor elektronische apparaten informatie in de buurt van elkaar konden verzenden met behulp van laagvermogen radiogolven. Harsten patenteerde verschillende Bluetooth-gerelateerde apparaten, maar deze werden geblokkeerd door rechtszaken en patenttrollen. We beschrijven een octrooi uit 2013 waarin de technologie wordt uitgelegd als een manier om GPS-gegevens te verzenden.
Het systeem omvat het gebruik van kleine computerchips ingebed in apparaten. Ze spelen de rol van radio's en lanceren de software die nodig is om met elkaar te verbinden. Het 'koppelen' van apparaten gebeurt via het zogenaamde piconet - een netwerk met een kort bereik. Deze technologie wordt gebruikt in alle moderne apparaten, inclusief camera's, hoofdtelefoons en zelfs multikokers.
4
Drone auto
Patentnaam: "Vision-systeem voor autonoom voertuig"
Denk je dat de eerste onbemande auto onlangs verscheen? Hoe het ook zij, hun geschiedenis gaat iets minder dan 100 jaar terug. De eerste 'drone' werd gelanceerd in Manhattan en bestuurd door radiosignalen die door de auto werden uitgezonden. Het volgende project werd 70 jaar later gelanceerd en heette "Without Hands Across America". Een semi-autonome auto legde bijna 5.000 km af, terwijl de persoon acceleratie en remmen kreeg en het stuur autonoom werd bediend.
Er zijn veel patenten voor onbemande voertuigen, maar het Italiaanse VisLab heeft een echte doorbraak gemaakt. In de zomer van 2013 reed hun auto zonder chauffeur in de cabine door de drukke straten van de Italiaanse stad Parma. De eerste gepatenteerde uitvinding van het bedrijf is het gebruik van een camera en een sensorsysteem dat informatie rond de auto ontvangt en gegevens overdraagt naar de computer. Tegenwoordig zijn reuzen zoals Tesla, Amazon en Google bezig met de ontwikkeling van onbemande voertuigen, met de belofte dat ze niet alleen snel het openbaar vervoer, maar ook persoonlijke voertuigen zullen vervangen.
3
Zonne-accu
Octrooi naam: "Apparaat voor het toepassen van zonnestraling energie"
Aan het begin van de 19e eeuw ontdekte de Franse natuurkundige Alexander Beckerel dat licht kan worden omgezet in elektriciteit. Hierdoor kon hij in 1839 de eerste fotovoltaïsche cel creëren door zilverchloride in een zure oplossing te combineren met platina-elektroden. Na een halve eeuw in Amerika werd het eerste patent voor de fabricage van een zonnebatterij verleend. Edward Weston beschreef het apparaat als een thermo-elektrisch element van twee soorten metaal, aan één kant bevestigd en geïsoleerd in de overige delen, die worden gebruikt om onder zonlicht elektrische stroom op te wekken. Weston merkte ook profetisch op dat deze energie zich kon ophopen bij zonnig weer om straten 's nachts of op bewolkte dagen te verlichten.
Decennia lang is de technologie van zonnecellen verbeterd, totdat het in zijn moderne vorm verscheen als siliciumpanelen. Vandaag beslaat 's werelds grootste zonne-energiecentrale, gelegen in India, ongeveer 10 km² en heeft een capaciteit van 650 MW.
2
Derde generatie draadloos (3G)
Patentnaam: "Toegang tot mobiel internet"
De eerste generatie draadloze technologie heeft het gebruik van analoge mobiele telefoons mogelijk gemaakt. De ontwikkeling van de tweede generatie "sneed een venster" naar digitale mobiele telefoons, maar het was de 3G-verbinding die uiteindelijk de gadget in de zak van bijna elke inwoner van de aarde veranderde.
3G verbond smartphones met internet en gps, dat in het patent van begin jaren 00 verschijnt. Dit maakte het streamen van gegevens en videocommunicatie op draagbare apparaten mogelijk. Verbeteringen in de vorm van 4G blijven onze smartphones veranderen en veranderen in een portemonnee, persoonlijke assistent en draagbaar speelgoed.
1
De virtuele realiteit
Patentnaam: "Virtual reality generator voor het verzenden van abstracte informatie"
De eerste virtual reality-headset was niet bedoeld voor videogames of het kijken naar sportkanalen, maar om financiële berekeningen te helpen analyseren.De patent "virtual reality generator" werd in 2000 verleend aan uitvinder Paul Marshall. Het beschrijft de computerwereld waarin een gebruiker navigeert met apparaten zoals een trackball, magnetische head tracker, elektronische handschoen, toetsenbord, stuur of joystick.
Marshall verbeterde de technologie om een driedimensionaal informatielandschap te creëren, dat de financiële gegevens moest helpen analyseren. De technologie was 'belemmerd' in de wereld van financiën en afwikkeling, totdat de Oculus Rift hun visie op het nut van de uitvinding bood door de VR-gamingheadset in 2016 te lanceren. Later werden veel virtual reality-systemen ontwikkeld met behulp van een smartphone om de computerwereld weer te geven. Wetenschappers kondigen de ontwikkeling aan van augmented reality (AR), die het opleggen van virtuele gegevens op een echt beeld mogelijk maakt.