Umumiy

15 kelajak muhandislari


Agar ushbu 15 muhandisning birortasi bu haqda aytadigan narsa bo'lsa, kelajak bugungi kundan juda boshqacha ko'rinishi mumkin. Ular o'z tasavvuridagi mahsulotlarni haqiqatga aylantirish uchun tinimsiz mehnat qilishdi.

Quyidagi odamlar dunyodagi ko'plab mehnatsevar va iste'dodli muhandislarning bir qismidir. Ushbu ro'yxat hech qanday to'liq emas va alohida tartibda emas.

1. Minjuan Chjan: Mashinalarni ko'rinmas ko'rinishga keltiradigan muhandis

Minjuan va uning Toyota kompaniyasi uning jamoasi kelajakda avtoulov egalari uchun to'siqsiz qarashlarni ta'minlashga harakat qilmoqda. Shu maqsadda ular kelajakdagi Toyotalar uchun "ko'rinmas plash" qurishga harakat qilmoqdalar.

Chjan - umr bo'yi Toyota muhandisi va materialshunos - u kamida 50 patentga ega. Uning asosiy tadqiqot yo'nalishi yorug'likning materiallar bilan o'zaro ta'sirini o'rganishdir.

In 2016 uning tadqiqotlari unga "Strukturaviy ko'k" deb nomlangan yangi bo'yoq rangini yaratishga imkon beradigan qiziqarli natijalarni berdi. Yorug'likning kapalaklar bilan o'zaro ta'sirini o'rganib, olim yangi bo'yoqni ixtiro qildi, unda noyob ko'k rangni taqdim etdi2017 Lexus LC 500 seriyali.

Hozirda Chjan va uning jamoasi avtomobillarning ichki tuzilmalarini "ko'rinmas" qilib ko'rsatish yo'lini qidirmoqdalar. Ushbu yechim linzalar va qutblangan nurdan oqilona foydalanishni o'z ichiga oladi.

"Biz hanuzgacha bir xil tuzilmalarni saqlab qolishimiz mumkin edi, lekin ularni ko'rinmas holga keltirishimiz mumkin edi, shunda haydovchining ko'rinishini yaxshilashimiz mumkin edi", - deya tushuntiradi Chjan.

Ushbu texnologiya hali ham Toyota tomonidan juda sir saqlanadi. Muvaffaqiyatli bo'lsa, bu barcha transport vositalarining kelajagi bo'lishi mumkin. Agar u ham mashhur bo'lib chiqsa, u barcha transport turlari uchun standart bo'lishi mumkin.

2. Karmel Majidi: O'z-o'zini davolash mashinalarini ishlab chiqarishga umid qilgan muhandis

Karmel Majidi (Mashinasozlik kafedrasi dotsenti) va Karnegi Mellon universiteti muhandislari hozirda mashinalarni o'zlarini tirik organizmlar singari tiklashlariga imkon beradigan usul ustida ishlamoqdalar. Ularning materiali jiddiy mexanik shikastlangandan so'ng o'zini tiklashga qodir.

Materiallar yumshoq elastomer ichida to'xtatilgan suyuq metall tomchilaridan tayyorlanadi. Zarar ko'rgandan so'ng, tomchilar hayvonning qoni singari yorilib, elektr signallarini yo'naltirish uchun qo'shni tomchilar bilan yangi aloqalarni hosil qiladi.

"Yumshoq elektronikadagi boshqa tadqiqotlar natijasida elastik va deformatsiyalanadigan materiallar paydo bo'ldi, ammo shu bilan birga elektr shikastlanishiga olib keladigan mexanik shikastlanishlar zaif", - deb tushuntirdi Karmel.

"O'z-o'zini tiklaydigan materialning misli ko'rilmagan funktsional darajasi yumshoq materiya elektronikasi va mashinalariga yumshoq biologik to'qima va organizmlarning ajoyib chidamliligini namoyish etish imkoniyatini beradi."

3. Zhong Lin Vang va Jorjiya Tech kompaniyasi energiya ishlab chiqaruvchi mato ishlab chiqarishmoqda

Zhong Lin Vang (Jorjiya Texnika Materialshunoslik Texnologiyalari Maktabining regentslar bo'yicha professori) va Jorjiya Texnologiya Institutining boshqa tadqiqotchilari hozirda harakatlantiruvchi energiya yig'uvchi to'qimachilik mahsulotlarini ishlab chiqarish imkoniyatlarini o'rganmoqdalar. Nafaqat u, balki bir marta optimallashtirilgan to'qimachilik ham ikki avlod bo'lishi kerak, bu quyosh energiyasidan energiya olish imkonini beradi.

Harakat asosida elektr ishlab chiqarishga triboelektrik nanogeneratorlar yordamida erishiladi. To'qimachilikni qo'zg'atadigan har qanday harakatdan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun triboelektrik effektlarni elektrostatik induktsiya bilan birlashtirib ishlaydi.

To'qimachilik kiyim-kechak kabi mukammal dasturlarga ega bo'lishi mumkin, shuningdek, shamol va quyoshning ikki avlodli potentsialidan foydalanishi mumkin bo'lgan boshqa sohalarda, masalan, kemalar suzib yurishi yoki energiya yig'ish bayroqlari.

"Ushbu gibrid quvvatli to'qimachilik daladagi qurilmalarni quyoshli kunda esayotgan shamol singari oddiy narsadan zaryadlashning yangi echimini taqdim etadi", deb tushuntiradi Zhong Lin Vang.

4. Devid Xanson: Dunyodagi birinchi robot fuqarosi ortidagi muhandis

Doktor Devid Franklin Xanson Jr hozirgi zamonda qurilgan eng zamonaviy sun'iy intellektli androidlardan biri - Sofiya. Yoqilgan 2015 'u' uning Gonkongda joylashgan Hanson Robotics startapi tomonidan ishlab chiqilgan va qurilgan.

Sofiya debyutini South by Southwest festivalida 2016 yil mart Texas shtatidagi Ostin shahrida va shu vaqtdan beri eng taniqli robotlardan biriga aylandi. Sofiya turli yo'llar bilan inqilobiy, ammo Saudiya Arabistoni fuqaroligini olish uchun "unga" qaraganda muhimroq narsa yo'q 2017.

Sofiya o'shandan beri, ayniqsa biznes uchun juda mashhur ommaviy notiqga aylandi va ko'plab sohalarda ko'plab nufuzli qaror qabul qiluvchilar bilan yuzma-yuz uchrashdi. Shuningdek, u Birlashgan Millatlar Tashkilotining Taraqqiyot Dasturi (BMTRD) tomonidan Innovatsiya bo'yicha Birlashgan Millatlar chempioni deb topildi.

Ushbu rolda u BMTning Taraqqiyot dasturi bilan barqaror rivojlanishga ko'maklashish va inson huquqlari va tengligini himoya qilishda ishlashda rasmiy rol o'ynaydi.

5. Lucian Gheorghe: Muhandis haydovchilarni avtomobillar bilan birlashtirmoqda

Nissan va doktor Lusian Georxe yaqinda haydovchilarga o'z mashinalari bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish imkoniyatini berish bo'yicha o'zlarining ambitsiyalarini ochib berishdi. Ular egasining miya to'lqinlarini o'lchaydigan bosh kiyimning maxsus qismi ustida ishlamoqda.

G'oya shundan iboratki, avtonom tizimlar keyinchalik haydovchining kelajakdagi niyatlarini taxmin qilish maqsadida ma'lumotlarni real vaqtda tahlil qilishadi. Qisqacha Brain-to Vehicle deb nomlangan B2V, ular texnologiya haydovchilarning xatti-harakatlarini bashorat qilishi va reaktsiya vaqtlarini yaxshilashi kerak deb umid qilishadi. 0,2 dan 0,5 soniya.

O'z veb-saytlariga ko'ra, B2V quyidagi afzalliklarni taqdim etishi kerak:

- Bu haydovchilarning ish faoliyatini yaxshilaydi va boshqaruvni saqlab turish bilan ularning to'liq haydash salohiyatiga erishishga imkon beradi;
- Bu avtonom haydovchi rejimini va boshqa funktsiyalarni real vaqtda shaxsiylashtirishni ta'minlaydi - bunga ilgari erishilmagan.

Shuningdek, ular avtonom rejimda haydovchilarni boshqarish uslubini (xavfsiz va qonuniy) taqlid qilish orqali haydovchilar qulayligini yaxshilaydi deb umid qilishadi. Ushbu texnologiya hali ham juda rivojlanmoqda va inson va mashinaning yaqin integratsiyasi atrofida aylanadigan texnologiya kelajagi uchun qimor o'ynaydi.

6. Chunyi Zhi: Elektr ishlab chiqaradigan ipni qurishda yordam berish

Chunyi Zhi boshchiligidagi turli xil Xitoy muassasalari muhandislari (Gonkong shahar universiteti, Shenchjen universiteti, Harbin texnologiya instituti va Shenchjen shahridagi aspirantura, Tsinghua universiteti) hamkorligi yuqori samarali, suv o'tkazmaydigan, mos keladigan narsalarni ishlab chiqish uchun birgalikda ishlamoqda. va cho'ziluvchan ipli sinkli ion batareyasi (ZIB).

Ushbu akkumulyator har qanday tolalar cho'zilgan, egilgan, yuvilgan yoki kesilgan paytda elektr energiyasini ishlab chiqarishga qodir. Batareya elektrodlarning ikki spiralli ipida va o'zaro bog'langan poliakrilamid (PAM) elektrolitida hosil bo'ladi.

Materiallar bo'yicha o'tkazilgan testlar shuni ko'rsatdiki: -

- yuqori o'ziga xos quvvat 302,1 mAh g–1 va ning volumetrik energiya zichligi 53,8 mVt soat–3

- mukammal velosiped barqarorligi (98.5% keyin quvvatni saqlab qolish 500 tsikl)

Materiallar shuningdek, mukammal to'qish qobiliyatiga ega, ular bilan kurashish mumkin 300% cho'zish paytida kuchlanish va suv o'tkazmaydigan.

Namoyishlar shuni ko'rsatdiki, a 1,1 mln uzun ZIB ipni 8 qismga bo'linib, to'qimachilik va quvvat sifatida to'qish mumkin 100 LED a 100 sm2 elektroluminesans paneli.

"Shuningdek, biz o'z-o'zini tiklash qobiliyati yoki quyosh batareyasi komponenti bilan birlashganda o'z-o'zini zaryadlash qobiliyati kabi ko'proq funktsiyalarga ega bo'lgan boshqa turdagi ip-batareyalarni ishlab chiqarishni rejalashtirmoqdamiz", dedi Chunyi Zhi.

7. Gyubert Uoltl va Audi kelajak fabrikalarini loyihalashtirmoqdalar

In 2017 Xubert Uoltl (AUDI AG ishlab chiqarish va logistika bo'yicha kengash a'zosi) va Audi kelajakdagi model fabrikasi rejalarini e'lon qildi - ular buni o'zlarining aqlli fabrikasi deb atashdi. Ushbu fabrika bir qator yangi ishlab chiqarish texnologiyalaridan foydalanadi va agar muvaffaqiyatli bo'lsa, barcha fabrikalarning kelajagini ochib berishi mumkin.

Ushbu yangi texnologiyalarga 3D-printerlardan metall komponentlar, dizayn jarayoni uchun VR minigarnituralar va ob'ekt atrofida materiallarni tashish uchun dronlardan foydalanish kabi qismlarni qurish kiradi. Hisob-kitoblarga ko'ra, yangi zavod samaradorlikni yaxshilashi mumkin 20%.

"Kelajakdagi ushbu fabrikada katta ma'lumotlar - katta hajmdagi ma'lumotlarni yaratish va ularni aqlli ravishda bog'lash - ma'lumotlarga asoslangan va shu bilan yuqori darajada moslashuvchan va yuqori samarali ishlab chiqarishni osonlashtiradi", deb e'lon qildi Audi Media Center.

Yangi jarayon ishlab chiqarish liniyalaridan uzoqlashib, modulli yig'ilishning yangi kontseptsiyasiga o'tadi. Ushbu jarayon Vengriyaning Dyur shahridagi dvigatel zavodida sinovdan o'tkaziladi. Audi shuningdek, ushbu usulni ikkita qo'shimcha loyihaga tatbiq etishni rejalashtirmoqda.

8. Duong Xay Min qog'ozdan aerel ishlab chiqaradi

Aerogellar, shu jumladan aerloy, super-materiallarning kelajagi sifatida keng tarqalgan. Ularni qayta ishlangan qog'ozning tsellyuloza tolalaridan tayyorlashning yangi usuli ham materiallarni biologik parchalanishiga olib kelishi mumkin.

Ushbu yangi biologik parchalanadigan Aerogellar silika jeli va ixtisoslashgan jarayondan foydalanishni talab qiladigan "an'anaviy" Aerogellarga qaraganda ancha arzon va yashil rangga aylanadi. Yangi texnika Aerogellarni yanada ajralmas qilishi mumkin.

Duong Xai Minh va uning jamoasi Singapur Milliy Universitetida yangi Aerogelsni yaratish uchun hayratlanarli darajada sodda jarayonni ishlab chiqishga muvaffaq bo'lishdi. Bunga suv yordamida tsellyuloza ichiga qog'ozni parchalash kiradi.

Keyin polimer qatroni qo'shilib, materialning shakli va qat'iyligini hosil qiladi. Keyin suv yuqori chastotali ovozli mashina yordamida aralashdan olinadi va keyin muzlatiladi 24 soat.

Nihoyat, u havoda quritiladi va pechda davolanadi 114 soat Selsiy bo'yicha 3 soat. Oxirgi tsellyuloza aerelgi quyidagilardan iborat98.2% moslashuvchan aql bovar qilmaydigan izolyator sifatini saqlab, havo. Bundan tashqari, kimyoviy qoplamani qo'shib hidrofobik qilish mumkin.

9. Set Goldstein va Todd Mowry dasturlashtiriladigan moddani yaratmoqdalar

Klaytronika - hozirda Karnegi Mellon universitetida Set Goldstein va Todd Mowry tomonidan olib borilayotgan loyiha. Hozirgi vaqtda u nanokalobli robototexnikani kompyuter fanlari bilan birlashtiradigan kelajakdagi mavhum kontseptsiya deb hisoblanadi.

Ushbu g'oya shundan iboratki, keramika (yoki Katoms) deb nomlangan individual nanometrli kompyuterlar bir-biri bilan o'zaro ta'sir o'tkazib, kattaroq 3D moslamalarni yaratishi mumkin. U dasturlashtiriladigan materiyaning bayrog'i ostiga kiradi va u atrofimizdagi dunyoga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Agar u amalga oshirilsa, u telekommunikatsiya dunyosini, inson-kompyuter interfeysini va, albatta, o'yin-kulgini o'zgartirishi mumkin. In 2005, tadqiqotlar mini miqyosdagi silindrsimon prototiplarni yaratdi44 mm diametri, ular bir-biri bilan elektromagnit tortishish orqali o'zaro ta'sir o'tkaza olishgan.

Ushbu prototip kontseptsiyasidagi so'nggi yutuqlar fotolitografiya yordamida ingichka plyonkada ishlab chiqarilgan diametri bir millimetr bo'lgan silindrsimon robotlar ko'rinishida. Ushbu mikro-robotlar modullar orasidagi elektromagnit tortishish va itarishni boshqaradigan murakkab dasturiy ta'minot yordamida bir-birlari bilan hamkorlik qila olishdi.

10. Sara Stabenov: kelajakdagi yoqilg'i hujayralarini ishlab chiqishda yordam berish

Sara Stabenov GM kompaniyasiga SURUS (Silent Utility Rover Universal Superstruct) avtoulovi uchun yonilg'i xujayralari texnologiyasini ishlab chiqishda yordam beradi. Yakuniy natija avtonom imkoniyatlarga ega bo'lgan va harbiy foydalanishga moslashtirilishi rejalashtirilgan moslashuvchan yonilg'i xujayrasi elektr platformasi bo'ladi.

SURUS GM va Honda-ning Hydrotec Fuel Cell tizimidan foydalanadi. Ushbu texnologiya takomillashtirilgandan so'ng nol emissiya qo'zg'alishini ta'minlashi kerak. Qo'shma korxona allaqachon cho'kib ketgan 85 milliard dollar loyihaga kiradi va ishlab chiqarishni boshlashga umid qiladi 2020.

Sara Ogayo shtati universitetining Materialshunoslik va muhandislik bo'yicha bakalavr va magistr darajalariga ega. U Honda's Research and Development America Inc-da o'qishni tugatgandan so'ng ishlagan, ammo keyinchalik GM-ga ko'chib o'tgan.

11. Tim Kuk va Apple kompaniyasining Daisy romani kelajakda elektronikani qayta ishlashga yo'l ochmoqda

Joriy yilning boshida Apple Daisy deb nomlangan avtomatlashtirilgan telefonni qayta ishlash robotini namoyish etdi. Ushbu robot shuncha odamni qismlarga ajratishga qodir 200 IPhone5-dan iPhone7 Plus-ga soatiga iPhone.

Jarayon telefonlarning asosiy mantiqiy kartasini, karnayini, kamerasini va yuqori sifatli materiallarni o'z ichiga olgan boshqa qismlarini tiklaydi. Noyob tuproqli metallarni etkazib berish asta-sekin kamaysa, bu Apple va boshqa elektronika ishlab chiqaruvchilari uchun mukammal echim bo'lishi mumkin.

Apple hozirda Texasning Ostin shahrida bitta qurilmaga ega va ikkinchi qismini Niderlandiyada ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda. "Apple-da biz doimo iqlim o'zgarishini hal qilish va sayyoramizning qimmatbaho resurslarini saqlash bo'yicha aqlli echimlarni ishlab chiqmoqdamiz", dedi Liza Jekson (Apple kompaniyasining atrof-muhit, siyosat va ijtimoiy tashabbuslar bo'yicha vitse-prezidenti).

Apple foydalanuvchilari o'zlarining GiveBack sxemasi orqali qayta ishlash uchun eski iPhone-larini mahalliy Apple do'konlariga berishlari tavsiya qilinadi. Ba'zi modellar, shuningdek, xaridorga sovg'alar kartasida Apple do'konlarida sotib olinadigan kreditni olish huquqiga ega.

12. Anastasios Jon Xart va uning jamoasi Lamborghini-ga o'z-o'zini davolaydigan mashina yasashga yordam berishmoqda

Prof Anastasios Jon Xart va Stefano Domenikali va MITning boshqa tadqiqotchilari Lamborghini bilan o'zlarining Terzo Millennio elektr superkarini yaratish uchun hamkorlik qilib kelishmoqda. Avtomobil elektr quvvati uchun "standart" batareyani almashtirish uchun superkondensatordan tashqari, karoser nanotubalarini korpusi uchun ishlatadi.

Ushbu g'oya shundan iboratki, avtoulovning kuzovi o'zini "davolaydi", singan qismlarni tuzatadi va boshqa kamchiliklarni inson yordamisiz tuzatadi. Bunga qanday erishish haqiqatan ham sir saqlansa-da, ularning sotilish materiallariga ko'ra, mashina avtonom tarzda yoriqlarni aniqlay oladi va tiklaydi.

U o'z sog'lig'ini nazorat qilish uchun datchiklardan foydalanadi va keyin uni nanotubalar bilan to'ldirish orqali zararni tuzatadi. "Bizning ilmiy-tadqiqot va rivojlantirish bo'limimiz uchun MIT bilan hamkorlik qilish Lamborghini har doim juda yaxshi biladigan ishni bajarish - super sport avtomobillari qoidalarini qayta yozish uchun ajoyib imkoniyatdir", dedi Stefano Domenikali.

"Biz ertangi kun haqiqatini yaratish uchun bugungi kunda imkonsiz bo'lgan narsalarni qabul qilishdan ilhom olamiz; Lamborghini har doim kelajak avlod orzularini yaratishi kerak."

13. Radxika Nagpal va boshq Sun'iy to'da razvedkasini rivojlantirmoqdalar

Swarm robototexnika yoki Sun'iy Swarm Intelligence - bu bir nechta oddiy fizik robotlarni muvofiqlashtirish usuli. Hasharotlarning katta koloniyalari singari, robotlar ham o'zlarining atrof muhitida harakat qilishlari va bir-birlari bilan muloqot qilishlari paytida kerakli jamoaviy xatti-harakatlarda harakat qilishadi.

Tarqatilgan robot tizimlaridan farqli o'laroq, to'da robototexnika ko'p sonli uchuvchisiz robotlardan foydalanishga katta ahamiyat beradi va bu juda miqyosli tizimdir. Radxika Nagpal tomonidan olib borilgan tadqiqotlar va boshqkelajakda ushbu texnologiya turli institutlarda, shu jumladan Garvardda amalga oshirilmoqda.

Agar bunga erishish mumkin bo'lsa, to'da robototexnika sog'liqni saqlashdan harbiy xizmatga qadar ko'plab potentsial dasturlarga ega bo'ladi. Uchuvchisiz boshqariladigan robotlar tobora kichraytirilib borilayotganligi sababli, mikromaxinalarda yoki hatto inson tanasida vazifalarni bajarish uchun nanosajli robotlarning to'dalarini muvofiqlashtirish mumkin.

Ular, shuningdek, tog'-kon sanoati va qishloq xo'jaligi sohalarida yoki qutqaruv ishlari paytida yoki ofatlar stsenariylarida foydalanish qiyin bo'lgan joylarga etib borish uchun ishlatilishi mumkin. Ko'proq tortishuvlarga ko'ra, harbiy robotlarning to'dasi ham avtonom armiyani tashkil qilishi mumkin.

AQSh Dengiz kuchlari o'zlari boshqaradigan va tajovuzkor harakatlar qila oladigan avtonom qayiqlarning to'dasini sinovdan o'tkazdilar. Qayiqlar uchuvchisiz va dushman kemalarini to'xtatish va yo'q qilish uchun turli xil to'plamlar bilan jihozlanishi mumkin.

14. Mark Raibert: Muhandis o'zini o'zi muvozanatlashtiruvchi robotlarni yaratmoqda

Mark Raybert va uning jamoasi Boston Dynamics-da so'nggi paytlarda deyarli hayvonlarga o'xshash qobiliyatli robotlar to'plami bilan juda ko'p yangiliklarga duch kelishdi. Ularning konservalangan AQSh harbiy BigDog loyihasidan tortib to Atlas og'ir yuk ko'taruvchi roboti va Wildcat uchuvchisiz samolyotlariga qadar ular kelajak uchun robototexnika dizaynida haqiqiy yutuqlarga erishmoqdalar.

Eng taniqli, albatta, yaqinda e'lon qilingan ularning beixtiyor epchil akrobatik robotining kadrlari edi. Mark Raybert yilda Boston Dynamics asos solgan 1992 MIT professori sifatida bir oz vaqt o'tkazgandan so'ng.

O'shandan beri kompaniya o'zini muvozanatlashtiruvchi robotlar dizayni va yaratilishida ulkan ishlanmalarni amalga oshirdi. So'nggi bir necha yil ichida kompaniya bir necha bor qo'llarini almashtirgan. Dastlab u ma'lum bo'lmagan sumga sotib olingan 2013 keyin uni SoftBank-ga sotgan Google tomonidan 2017.

15. Skylar Tibbits 4D bosib chiqarishni rivojlantirish yo'lida etakchilik qilmoqda

So'nggi o'n yillikda yoki 3D formatida bosib chiqarishda erishilgan yutuqlarga asoslanib, Skylar Tibbits IT va Stratasys boshchiligidagi ba'zi tadqiqotchilar jarayonga yana bir o'lchov qo'shish ustida ishlamoqdalar.

Ushbu kelajakdagi texnologiya har qanday 3D bosma materialni yaratilgandan keyin vaqt o'tishi bilan moslashtirish vositasini taqdim etadi. Bu qaysidir ma'noda dasturlashtiriladigan moddalarning maxsus qo'llanilishi, ammo bosma materiallar ma'lum bir muhitga yoki shartlar majmuasiga (parametrlari bilan) ta'sir o'tkazishga qodir.

Bu mikrometr miqyosidagi cheksiz konfiguratsiyalarni ta'minlashi mumkin. 4D bosib chiqarish asosan stereolitografiyaga asoslangan bo'lib, u erda ko'p hollarda bosib chiqarish jarayoni tugagandan so'ng qatlam materiallarini davolash uchun ultrabinafsha nurlar ishlatiladi.


Videoni tomosha qiling: NOMUSI TOPTALGAN QIZ. AMIRXON UMAROV SHOUSI. 042-SON (Yanvar 2022).