Die Welt der Technologie entwickelt sich mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit. Fast täglich werden neue Technologien und Innovationen angekündigt, die unsere Zukunft grundlegend gestalten werden. In diesem stetigen Strom von Meldungen über massive futuristische Fortschritte und bahnbrechende Entwicklungen ist es leicht, den Überblick über die erstaunlichen Wege zu verlieren, auf denen sich unsere Welt weiterentwickelt.
Künstliche Intelligenz kann bereits Gedichte aus dem Nichts schreiben und Bilder basierend auf einfachen Texteingaben erstellen. Es gibt 3D-gedruckte Augen, neue Hologramme, im Labor gezüchtete Lebensmittel und Roboter, die Gehirnsignale lesen können. All dies ist nur ein Bruchteil dessen, was uns erwartet. Daher haben wir für Sie einen umfassenden Leitfaden zu den aufregendsten Zukunftstechnologien zusammengestellt, die das Potenzial haben, unser Leben nachhaltig zu beeinflussen. Erfahren Sie, wie diese Innovationen die Art und Weise, wie wir leben, arbeiten und interagieren, neu definieren könnten und welche Rolle eine moderne Bildungsoffensive für die digitale Wissensgesellschaft dabei spielt.
Nekrobotik: Tote Spinnen als Roboter?
Tote Spinne, die in ein Roboter-Greifwerkzeug umgewandelt wurde, in einem Labor bei Rice UniversityRoboter-Greifwerkzeug, entwickelt von Forschenden der Rice University
Manchmal bieten neue Zukunftstechnologien erstaunliche Entwicklungen mit der Möglichkeit, die Zukunft zu verändern – können aber auch unglaublich unheimlich sein. Dies trifft auf die Idee der Nekrobotik zu, die, wie der Name andeutet, tote Organismen in Roboter verwandelt. Obwohl dies nach einem Plot aus einem Grusel-Horrorfilm klingt, ist es eine Technologie, die an der Rice University erforscht wird.
Ein Forscherteam verwandelte eine tote Spinne in einen roboterähnlichen Greifer, der Objekte aufnehmen kann. Dazu injizieren sie der Spinne Luft. Dies funktioniert, weil Spinnen Hydraulik nutzen, um ihre Version von Blut (Hämolymphe) in ihre Gliedmaßen zu pressen, wodurch diese sich ausstrecken. Derzeit steckt dieses Konzept noch in den Kinderschuhen, könnte aber eine Zukunft bedeuten, in der tote Tiere für die Wissenschaft genutzt werden – es fühlt sich alles sehr nach Frankenstein an!
Sandbatterien: Einfache Energiespeicherung für die Zukunft
Ein großer Haufen Sand in einem Stahlbehälter, der zur Energiespeicherung dientFinnische Ingenieure haben Sand in eine riesige Batterie verwandelt.
Nicht jede Technologie, die unsere Zukunft verbessert, muss kompliziert sein; manche sind einfach, aber extrem effektiv. Eine solche Technologie stammt von finnischen Ingenieuren, die einen Weg gefunden haben, Sand in eine riesige Batterie zu verwandeln.
Diese Ingenieure schichteten 100 Tonnen Sand in einen 4 x 7 Meter großen Stahlbehälter. Dieser Sand wurde dann mit Wind- und Solarenergie erhitzt. Die Wärme kann anschließend von einem lokalen Energieversorger zur Beheizung von Gebäuden in der näheren Umgebung genutzt werden. Auf diese Weise kann Energie über lange Zeiträume gespeichert werden. All dies geschieht durch ein Konzept, das als Widerstandsheizung bekannt ist. Hierbei wird ein Material durch die Reibung elektrischer Ströme erhitzt. Sand und andere Nicht-Supraleiter werden durch den durch sie fließenden Strom erwärmt, der Wärme erzeugt, die als Energie genutzt werden kann. Dies zeigt, wie iot technologie in Verbindung mit einfachen Materialien zur Energiewende beitragen kann.
E-Haut ermöglicht Umarmungen über große Entfernungen
Während moderne Technologie uns ermöglicht, verbal und visuell fast überall auf der Welt zu kommunizieren, gibt es derzeit keine zuverlässige Methode, den Tastsinn über große Entfernungen zu teilen. Eine kabellose, weiche E-Haut, die von Ingenieuren der City University of Hong Kong entwickelt wurde, könnte eines Tages das Geben und Empfangen von Umarmungen über das Internet Wirklichkeit werden lassen.
Die E-Haut ist mit flexiblen Aktuatoren besetzt, die die Bewegungen des Trägers erfassen und in elektrische Signale umwandeln. Diese Signale können dann über Bluetooth an ein anderes E-Haut-System gesendet werden, wo die Aktuatoren sie in mechanische Vibrationen umwandeln, die die ursprünglichen Bewegungen nachahmen. Das System könnte dazu genutzt werden, Freunden und Familienmitgliedern zu ermöglichen, sich über weite Entfernungen „zu fühlen“, so die Forscher.
Riech-VR: Geruchserlebnisse in virtuellen Welten
Forschende der City University of Hong Kong (CityU) haben kürzlich ein „neuartiges, kabelloses, hautgestütztes olfaktorisches Feedback-System“ erfunden. Einfach ausgedrückt: VR-Aufsätze, die es ermöglichen, Gerüche wahrzunehmen. Die Gerüche werden erzeugt, indem die Geräte geruchsintensives Wachs erhitzen und schmelzen, das einstellbare Geruchskonzentrationen freisetzt.
Es gibt zwei Versionen dieser Technologie. Eine wird für einen leichten Zugang zu den Nasenlöchern an der Oberlippe befestigt, die andere ist ein maskenähnliches Design mit Hunderten von verschiedenen Geruchskombinationen. Die Universität erklärte, dass ihre neue Technologie ein breites Anwendungsspektrum bietet, darunter Online-Lehre und 4D-Kinobesuche. Das bedeutet, in Zukunft können Sie nicht nur Ihre Lieblingsfilme in vr technologie ansehen, sondern sie auch riechen. Das ist wahre Immersion!
Satelliten mit Katapult ins All befördern
Eine kreisförmige Startanlage für Satelliten mit einem Satelliten in der Mitte, der zum Start bereit istDas SpinLaunch-Prototypsystem für den Transport von Satelliten oder anderen Nutzlasten in den Weltraum.
Wer hätte gedacht, dass der beste Weg, Satelliten ins All zu bringen, ein behelfsmäßiges Katapult ist! Okay, es ist wesentlich smarter als ein Katapult, aber die Technologie funktioniert auf ähnliche Weise. SpinLaunch ist ein Prototyp-System, um Satelliten oder andere Nutzlasten in den Weltraum zu befördern. Dies geschieht durch die Nutzung kinetischer Energie anstelle der üblichen Technik, chemischen Treibstoff wie bei herkömmlichen Raketen zu verwenden.
Diese Technologie könnte Nutzlasten mit 8.000 km/h und 10.000 G beschleunigen und sie dann durch ein großes Startrohr in den Himmel schießen. Natürlich sind immer noch kleine Raketentriebwerke erforderlich, damit die Nutzlasten die Umlaufbahn erreichen, aber SpinLaunch behauptet, dass dieses System den Treibstoff- und Infrastrukturaufwand um beeindruckende 70 Prozent reduziert. Das Unternehmen hat eine Vereinbarung mit der NASA unterzeichnet und testet das System derzeit.
Xenotransplantation: Tierorgane für Menschen in Not
Chirurgen bei einer Operation zur Einpflanzung eines Schweineherzens in einen MenschenChirurgen bei der Arbeit im Operationssaal
Das Einpflanzen eines Schweineherzens in einen Menschen fühlt sich nach einer schlechten Idee an, und doch ist dies eine der neuesten medizinischen Prozeduren, die rasche Fortschritte macht. Xenotransplantation – das Verfahren, bei dem Zellen, Gewebe oder Organe tierischen Ursprungs in einen Menschen transplantiert, implantiert oder infundiert werden – hat das Potenzial, die Chirurgie zu revolutionieren.
Eine der bisher häufigsten durchgeführten Prozeduren ist die Einpflanzung eines Schweineherzens in einen Menschen. Dies ist bereits zweimal erfolgreich geschehen. Einer der Patienten lebte jedoch nur wenige Monate, der zweite wird noch beobachtet. Bei diesen Operationen kann das Herz nicht sofort in einen Menschen eingesetzt werden; zuerst müssen Gen-Editierungen vorgenommen werden. Bestimmte Gene müssen aus dem Herzen entfernt und menschliche Gene hinzugefügt werden, hauptsächlich im Hinblick auf die Immunakzeptanz und Gene, die ein übermäßiges Wachstum des Herzgewebes verhindern. Derzeit sind diese Operationen riskant und der Erfolg ist nicht garantiert. In naher Zukunft könnten wir jedoch regelmäßig Xenotransplantationen sehen, die Herzen oder Gewebe von Tieren für bedürftige Menschen bereitstellen.
KI-Bildgenerierung: Kunst durch künstliche Intelligenz
Ein Astronaut hält eine Blume im Weltraum, generiert von einer KIEin Astronaut hält eine Blume, generiert von OpenAI.
Da künstliche Intelligenz weiterhin Aufgaben genauso gut wie Menschen erledigt, gibt es eine neue Branche, die zur Liste hinzugefügt werden kann – die Welt der Kunst. Forscher des Unternehmens OpenAI haben eine Software entwickelt, die in der Lage ist, Bilder aus bloßen Texteingaben zu erstellen. Tippen Sie „ein Hund mit Cowboyhut singt im Regen“ ein, und Sie erhalten eine Reihe völlig origineller Bilder, die dieser Beschreibung entsprechen. Sie können sogar wählen, in welchem Kunststil Ihre Anfrage beantwortet wird. Die Technologie ist jedoch noch nicht perfektioniert und hat immer noch Probleme.
Diese Technologie, bekannt als Dall-E, befindet sich bereits in ihrer zweiten Iteration, und das dahinterstehende Team plant, sie weiterzuentwickeln. In Zukunft könnten wir diese Technologie nutzen, um Kunstausstellungen zu schaffen, Unternehmen könnten schnelle, originelle Illustrationen erhalten, oder sie könnte natürlich die Art und Weise revolutionieren, wie wir Memes im Internet erstellen. Es gibt auch die Technologie namens Midjourney, einen KI-Bildgenerator, der mit einer einfachen Textaufforderung gotische Meisterwerke schafft. Wir leben tatsächlich in der Zukunft.
Gehirnlesende Roboter: Interaktion durch Gedankenkraft
Ein Roboterarm wird mittels Gehirnsignalen gesteuertEin Roboterarm, der mit Gehirnsignalen verwendet wird.
Nicht länger ein Science-Fiction-Klischee, die Nutzung von gehirnlesender Technologie hat sich in den letzten Jahren enorm verbessert. Eine der interessantesten und praktischsten Anwendungen, die wir bisher getestet gesehen haben, stammt von Forschern des Schweizerischen Bundesinstituts für Technologie Lausanne (EPFL).
Dank eines maschinellen Lernalgorithmus, eines Roboterarms und einer Gehirn-Computer-Schnittstelle ist es diesen Forschern gelungen, Tetraplegikern (Menschen, die ihren Ober- oder Unterkörper nicht bewegen können) eine Möglichkeit zur Interaktion mit der Welt zu schaffen. In Tests führte der Roboterarm einfache Aufgaben aus, wie das Umfahren eines Hindernisses. Der Algorithmus interpretierte dann Signale aus dem Gehirn mittels einer EEG-Kappe und bestimmte automatisch, wann der Arm eine Bewegung gemacht hatte, die das Gehirn als falsch empfand, zum Beispiel eine zu große Annäherung an das Hindernis oder eine zu schnelle Bewegung.
Mit der Zeit kann sich der Algorithmus an die individuellen Präferenzen und Gehirnsignale anpassen. In Zukunft könnte dies zu Gehirn-gesteuerten Rollstühlen oder Assistenzmaschinen für Tetraplegiker führen. Solche Entwicklungen sind entscheidend für die Bildung der Zukunft in Bereichen wie Medizintechnik und Robotik.
3D-gedruckte Knochen: Revolution in der regenerativen Medizin
Ein 3D-gedrucktes Knochenimplantat auf einem Modell des menschlichen Knochens3D-gedrucktes Knochenimplantat, entwickelt von Ossiform.
Der 3D-Druck ist eine Branche, die alles von günstigem Hausbau bis hin zu erschwinglicher, robuster Panzerung verspricht. Eine der interessantesten Anwendungen der Technologie ist jedoch der Bau von 3D-gedruckten Knochen. Das Unternehmen Ossiform spezialisiert sich auf den medizinischen 3D-Druck und erstellt patientenspezifische Ersatzteile für verschiedene Knochen aus Tricalciumphosphat – einem Material mit ähnlichen Eigenschaften wie menschliche Knochen.
Die Verwendung dieser 3D-gedruckten Knochen ist überraschend einfach. Ein Krankenhaus kann eine MRT durchführen, die dann an Ossiform gesendet wird, wo ein 3D-Modell des benötigten patientenspezifischen Implantats erstellt wird. Der Chirurg akzeptiert das Design, und sobald es gedruckt ist, kann es in der Operation verwendet werden. Das Besondere an diesen 3D-gedruckten Knochen ist, dass der Körper die Implantate aufgrund der Verwendung von Tricalciumphosphat in vaskularisierten Knochen umbaut. Das bedeutet, sie ermöglichen die vollständige Wiederherstellung der Funktion, die der ersetzte Knochen hatte. Um die bestmögliche Integration zu erreichen, weisen die Implantate eine poröse Struktur auf und verfügen über große Poren und Kanäle, an denen sich Zellen anlagern und Knochen neu bilden können.
3D-gedrucktes Essen: Von Banane bis Nutella
Ein 3D-gedruckter Kuchen mit verschiedenen Schichten und TexturenEin 3D-gedruckter Kuchen, hergestellt von Jonathan Blutinger/Columbia Engineering.
Was gibt es heute Abend zum Abendessen? Bald könnte es ein Stück 3D-gedruckter, lasergekochter Kuchen sein. Forscher der Columbia University School of Engineering haben ein Gerät entwickelt, das einen Käsekuchen mit sieben Zutaten mithilfe von Lebensmitteltinten konstruieren und ihn dann mit einem Laser perfekt backen kann. Ihre Kreation enthielt Banane, Marmelade, Erdnussbutter und Nutella – lecker!
Die Technologie könnte eines Tages verwendet werden, um personalisierte Mahlzeiten für jeden zu erstellen, von Profisportlern bis zu Patienten mit diätetischen Einschränkungen, oder könnte für diejenigen nützlich sein, die einfach wenig Zeit haben.
Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP): Die Macht der Chatbots
Die Verarbeitung natürlicher Sprache (Natural Language Processing – NLP) ist der neue große Trend, der das Internet erobert. Während Sie sie höchstwahrscheinlich in Googles Autocomplete-Software oder wenn Ihr Smartphone eine Vorhersage dessen anbietet, was Sie tippen möchten, in Gebrauch gesehen haben, ist sie zu viel intelligenteren Dingen fähig.
OpenAI ist ein Unternehmen, das an vorderster Front der künstlichen Intelligenz steht, ursprünglich mit seinem Bildgenerator Dall-E 2 das Internet im Sturm eroberte. Jetzt ist es zurück und hat einen Chatbot namens ChatGPT entwickelt, der Gedichte aus dem Nichts kreiert, komplexe Theorien mit Leichtigkeit erklärt und vollständige Gespräche wie ein Mensch führt. ChatGPT wird von einer Software namens GPT-3 angetrieben, die mit Milliarden von Textbeispielen trainiert und dann gelernt hat, kohärente und logische Sätze zu bilden. ChatGPT ist ein Beispiel für KI und ihre Zukunft. Es hat seine Fähigkeit bewiesen, komplett neue Websites von Grund auf zu erstellen, ganze Bücher zu schreiben und sogar Witze zu machen – obwohl es den Humor offenbar noch nicht gemeistert hat. Es wird interessant sein zu sehen, wie sich solche Entwicklungen mit Prognosen wie Kaspersky 2050 im Bereich der Cybersicherheit überschneiden.
Überschallflug ohne Knall: NASA X-59
Ein schlankes, weißes Überschallflugzeug mit NASA-Logo fliegt über eine WüstenlandschaftDie NASA X-59 bei einem Testflug.
Das „leise“ Überschallflugzeug X-59 der NASA sollte noch in diesem Jahr seinen ersten Testflug im Armstrong Flight Research Center absolvieren. Das Flugzeug wird derzeit in einem Hangar der Lockheed Martin Skunk Works-Anlage in Palmdale, Kalifornien, zusammengebaut. Sein Rumpf, seine Flügel und sein Heck wurden speziell entworfen, um den Luftstrom um das Flugzeug während des Fluges zu steuern, mit dem letztendlichen Ziel, einen lauten Überschallknall zu verhindern, der Menschen am Boden stören könnte, wenn es die Schallmauer durchbricht. Wenn der erste Test planmäßig verläuft, plant die Raumfahrtagentur, 2024 weitere Testflüge über bewohnten Gebieten durchzuführen, um die Reaktion der Öffentlichkeit auf das Flugzeug zu messen.
Digitale “Zwillinge” zur Gesundheitsüberwachung
Ein Dashboard mit grafischen Darstellungen von Gesundheitsdaten eines PatientenDas Q Bio Dashboard, auf dem Nutzer ihre Gesundheitsdaten verfolgen können.
In Star Trek, wo viele unserer Ideen für Zukunftstechnologien ihren Ursprung hatten, können Menschen die Medbay betreten und ihren gesamten Körper digital auf Anzeichen von Krankheiten und Verletzungen scannen lassen. Dies im echten Leben zu tun, so die Hersteller von Q Bio, würde die Gesundheitsergebnisse verbessern und gleichzeitig die Belastung der Ärzte verringern.
Das US-Unternehmen hat einen Scanner entwickelt, der Hunderte von Biomarkern in etwa einer Stunde messen kann, von Hormonspiegeln über die Fettansammlung in der Leber bis hin zu Entzündungsmarkern oder verschiedenen Krebsarten. Es beabsichtigt, diese Daten zu nutzen, um einen digitalen 3D-Avatar des Körpers eines Patienten – einen sogenannten digitalen Zwilling – zu erstellen, der über die Zeit verfolgt und mit jedem neuen Scan aktualisiert werden kann. Q Bio CEO Jeff Kaditz hofft, dass dies zu einer neuen Ära der präventiven, personalisierten Medizin führen wird, in der die gesammelten Daten Ärzten nicht nur helfen, zu priorisieren, welche Patienten am dringendsten gesehen werden müssen, sondern auch, um ausgefeiltere Wege zur Diagnose von Krankheiten zu entwickeln.
Direkte Luftabscheidung (DAC): CO2-Entfernung für den Klimaschutz
Durch den Prozess der Photosynthese sind Bäume eine der besten Möglichkeiten geblieben, den CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu reduzieren. Doch neue Technologie könnte die gleiche Rolle wie Bäume übernehmen, Kohlendioxid in größeren Mengen aufnehmen und dabei weniger Land beanspruchen.
Diese Technologie ist bekannt als Direkte Luftabscheidung (Direct Air Capture – DAC). Dabei wird Kohlendioxid aus der Luft entnommen und entweder in tiefen geologischen Höhlen unter der Erde gespeichert oder in Kombination mit Wasserstoff zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe verwendet. Obwohl diese Technologie großes Potenzial hat, gibt es derzeit viele Komplikationen. Es gibt bereits in Betrieb befindliche DAC-Anlagen, aber die aktuellen Modelle benötigen eine enorme Menge an Energie, um zu funktionieren. Wenn der Energieverbrauch in Zukunft reduziert werden kann, könnte DAC sich als einer der besten technologischen Fortschritte für die Zukunft der Umwelt erweisen.
Grüne Bestattungen: Nachhaltiger Abschied
Nachhaltiges Leben wird für Einzelpersonen, die sich den Realitäten der Klimakrise stellen, zu einer Priorität, aber was ist mit einem umweltfreundlichen Tod? Der Tod ist tendenziell ein kohlenstoffintensiver Prozess, ein letzter Stempel unseres ökologischen Fußabdrucks. Die durchschnittliche Einäscherung setzt Berichten zufolge beispielsweise 400 kg Kohlendioxid in die Atmosphäre frei. Was ist also ein umweltfreundlicherer Weg?
Im US-Bundesstaat Washington State könnte man stattdessen kompostiert werden. Körper werden in Kammern mit Rinde, Erde, Stroh und anderen Verbindungen gelegt, die die natürliche Zersetzung fördern. Innerhalb von 30 Tagen wird der Körper zu Erde reduziert, die in einen Garten oder Wald zurückgegeben werden kann. Recompose, das Unternehmen hinter dem Prozess, behauptet, dass es ein Achtel des Kohlendioxids einer Einäscherung verbraucht.
Eine alternative Technologie verwendet Pilze. Im Jahr 2019 wurde der verstorbene Schauspieler Luke Perry in einem maßgeschneiderten „Pilzanzug“ beigesetzt, der von einem Start-up namens Coeio entworfen wurde. Das Unternehmen behauptet, dass sein Anzug, hergestellt aus Pilzen und anderen Mikroorganismen, die die Zersetzung unterstützen und Giftstoffe neutralisieren, die freigesetzt werden, wenn ein Körper normalerweise verrottet. Die meisten alternativen Wege, unsere Körper nach dem Tod zu entsorgen, basieren nicht auf neuer Technologie; sie warten nur darauf, dass die gesellschaftliche Akzeptanz aufholt. Ein weiteres Beispiel ist die alkalische Hydrolyse, bei der der Körper in einem sechsstündigen Prozess in einer Druckkammer in seine chemischen Bestandteile zerlegt wird. Sie ist in einer Reihe von US-Bundesstaaten legal und verursacht im Vergleich zu traditionelleren Methoden weniger Emissionen.
Energiespeichernde Ziegel: Smarte Baustoffe
Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Energie in den roten Ziegeln zu speichern, die zum Bau von Häusern verwendet werden. Forscher unter der Leitung der Washington University in St. Louis, Missouri, USA, haben eine Methode entwickelt, die das billige und weit verbreitete Baumaterial in „intelligente Ziegel“ verwandeln kann, die Energie wie eine Batterie speichern können.
Obwohl die Forschung noch im Proof-of-Concept-Stadium ist, behaupten die Wissenschaftler, dass Wände aus diesen Ziegeln „eine beträchtliche Menge Energie speichern“ und „Hunderttausende Male innerhalb einer Stunde wieder aufgeladen werden können“.
Ein roter Ziegelstein, der an eine grüne LED angeschlossen ist und diese leuchten lässtRote Ziegelsteine, entwickelt von Chemikern der Washington University in St. Louis, die eine grüne Leuchtdiode zum Leuchten bringen.
Die Forscher entwickelten eine Methode, um rote Ziegel in eine Art Energiespeichergerät namens Superkondensator umzuwandeln. Dies beinhaltete das Auftragen einer leitfähigen Beschichtung, bekannt als Pedot, auf Ziegelproben, die dann durch die poröse Struktur der gebrannten Ziegel sickerte und sie in „energiespeichernde Elektroden“ umwandelte. Eisenoxid, das rote Pigment in den Ziegeln, half bei dem Prozess, so die Forscher.
Selbstheilender “lebender Beton”
Bakterien wachsen und mineralisieren in der Sand-Hydrogel-Struktur.
Wissenschaftler haben mithilfe von Sand, Gel und Bakterien einen sogenannten lebenden Beton entwickelt. Forscher sagten, dieses Baumaterial habe eine strukturelle Lasttragfunktion, sei in der Lage, sich selbst zu heilen und sei umweltfreundlicher als herkömmlicher Beton – der nach Wasser das am zweithäufigsten konsumierte Material der Erde ist.
Das Team der University of Colorado Boulder ist der Ansicht, dass ihre Arbeit den Weg für zukünftige Gebäudestrukturen ebnet, die „ihre eigenen Risse heilen, gefährliche Giftstoffe aus der Luft aufsaugen oder sogar auf Befehl leuchten könnten“.
Treibstoff aus der Luft: Wasserstoffgewinnung
Chemieingenieure der École Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz haben einen Prototypen entwickelt, der Wasserstoffbrennstoff aus dem in der Luft enthaltenen Wasser produzieren kann. Inspiriert von Blättern besteht das Gerät aus halbleitenden Materialien, die Energie aus Sonnenlicht gewinnen und diese nutzen, um Wasserstoffgas aus Wassermolekülen in der Atmosphäre zu erzeugen. Das Gas könnte dann potenziell für die Verwendung als flüssige Brennstoffe umgewandelt werden.
Internet für Alle: Globale Konnektivität durch Mikrosatelliten
Ein Miniatur-Satellit mit AntennenDer Hiber Miniatur-Satellit.
Wir scheinen ohne das Internet nicht leben zu können (wie sonst sollten Sie shocknaue.com lesen?), doch immer noch ist nur etwa die Hälfte der Weltbevölkerung verbunden. Dafür gibt es viele Gründe, darunter wirtschaftliche und soziale Aspekte, aber für manche ist das Internet einfach nicht zugänglich, weil sie keine Verbindung haben.
Google versucht langsam, das Problem mit Heliumballons zu lösen, um Internet in unzugängliche Gebiete zu strahlen, während Facebook Pläne aufgegeben hat, dasselbe mit Drohnen zu tun. Das bedeutet, dass Unternehmen wie Hiber einen Vorsprung haben. Sie haben einen anderen Ansatz gewählt, indem sie ihr eigenes Netzwerk von Mikrosatelliten in Schuhkartongröße in eine niedrige Erdumlaufbahn geschickt haben, die ein an Ihren Computer oder Ihr Gerät angeschlossenes Modem aufwecken, wenn es darüberfliegt, und Ihre Daten liefern. Ihre Satelliten umkreisen die Erde 16 Mal am Tag und werden bereits von Organisationen wie dem British Antarctic Survey genutzt, um selbst an den extremsten Orten unseres Planeten Internetzugang zu ermöglichen.
3D-gedrucktes Augengewebe: Hoffnung für die Sehkraft
Forscher des National Eye Institute in den USA haben Netzhautgewebe mithilfe von Stammzellen und 3D-Bioprinting hergestellt. Die neue Technik könnte Wissenschaftlern helfen, das menschliche Auge besser zu modellieren, um Krankheiten und Zustände, die das Sehvermögen beeinträchtigen, wie die altersbedingte Makuladegeneration (AMD), besser zu verstehen und Behandlungen zu entwickeln.
Die Forscher erzeugten Gewebe, das in der äußeren Blut-Retina-Schranke vorkommt, dem Bereich, in dem AMD bekanntermaßen beginnt, indem sie von Patienten entnommene Stammzellen in ein Gel druckten und diese über mehrere Wochen wachsen ließen. Sie verwenden das Gewebe derzeit, um die Progression von AMD zu untersuchen, und experimentieren mit dem Hinzufügen weiterer Zelltypen, um mehr vom menschlichen Auge zu modellieren.
Autobatterien, die in 10 Minuten laden: Die Zukunft der E-Mobilität
Eine schnell ladende Batterie, die in einem Labor getestet wirdDiese Abbildung zeigt eine schnell ladende Batterie, erfunden von der Chao-Yang Wang Group.
Schnelles Laden von Elektrofahrzeugen gilt als Schlüssel zur Akzeptanz, damit Autofahrer an einer Tankstelle anhalten und ihr Auto in der Zeit, die für einen Kaffee und einen Toilettengang benötigt wird, vollständig aufladen können – nicht länger als eine herkömmliche Pause. Doch schnelles Laden von Lithium-Ionen-Batterien kann die Batterien schädigen, so Forscher der Penn State University in den USA. Dies liegt daran, dass der Fluss von Lithiumpartikeln, bekannt als Ionen, von einer Elektrode zur anderen, um die Einheit zu laden und die Energie zur Nutzung bereitzuhalten, bei schnellem Laden bei niedrigeren Temperaturen nicht reibungslos verläuft.
Sie haben jedoch nun herausgefunden, dass sich Lithiumspitzen nicht bilden und Hitzeschäden vermieden würden, wenn die Batterien für nur 10 Minuten auf 60°C erhitzt und dann schnell wieder auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden könnten. Das von ihnen entwickelte Batteriedesign ist selbstheizend und verwendet eine dünne Nickelfolie, die einen elektrischen Schaltkreis erzeugt, der sich in weniger als 30 Sekunden erwärmt, um das Innere der Batterie zu erwärmen. Die nach dem Laden der Batterie benötigte schnelle Abkühlung würde mit dem in das Auto integrierten Kühlsystem erfolgen. Ihre im Fachjournal Joule veröffentlichte Studie zeigte, dass sie ein Elektrofahrzeug in 10 Minuten vollständig aufladen konnten.
Künstliche Neuronen auf Siliziumchips: Die nächste Generation der Medizintechnik
Ein kleiner Computerchip mit künstlichen Neuronen, der auf einer Fingerspitze liegtEines der künstlichen Neuronen in seinem schützenden Gehäuse auf einer Fingerspitze.
Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, künstliche Neuronen auf Siliziumchips zu befestigen, die die Neuronen unseres Nervensystems nachahmen und deren elektrische Eigenschaften kopieren. „Bisher waren Neuronen wie Black Boxes, aber wir haben es geschafft, die Black Box zu öffnen und hineinzuschauen“, sagte Professor Alain Nogaret von der University of Bath, der das Projekt leitete. „Unsere Arbeit ist wegweisend, weil sie eine robuste Methode bietet, die elektrischen Eigenschaften echter Neuronen im Detail zu reproduzieren. Aber es geht noch weiter, denn unsere Neuronen benötigen nur 140 Nanowatt Leistung. Das ist ein Milliardstel der Leistungsanforderung eines Mikroprozessors, den andere Versuche zur Herstellung synthetischer Neuronen verwendet haben.“ Forscher hoffen, dass ihre Arbeit in medizinischen Implantaten zur Behandlung von Erkrankungen wie Herzinsuffizienz und Alzheimer eingesetzt werden könnte, da sie so wenig Strom benötigt.
Fazit: Eine Zukunft voller Möglichkeiten
Die hier vorgestellten Zukunftstechnologien sind nur ein Ausschnitt der unglaublichen Innovationen, die sich weltweit entwickeln. Von der Medizin über die Energieversorgung bis hin zur Art und Weise, wie wir miteinander interagieren – diese Entwicklungen versprechen, unser Leben grundlegend zu verändern. Sie zeigen, dass menschlicher Erfindungsreichtum keine Grenzen kennt und dass wir am Anfang einer Ära stehen, die durch nachhaltige, effiziente und menschenzentrierte Technologien geprägt sein wird.
Bleiben Sie mit Shock Naue auf dem Laufenden, um keine dieser spannenden Entwicklungen zu verpassen und zu verstehen, wie sie Deutschland und die Welt von morgen gestalten werden.