Quando parliamo di grandi inventori, l'immaginazione disegna immediatamente l'immagine di un eccentrico solitario che si è chiuso da tutto il mondo nel suo laboratorio. Tuttavia, il moderno mondo dell'innovazione è tutt'altro che alienato; la maggior parte delle tecnologie sono sviluppate non da una persona, ma da un intero gruppo di scienziati che combinano le loro idee per l'invenzione di cose come un iPhone o un'auto senza pilota. Alcuni miracoli della tecnologia, ad esempio un drone o una stampante 3D, sono stati inventati molti anni prima di essere riconosciuti come un fenomeno globale.
Grazie all'innovazione, la nostra vita è diventata molto più semplice e confortevole. Ecco 15 invenzioni moderne senza le quali l'attuale società non può essere immaginata.
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Levitazione magnetica (Maglev)
Nome del brevetto: "Sospensione elettromagnetica induttiva con sistema di stabilizzazione per un veicolo terrestre"
Nel nostro paese, la produzione di treni a levitazione magnetica non è ancora stata avviata, sebbene i loro test siano stati effettuati in URSS, ma la società occidentale è già riuscita ad apprezzare questa tecnologia. La storia di questi treni è iniziata con il lavoro di Eric Leightwaite sulla creazione di motori lineari asincroni di dimensioni standard. Lo scienziato è giunto alla conclusione che il motore lineare, senza l'obbligo di contatto con i binari ferroviari, potrebbe essere l'impulso per la creazione di un sistema di trasporto basato su campi magnetici. Latewait ha testato motori asincroni lineari, che con l'aiuto di magneti potevano eseguire sia la propulsione che la spinta di sollevamento.
Gli studi dello scienziato furono studiati da Gordon Danby e James Powell, che nella seconda metà degli anni '60 del XX secolo ricevettero il primo brevetto per la creazione del treno Maglev. Il loro design prevedeva il funzionamento di magneti per tenere il treno da terra e un motore a razzo o jet dovrebbe fungere da forza motrice. Possiamo dire che il treno Maglev è diventato il frutto della "fusione scientifica" di Latewait con Powell con l'aiuto di Danby. I primi tester furono gli inglesi, che lanciarono una piccola navetta nel 1995, in seguito i tedeschi che costruirono il treno Transrapid adottarono la tecnologia. Questo treno è stato successivamente acquistato dalla RPC, appartiene a Shanghai ed è in grado di raggiungere velocità fino a 435 km / h. Il prototipo giapponese Maglev (L0) è considerato il più veloce, la sua velocità raggiunge i 600 km / h. In futuro, si prevede che queste tecnologie saranno introdotte nella produzione di navi marine. Gli scienziati promettono inoltre di realizzare tubi a vuoto per il trasporto di passeggeri a una velocità di 1200 km / h. Il futuro non è lontano, speriamo che non ci passi!
A proposito, c'è un articolo molto interessante sui treni più veloci del mondo sul nostro sito thebiggest.ru.
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I phone
Nome brevetto: "Dispositivo elettronico"
Nonostante un nome così semplice per il brevetto, l'iPhone può essere tranquillamente chiamato l'invenzione rivoluzionaria del 21 ° secolo. Il brevetto stesso consiste solo nel preservare i diritti sul design originale, facendo inoltre riferimento ad altre invenzioni brevettate, che consentono a questo smartphone di avere tutte le funzionalità. Sebbene "iPhone" non sia stato il primo smartphone, è diventato l'incarnazione dei nostri desideri per quanto riguarda le funzioni e l'aspetto del dispositivo moderno. Oggi è più simile a un computer portatile che a un telefono cellulare. Non c'è dubbio che i produttori di iPhone abbiano avuto una forte influenza sulla nostra comunicazione, capacità di navigazione e persino pensieri.
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Esoscheletro motorizzato
Nome del brevetto: "Dispositivo di assistenza e metodo di mobilità"
Il primo prototipo di esoscheletro fu inventato nel 1890 dall'inventore russo Nikolai Yagn. Ha definito la sua invenzione un elastico. Il dispositivo utilizzava gas compresso, che accumula energia durante il movimento e aveva lo scopo di facilitare il cammino dei soldati. Dopo 70 anni, i primi esoscheletri apparvero negli Stati Uniti, avevano un azionamento meccanico ed erano destinati anche ai soldati che potevano usare l'invenzione per sollevare pesi a 680 kg. Tuttavia, non ha superato la fase di test a causa della perdita di controllo quando è acceso a piena potenza (l'esoscheletro non ha nemmeno raggiunto la fase di test insieme alla persona).
Nel corso degli anni, la tecnologia è migliorata fino a quando ReWalk ha brevettato lo sviluppo di un esoscheletro nel 2014 per aiutare le persone con paralisi a muoversi. Il dispositivo viene utilizzato nei centri di riabilitazione, aiuta le persone a sedersi, alzarsi e persino salire le scale. Il lavoro non si ferma nemmeno per un minuto e, in futuro, gli inventori promettono di presentare esoscheletri per costruttori, soldati e astronauti.
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Drone quadrocopter
Nome brevetto: "elicottero omnidirezionale senza ascensore verticale"
I droni che ronzavano in molti parchi cittadini furono brevettati nei primi anni '60 del 20 ° secolo da Edward G. Vanderlip. Fu il primo a pensare di usare le pale degli elicotteri per garantire il movimento di un aereo in caso di interruzione dell'alimentazione principale.
Vanderlip in seguito decise di creare una copia in miniatura della sua invenzione, che poteva essere controllata usando un telecomando. Il suo brevetto descrive un aereo caratterizzato da facilità di controllo. Il design dell'UAV include quattro rotori situati alle diverse estremità del prodotto, che consente all'asse verticale di essere sempre perpendicolare alla superficie. Pertanto, il quadrocopter mantiene sempre la piattaforma orizzontale. Non appena le aziende elettroniche e i produttori di navigatori GPS hanno capito di cosa è capace l'invenzione di Vanderlip, l'influenza dei droni sulla nostra vita è notevolmente aumentata.
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Stampante 3d
Nome del brevetto: "Apparato per la fabbricazione di oggetti tridimensionali con il metodo della stereolitografia"
Un brevetto per una stampante 3D è stato rilasciato nel 1986, ma l'umanità non era pronta per questa invenzione. I componenti principali delle moderne stampanti 3D erano già presenti nel brevetto 30 anni fa. La piattaforma mobile riceve i dati dal computer e posiziona una "base" sotto l'ugello, che costruisce l'oggetto da resina fusa. Il modello aumenta strato per strato, congelandosi sotto l'influenza della radiazione ultravioletta.
Lo sviluppo della tecnologia informatica ha dato nuova vita alle stampanti 3D. L'uso del metallo anziché delle resine rende possibile produrre cose come motori a razzo, ponti e altro con questa invenzione.
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Occhio bionico
Nome del brevetto: "Protesi retinica e metodo per la fabbricazione di una protesi"
Il primo tentativo di ripristinare la vista con una protesi visiva risale al 1968, quando fu eseguita un'operazione per impiantare un impianto in un paziente di mezza età e il dispositivo elettronico non fu installato nell'orbita dell'occhio umano, ma sul lobo del cervello responsabile della visione ottica. La stimolazione dei neuroni cerebrali ha contribuito a garantire che il paziente iniziasse a distinguere i punti luce.
Nella foto: immagine artistica dell'occhio bionico
Le protesi visive odierne utilizzano molta meno elettronica e vengono impiantate direttamente nella retina. L'occhio bionico è stato brevettato nel 2013, il suo lavoro prevede l'uso di una fotocamera che registra una "foto" e la trasferisce in un impianto che stimola i fotorecettori dell'occhio. Questa tecnologia ha aiutato i pazienti completamente ciechi a iniziare a distinguere tra forme e luce. Lo sviluppo di elettrodi più compressi in futuro consentirà agli scienziati di stimolare fotorecettori più distanti, migliorando la tecnologia della protesi visiva.
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Sistema di navigazione satellitare (GPS)
Nome del brevetto: "Satelliti operativi del sistema di navigazione e metodi di classificazione posizionale"
I satelliti GPS sono stati inventati dalla Marina degli Stati Uniti e oggi l'Air Force è ampiamente utilizzata. Il principale responsabile del progetto era Roger Lee Easton, che negli anni '50 notò che i segnali del primo satellite lanciato dall'URSS avevano frequenze diverse a seconda della sua distanza. Ciò ha permesso ad Easton di produrre un sistema di sorveglianza che prevedeva il monitoraggio di tutti gli oggetti in orbita negli Stati Uniti. Successivamente, Easton ha usato i satelliti per localizzare gli oggetti dallo spazio e determinare la loro posizione. Pertanto, fu inventata la tecnologia di navigazione con satelliti, brevettata nel 1974, e i primi dati sulla posizione furono trasmessi dopo 3 anni.
Più o meno nello stesso periodo, l'Unione Sovietica lanciò il satellite GLONASS, operando secondo un principio simile al GPS. Oggi, sia GPS che GLONASS hanno 24 satelliti, quasi mai fuori portata, che garantiscono una navigazione accurata su qualsiasi terreno.
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Editing del genoma CRISPR
Nome del brevetto: "Sistemi e metodi CRISPR-Cas per la modifica dell'espressione dei prodotti genici"
Un prodotto per la modifica di geni che consentono la modifica di organismi unicellulari è stato rilasciato con il nome CRISPR-Cas9. Dopo il suo sviluppo presso l'Università della California, altri scienziati hanno migliorato l'invenzione, consentendo la modifica di organismi pluricellulari e brevettando la scoperta nel 2014. Ora il CRISPR è usato per modificare colture e vari animali, aiutando anche nel trattamento della leucemia e di altre malattie.
Il funzionamento del sistema consiste in tre processi: determinazione del sito DNA richiesto, rimozione e sostituzione del sito cancellato. Il CRISPR può essere iniettato negli embrioni o iniettato nelle cellule del sistema immunitario, in modo che possa quindi essere somministrato a un paziente. L'invenzione del metodo consente ai medici di dichiarare con fiducia la possibilità di trovare un farmaco contro le malattie incurabili del presente.
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Impianti cerebrali elettronici
Nome del brevetto: "Dispositivo elettronico tridimensionale"
I medici del 19 ° secolo hanno scoperto che la stimolazione del cervello con l'elettricità può causare movimenti fisici a persone e animali. Nel secolo successivo, gli scienziati furono in grado di creare impianti che influenzano il comportamento e persino l'umore del paziente. Il dispositivo, brevettato nel 1993, fu chiamato "Utah Array", in un successivo brevetto fu chiamato "un dispositivo integrato impiantabile che collega il cervello con un gran numero di aghi di metallo che trovano segnali elettrici o segnali diretti al cervello".
Da allora, gli impianti elettronici sono migliorati al punto che i pazienti possono stampare testi con la forza del pensiero. In futuro, si prevede di creare dispositivi che consentano a una persona di "sincronizzarsi" con un computer usando la propria mente.
A proposito, puoi usare la tua mente in questo momento leggendo un articolo su thebiggest.ru circa 10 divertenti paradossi che possono farti esplodere il cervello.
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Grafene
Nome del brevetto: "piastre di grafene su scala nanometrica"
Forse stiamo entrando nell'era del grafene. Questo materiale composito, che ha una struttura a nido d'ape ed è costituito da molecole di carbonio a strato singolo, è insolitamente leggero ma incredibilmente duro. I suoi indicatori di resistenza sono 200 volte più alti dell'acciaio dello stesso spessore, il grafene conduce bene l'elettricità ed è caratterizzato da una maggiore resistenza al calore. Tali caratteristiche rendono il grafene un materiale ideale per chip di computer, ali di aeroplani e altri scopi.
Il grafene è costituito da particelle di grafite, che puoi trovare nel nucleo della matita. Il problema è l'isolamento di uno strato di molecole di carbonio, il cui spessore non supera un atomo. Ciò è stato possibile per Konstantin Novosyolov e Andre Geimu, che nel 2004 hanno prodotto cristalli di grafene in un singolo strato usando un nastro adesivo, definendo il processo "metodo del nastro adesivo". Il risultato delle loro fatiche è stata la ricezione del premio Nobel nel 2010.
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Bluetooth
Nome del brevetto: "Scambio di informazioni peer-to-peer per dispositivi di comunicazione mobile"
Jap Harsten ha inventato The Blue Tooth nel 1994, consentendo ai dispositivi elettronici di trasmettere informazioni in stretta vicinanza tra loro utilizzando onde radio a bassa potenza. Harsten brevettò diversi dispositivi Bluetooth, ma furono bloccati da azioni legali e troll di brevetti. Descriviamo un brevetto del 2013 che spiega la tecnologia come un modo per trasmettere dati GPS.
Il sistema prevede l'uso di piccoli chip per computer integrati nei dispositivi. Svolgono il ruolo di radio, avviando il software necessario per connettersi l'un l'altro. L '"accoppiamento" dei dispositivi avviene attraverso il cosiddetto piconet, una rete a corto raggio. Questa tecnologia è utilizzata in tutti i dispositivi moderni, tra cui fotocamere, cuffie e persino multicooker.
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Auto drone
Nome del brevetto: "Sistema di visione per veicoli autonomi"
Pensi che la prima auto senza pilota sia apparsa di recente? In ogni caso, la loro storia risale a poco meno di 100 anni. Il primo "drone" fu lanciato a Manhattan e controllato da segnali radio trasmessi dall'auto che lo seguiva. Il successivo progetto di questo tipo fu lanciato 70 anni dopo e fu chiamato "Without Hands Across America". Un'auto semi-autonoma percorse quasi 5.000 km, mentre l'accelerazione e la frenata furono date alla persona e il volante fu controllato autonomamente.
Esistono molti brevetti per veicoli senza pilota, ma la società italiana VisLab ha fatto una vera svolta. Nell'estate del 2013, la loro auto senza conducente nella cabina si è mossa lungo le strade trafficate della città italiana di Parma. La prima invenzione brevettata dell'azienda è l'uso di una fotocamera e un sistema di sensori che ricevono informazioni intorno all'auto e trasferiscono i dati al computer. Oggi giganti come Tesla, Amazon e Google sono impegnati nello sviluppo di veicoli senza pilota, promettendo che sostituiranno rapidamente non solo i trasporti pubblici, ma anche i veicoli personali.
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Batteria solare
Nome del brevetto: "Dispositivo per l'applicazione dell'energia da radiazione solare"
All'inizio del XIX secolo, il fisico francese Alexander Beckerel scoprì che la luce può essere convertita in elettricità. Ciò gli ha permesso di creare la prima cella fotovoltaica nel 1839 combinando cloruro d'argento in una soluzione acida con elettrodi di platino. Dopo mezzo secolo in America, fu rilasciato il primo brevetto per la fabbricazione di una batteria solare. Edward Weston ha descritto il dispositivo come un elemento termoelettrico di due tipi di metallo, fissato su un bordo e isolato nelle parti rimanenti, utilizzato per generare corrente elettrica alla luce del sole. Weston ha anche profeticamente osservato che questa energia potrebbe accumularsi in tempo soleggiato per illuminare le strade di notte o nei giorni nuvolosi.
Per decenni, la tecnologia delle celle solari è migliorata, fino a quando non è apparsa nella sua forma moderna come pannelli di silicio. Oggi, la più grande centrale solare del mondo, situata in India, copre circa 10 km² e vanta una potenza di 650 MW.
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Terza generazione wireless (3G)
Nome brevetto: "Accesso a Internet mobile"
La prima generazione di tecnologia wireless ha consentito l'uso di telefoni cellulari analogici. Lo sviluppo della seconda generazione "ha tagliato una finestra" ai telefoni cellulari digitali, ma è stata la connessione 3G che ha finalmente cambiato il gadget nella tasca di quasi tutti gli abitanti della Terra.
Gli smartphone 3G si sono connessi a Internet e al GPS, che appare nel brevetto dei primi anni '00. Ciò ha consentito lo streaming di dati e comunicazioni video su dispositivi portatili. I miglioramenti sotto forma di 4G continuano a cambiare i nostri smartphone, trasformandolo in un portafoglio, un assistente personale e un giocattolo portatile.
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La realtà virtuale
Nome del brevetto: "Generatore di realtà virtuale per la trasmissione di informazioni astratte"
Il primo auricolare per realtà virtuale non era destinato ai videogiochi o alla visione di canali sportivi, ma per aiutare ad analizzare i calcoli finanziari.Il brevetto "generatore di realtà virtuale" è stato concesso nel 2000 all'inventore Paul Marshall. Descrive il mondo informatico in cui un utente naviga utilizzando dispositivi come una trackball, un tracker con una testina magnetica, un guanto elettronico, una tastiera, un volante o un joystick.
Marshall ha migliorato la tecnologia per creare un panorama informativo tridimensionale, che avrebbe dovuto aiutare ad analizzare i dati finanziari. La tecnologia è stata "stentata" nel mondo della finanza e degli insediamenti, fino a quando Oculus Rift ha offerto la sua visione dell'utilità dell'invenzione lanciando le cuffie da gioco VR nel 2016. Successivamente, molti sistemi di realtà virtuale sono stati sviluppati utilizzando uno smartphone per visualizzare il mondo dei computer. Gli scienziati stanno annunciando lo sviluppo della realtà aumentata (AR), che prevede l'imposizione di dati virtuali su un'immagine reale.