July 23rd, 2016

Стремительно меняющийся мир постоянно ставит перед человечеством новые задачи, для решения которых нам понадобятся не менее стремительно развивающиеся технологии, кажущиеся воплощением научной фантастики.

Возможно, о некоторых из этих технологий вы уже слышали, ведь многие из них уже какое-то время существуют на научном горизонте, но 2016 год обещает стать годом настоящего прорыва.

Представляем вам список наиболее значимых разработок, по мнению Совета по развивающимся технологиям Мирового экономического форума.

Наносенсоры и интернет наноустройств

Одна из наиболее привлекающих внимание областей на сегодняшний момент - это наносенсоры, способные циркулировать внутри человеческого тела или быть внедрёнными в конструктивные материалы. Возможность подключить все эти сенсоры к интернету окажет огромное влияние на будущее медицины, архитектуры, агрономии, производства лекарственных препаратов и другие области науки.

Батарейки нового поколения

Главным препятствием на пути развития возобновляемых источников энергии является несоответствие спроса и возможностей производства. Также проблемой оказывается невозможность сохранения избытка энергии, произведённого в идеальных условиях, для последующей передачи в сеть. Новые батареи повышенной ёмкости, основанные на натрии, алюминии и цинке, решают эту проблему и делают возможным построение мини-энергосистем, которые могут стать чистым, надёжным, круглосуточным источником энергии для целого поселения.

Децентрализованная система доверия Blockchain

Блокчейн, или же цепочка блоков транзакций, — это термин, известный по цифровой валюте биткойн: децентрализованная общественная сеть транзакций, которой не владеет и не управляет ни один человек, ни одна организация. Благодаря инвестициям, только в 2015 году превысившим 1 миллиард долларов, экономическое и социальное влияние блокчейна потенциально способно изменить пути взаимодействия мировых рынков и правительств.

Двумерные материалы

Пожалуй, графен является наиболее известным материалом, состоящим из одного атомного слоя, однако он далеко не единственный. Благодаря резкому падению стоимости производства такие материалы вскоре смогут найти применение в широком спектре областей - от водяных и воздушных фильтров до нового поколения одежды и батареек.

Автомобили с автопилотом

Хотя самоуправляемые автомобили во многих странах еще не полностью легализованы, но их огромный потенциал в различных областях применения ведёт к стремительному развитию ключевой технологии по пути к полной автономии.

Органы на чипе

Миниатюрные - размером с карту памяти - модели человеческих органов могут произвести революцию в медицинских исследованиях и разработках лекарственных препаратов, предоставляя исследователям возможность наблюдать работу биологических механизмов.

Фотоэлементы на основе перовскитовых материалов

Новые материалы имеют три преимущества по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными элементами: они более эффективны, легче в изготовлении, и могут быть использованы практически везде.

Открытые экосистемы искусственного интеллекта

Совместные успехи в обработке естественного языка и алгоритмов социального осознания, вкупе с беспрецедентной доступностью данных скоро позволят виртуальным ассистентам помогать человеку в широком спектре задач: от управления личными финансами до советов по выбору гардероба.

Оптогенетика

Возможности использования света и цвета для записи активности нейронов головного мозга обсуждались уже достаточно давно, но, благодаря недавним разработкам, световые лучи теперь могут проникать глубже в ткани, что сможет способствовать лечению людей с нарушениями в работе мозга.

Проектирование метаболических систем

Благодаря успехам синтетической биологии, системной биологии и эволюционной инженерии многие химические вещества теперь можно будет производить проще и дешевле с помощью растений, и список этот с каждым годом будет расти.

2016 год был богат на громкие научные открытия и зрелищные технические достижения. Открытия широко освещаются в СМИ, а наиболее интересные новинки гаджетов были продемонстрированы на выставке Consumer Electronics Show (CES). Вот уже 50 лет она является стартовой площадкой для инноваций и hi-end технологий.

Наступил декабрь и пришло время подвести самые интересные итоги 2016 года в науке и технике .

Топ-10 самых громких достижений науки 2016 года

10. Многоклеточная жизнь — результат генетической мутации

Молекула GK-PID позволяет клеткам делиться, избегая злокачественных образований. При этом древний ген, аналог GK-PID, являлся ферментом-строителем, необходимым для создания ДНК. Ученые предположили, что в каком-то из древних одноклеточных организмов 800 млн. лет назад был продублирован ген GK, одна из копий которого затем мутировала. Это и вызвало появление молекулы GK-PID, которая позволяла клеткам правильно делиться. Так появились многоклеточные организмы,

9. Новое простое число

Им стало 2^74,207,281 – 1. Открытие полезно для задач криптографии, где используются как очень сложные, так и простые числа Мерсенна (всего их обнаружено 49).

8. Девятая планета

Ученые из Калифорнийского технологического института предоставили доказательства того, что в Солнечной системе есть девятая планета. Ее орбитальный период составляет 15 000 лет. Однако из-за ее колоссальной орбиты увидеть эту планету не удалось ни одному астроному.

7. Вечное хранение данных

Это изобретение 2016 года стало возможным благодаря наноструктурному стеклу, на которое при помощи сверхскоростных коротких и лазерных импульсов записывается информация. Стеклянный диск вмещает до 360 ТБ данных и выдерживает нагрев до тысячи градусов.

6. Родство слепоглазки и четырехпалых позвоночных

У рыбы под названием тайваньская слепоглазка, которая способна ползать по стенам, обнаружены схожие с амфибиями или рептилиями анатомические способности. Это открытие позволит биологам лучше изучить, как проходил процесс превращения доисторических рыб в наземные четвероногие.

5. Вертикальная посадка космической ракеты

Обычно отработанные ступени ракеты либо падают в океан, либо сгорают в атмосфере. Теперь их можно будет использовать для последующих проектов. Процесс запуска существенно ускорится и удешевится, а время между запусками уменьшится.

4. Кибернетический имплантат

Специальный чип, вживленный в мозг полностью парализованного человека, вернул ему способность двигать пальцами. Он посылает сигналы на перчатку, надетую на руку подопытного, а в ней находятся электрические провода, стимулирующие определенные мышцы и заставляющие пальцы шевелиться.

3. Стволовые клетки помогут людям после инсульта

Ученые из Стэнфордской университетской школы медицины делали инъекции человеческих стволовых клеток в мозг 18 добровольцам, перенесшим инсульт. У всех испытуемых было отмечено улучшение мобильности и общего самочувствия.

2. Камни из углекислого газа

Исландские ученые закачали углекислый газ в в вулканическую породу. Благодаря этому процесс превращения базальта в карбонатные минералы (впоследствии становящиеся известняком) занял всего 2 года, вместо сотен и тысяч лет. Данное открытие позволит хранить углекислый газ под землей или использовать его для строительных нужд без высвобождения в атмосферу.

1. Еще одна Луна

Агентство NASA обнаружило астероид, который был захвачен гравитацией Земли. Теперь он находится на ее орбите, фактически являясь вторым естественным спутником планеты.

Список необычных новинок гаджетов 2016 года (CES)

10. Смарт-часы Casio WSD-F10

Этот влагозащищенный и очень прочный гаджет работает на глубине до 50 метров. «Мозгом» часов является ОС Android Wear. могут синхронизироваться с устройствами с ОС Android и iOS.

9. Сферический дрон

Лопасти дрона могут поранить владельца или посторонних людей. Чтобы разобраться с этой проблемой компания FLEYE создала дрон со сферическим дизайном. Его лопасти скрыты, а значит совершенно безопасны.

8. 3D-принтер Arke

Компания Mcor представила настольное устройство, позволяющее печатать цветные модели в формате 3D с использованием обычной офисной бумаги. Разрешение печати составляет 4800х2400DPI.

7. Устройство дополненной реальности от Garmin

Varia Vision — специальный дисплей для велосипедистов, размещаемый на солнцезащитных очках. Он не только информирует о частоте пульса и давлении, но и помогает составить оптимальный маршрут.

6. Дрон-«оригами»

Бумажная новинка от POWERUP управляется через Wi-Fi и может быть оснащена шлемом дополненной реальности.

5. Шлем виртуальной реальности от HTC

Шлем HTC Vive Pre позволяет физически перемещаться вокруг объектов в виртуальном пространстве. В устройстве заявлены: улучшенная яркость дисплея с большей детализацией и встроенная камера, позволяющая гаджету работать в режиме дополненной реальности.

4. Супертонкий OLED-телевизор LG SIGNATURE G6V

Инженеры компании LG интегрировали OLED-экран 65-дюймовой модели телевизора в стекло толщиной 2,57 мм. Благодаря заявленной глубине цвета в 10 бит телевизор может демонстрировать фантастически красочное изображение.

3. Гриль на солнечной энергии

У гриля GoSun уникальный дизайн, который направляет солнечный свет в сторону цилиндра, способного нагреваться до 290 градусов за 10 или 20 минут (зависит от модели).

2. Пассажирский дрон EHang 184

Стильная новинка техники 2016 года сможет нести один пассажира в течение 23 минут со скоростью 100 км/час. Место назначения указывается на планшете.

1. Гибкий экран для смартфона от LG Display

На первой позиции топ-10 находится прототип 18-дюймового экрана, способного сворачиваться подобно листу бумаги. Этот тип футуристического дисплея является перспективным для использования в смартфонах, телевизорах и планшетах.

Уходящий год, несмотря на кризис, запомнится нам яркими событиями и новыми технологиями, которые прочно входят в нашу повседневную жизнь. Подводя итоги года, мы вспоминаем самые яркие решения, которые перевернули наши представления о современном бизнесе.

VR и AR

Виртуальная (VR) и дополненная реальность (AR) завоевывают мир. Крупнейшие корпорации, такие как Alibaba, eBay и HTC, запускают магазины виртуальной реальности. Apple запатентовала шлем и ведет разработку VR-очков. Ритейлеры активно запускают виртуальные примерочные, надеясь привлечь новых покупателей.

Одни эксперты говорят, что виртуальная реальность вскоре перенесет нас в новое розничное измерение, и называют интеграцию оффлайн-магазинов с цифровыми технологиями следующим этапом развития ритейла. Другие настроены более скептически. По их мнению, использование подобных решений , чем является жизнеспособной идеей для реализации в магазине. Кроме того, запуск смарт-зеркальных примерочных, интерактивных экранов и других технологий довольно дорогостоящий и трудоемкий процесс.

В любом случае, развитие VR и AR в уходящем году — это только начало.

Технология 3D

3D-технологии в скором времени перестанут быть чем-то уникальным и будут такими же привычными, как смартфоны или компьютеры. Уже сейчас на 3D-принтерах печатают еду, одежду, обувь, спортивное снаряжение, автомобильные детали, музыкальные инструменты и даже здания.

Например, в Дубае с помощью технологии 3D-печати . Площадь одноэтажного здания составляет порядка 250 кв. м. Там есть все необходимое: электричество, телекоммуникации, водоснабжение, система кондиционирования воздуха. Построили офис с помощью гигантского принтера всего за 17 дней. Расположился в здании офис Дубайского фонда будущего.

3D-технологии незаменимы в бизнесе. Крупнейшие компании, в числе которых Carrefour, Gap, Guess, Columbia Sportswear, Benetton, s.Oliver, в ритейле. Технологию используют для оптимального размещения товаров на полках, мерчандайзинга, составления стратегии по работе с ассортиментом в магазине. Еще одно направление - влияние на покупателя, прогнозирование его поведения для увеличения продаж.

Интернет вещей

Согласно прогнозам аналитиков, к 2020 году к интернету будет подключено 26 млрд «вещей». Всё - от бытовой техники до строительного оборудования, от автомобилей до зданий - будет передавать данные и «общаться» с другими объектами или людьми. А это значит, что к непрерывному измерению и записи данных.

Рынок интернета вещей открыт, востребован и очень перспективен. Так, корпорация Intel сменила стратегию, на смену ПК пришли дата-центры и интернет вещей. Российский Фонд развития интернет-инициатив решил тестировать решения от стартапов в сфере IoT, а в Москве начал работу Центр интернета вещей.

Уже сейчас компании приборы для поддержания микроклимата, имплантируемые микрочипы, smart-счетчики и «умные» зеркала, сервисы геолокации сотрудников и грузов, системы «умный дом» и облачные платформы для разработчиков.

Распознавание изображений

Технологии распознавания лиц, изображений, качества звонков становятся все более популярными. Так, Amazon приобрела стартап по распознаванию фото, а eBay купил разработчика технологии распознавания и поиска изображений. В России технологии распознавания также пользуются популярностью, как в банковском секторе, так и в ритейле.

Недавно компания «Битрикс24» нейронные сети и распознавание лиц для повышения продаж, запустив инструменты face-трекер и visit-трекер. Российский разработчик VisionLabs этим летом . Компания предлагает для банков и розничных магазинов решения, позволяющие идентифицировать и верифицировать лица посетителей. Все это помогает противодействовать мошенничеству, распознавать лояльных клиентов, увеличивать скорость их обслуживания.

Робототехника

Робототехника развивается стремительно. Корпорация IBM разработала робота-адвоката, Amazon начала использовать роботов для работы на складах и благодаря этому сократила оперативные расходы на 20%. Auchan запустит в гипермаркетах роботов, которые будут помогать покупателям переносить их покупки. А Adidas использует роботов для шитья кроссовок.

В России роботы активно применяются для консультации клиентов и проведения маркетинговых акций. Так, компания Promobot автономного, «живого» робота с характером. Он предназначен для работы в местах повышенного скопления людей. Робот помогает людям с навигацией, отвечает на любые вопросы, транслирует промоматериалы и запоминает каждого, с кем приходилось общаться.

Другой разработчик - Alfa Robotics - роботизированную кассу самообслуживания ARC 70. Аппарат общается с посетителями, запоминает и распознает лица, а также типы товаров по образу. Помимо набора стандартных функций (сканирование и взвешивание товара, вывод информации о покупке на интерактивном дисплее, оплата товара по банковским картам и наличными, распечатывание чека и выдача сдачи) касса сохраняет и анализирует историю покупок и делает клиентам индивидуальные рекламные предложения.

Подготовила Анна Оленькова

Вопреки голливудским стереотипам, вы не найдете живых человеческих органов, плавающих в лабораториях биологов. Если даже отринуть все технические трудности поддержания органа вне тела, целые органы слишком ценны как трансплантаты, чтобы пускать их на эксперименты. И все же много важных биологических исследований и практических испытаний лекарств можно провести только изучая орган в процессе его работы. Новая технология может решить этот вопрос практически: за счет выращивания функциональных человеческих органов в миниатюре, на микрочипах.

В 2010 году Дональд Ингбер из Института Висса разработал легкие-на-чипе, первые в своем роде. Коммерческий сегмент быстро подключился к разработкам, включая компанию Emulate во главе с Ингбером и другими из Института Висса, а также DARPA. С тех пор разные группы ученых сообщали об успешной реализации миниатюрных моделей легких, печени, почек, сердца, костного мозга и роговицы. Далее будут и другие.

Каждый орган-на-чипе по размерам примерно с флешку USB. Он изготовлен из гибкого полупрозрачного полимера. Микрожидкие трубки, каждая меньше миллиметра в диаметре, подведены к клеткам, взятым из интересующего ученых органа, и работают в сложном тандеме с чипом. Когда питательные вещества, кровь и тестовые компоненты вроде экспериментальных препаратов закачиваются по трубкам, клетки повторяют ключевые функции живого органа.

Камеры внутри чипа могут быть организованы так, чтобы имитировать определенную структуру ткани органа вроде крошечных воздушных мешков в легком. Воздух проходит через канал и весьма точно имитирует человеческое дыхание. В то же время кровь, наполненную бактериями, можно накачивать по другим трубкам и наблюдать, как клетки реагируют на инфекцию, без какого-либо риска для человека. Эта технология позволяет ученым наблюдать биологические механизмы и физиологическое поведение, как никогда прежде.

Микрочипы с органами обеспечивают прорыв для компаний, которые разрабатывают новые лекарства. Их способность эмулировать человеческие органы позволяют точно и реалистично испытывать возможные лекарства. В прошлом году, например, одна группа использовала чип для имитации способа, которым эндокринные клетки выделяют гормоны в кровоток, и провела важные исследования лекарства от диабета.

Другие группы изучают возможность использования органов-на-чипе в персонализированной медицине. В принципе, эти микрочипы можно создавать из стволовых клеток, извлеченных у самих пациентов, а затем проводить испытания, которые позволят определить индивидуальные методы лечения, у которых будет больше шансов на успех.

Остается надежда, что миниатюрные органы могли бы значительно уменьшить зависимость фармацевтической промышленности от испытаний на животных. Миллионы животных умерщвляют каждый год в ходе таких тестов, отчего рождаются горячие споры. Но если даже не говорить об этической стороне вопроса, испытания на животных просто неэффективны, поскольку люди могут иначе реагировать на те же лекарства. Испытания на миниатюрных органах людей могут быть куда удачнее.

Военные также полагают, что у органов-на-чипе также есть потенциал спасать жизни, но немного другой. Искусственное легкое, а также другие подобные органы, может быть следующим крупным шагом в исследовании того, как биологическое, химическое или радиологическое оружие влияет на людей. Сейчас, по очевидным этическим причинам, такие испытания невозможны.

Солнечные элементы из перовскитов переживают подъем

Кремниевые , которые в настоящее время преобладают на мировом рынке, страдают от трех фундаментальных ограничений. Новый перспективный способ производства высокоэффективных солнечных элементов с использованием перовскитов вместо кремния может решить все три одновременно и существенно повысить выработку электричества из солнечного света.

Первое серьезное ограничение кремниевых фотоэлектрических ячеек заключается в том, что они изготовлены из материала, который редко встречается в природе в чистой элементарной форме, которая необходима. Хотя нехватки кремния в форме диоксида кремния (песок на пляже) нет, необходимо приложить огромное количество энергии, чтобы избавить его от кислорода. Обычно производители нагревают диоксид кремния до 1500–2000 градусов по Цельсию в дуговой сталеплавильной печи. Энергия, необходимая для работы таких печей, устанавливает фундаментальный нижний предел себестоимости производства кремниевых фотоэлектрических ячеек и также добавляет выбросов парниковых газов в процессе производства.

Перовскиты - широкомасштабный класс материалов, в которых органические молекулы, состоящие в основном из углерода и водорода, связываются с металлом вроде свинца и галогеном вроде хлора в трехмерную кристаллическую решетку. Их производство может быть намного дешевле, а связанных с ним выбросов - намного меньше. Производители могут наносить перовскиты тонкой пленкой на поверхность практически любой формы без необходимости использовать печь. Пленка также весит очень мало.

Что, в свою очередь, устраняет второе большое ограничение кремниевых солнечных ячеек: их жесткость и вес. Кремниевые фотоэлектрические элементы прекрасно подходят для использования на плоских больших панелях. Но делать крупномасштабные инсталляции таких панелей весьма дорого, поэтому вы обычно видите их на крышах домов и на «солнечных фермах».

Третье серьезное ограничение традиционных солнечных элементов заключается в их эффективности преобразования энергии, которая уже 15 лет стоит на отметке в 25%. Изначально перовскиты обещали куда более низкую эффективность. В 2009 году элементы из перовскитов на основе свинца, иодида и метиламмония превращали менее 4% полученного солнечного света в электричество. Но темп развития перовскитов оказался феноменальным, отчасти благодаря тому факту, что этот класс материалов позволяет работать с тысячами различных химических составов. К 2016 году эффективность солнечных элементов на основе перовскитов подобралась к 20% - пятикратное улучшение всего за семь лет с удвоением эффективности за последние два года. Теперь они могут конкурировать коммерчески с кремниевыеми фотоэлектрическими элементами, а пределы эффективности перовскитов все еще могут быть намного выше. Быстро развивающиеся фотоэлектрические элементы на основе перовскитов очень скоро могут обойти уже зрелую технологию кремниевых ФЭ.

Ученым еще предстоит ответить на несколько важных вопросов о перовскитах, например, как они будут противостоять многолетним атмосферным воздействиям и как можно наладить их производство в таком количестве, чтобы конкурировать с кремниевыми панелями на мировом рынке. Но даже относительно небольшой приток этих новых элементов может помочь обеспечить солнечной энергией удаленные районы, еще не подключенные к электросети. В сочетании с развивающимися технологиями батарей, перовскитные солнечные ячейки могут помочь трансформировать жизни 1,2 миллиарда человек, которым в настоящее время не хватает надежного электричества.

Метаболическая инженерия превращает микробов в фабрики

Проследите путь продуктов, которые мы покупаем и используем каждый день - от пластмассы и тканей до косметики и топлива - до их появления и обнаружите, что подавляющее их большинство было сделано из материалов, созданных в глубоком подполье. Заводы, которые производят все необходимое для современной жизни по большому счету производят это из самых разных химических веществ. Эти химические вещества производятся на заводах в основном из ископаемого топлива - в основном, продуктов нефти - которое разбивается на множество других соединений.

Для климата и, возможно, для мировой экономики было бы гораздо лучше производить многие химические вещества для промышленности из живых организмов, а не из нефти, газа и угля. Мы уже используем сельскохозяйственную продукцию таким образом - мы носим хлопчатобумажную одежду и живем в деревянных домах - но растения не являются единственным источником ингредиентов. Микробы могут предложить гораздо больше в долгосрочной перспективе и делать недорогие материалы с широким набором свойств, которые мы принимаем как должное. Вместо того чтобы выкапывать сырье из земли, мы можем «варить» его в гигантских биореакторах, наполненных живыми микроорганизмами.

Чтобы химическое производство на биологической основе начало работать, оно должно начать конкурировать с обычным химическим производством как в цене, так и в производительности. Благодаря новейшим достижениям в области систем метаболической инженерии, которая меняет биохимию микробов, чтобы они тратили свою энергию и ресурсы на синтез полезных химических продуктов, эта цель оказалась в пределах досягаемости. Иногда эти настройки включают изменение генетического состава организмов; иногда включают более сложную инженерию микробного метаболизма и настройки свойств системы.

С новейшими достижениями в сфере синтетической биологии, биологии систем и эволюционной инженерии, метаболическая инженерия теперь способна создавать биологические системы, способные производить химические вещества, которые трудно (и дорого) производить традиционными способами. В рамках одной из последних успешных демонстраций, микробы были настроены на производство [поли(лактата-со-гликолата)], имплантируемого, биоразлагаемого полимера, который используется в качестве хирургического шовного материала, для имплантатов и протезов, а также для доставки лекарственных средств против рака и инфекций.

Системы метаболической инженерии также использовались для создания штаммов дрожжей, которые производят опиоиды для лечения боли. Эти лекарства нужны по всему миру, особенно в развивающихся странах, в которых с болью борются недостаточно эффективно.

Ассортимент химических веществ, которые можно производить с использованием метаболической инженерии, расширяется с каждым годом. Хотя этот метод вряд ли сможет воспроизвести все продукты, извлекаемые из нефтепродуктов, он зато сможет открыть нам новые химические вещества, которые никогда не были бы произведены из ископаемого топлива - в частности, сложные органические соединения, которые в настоящее время слишком дороги, поскольку их нужно извлекать из растений или животных, да и то в крошечных количествах.

В отличие от ископаемого топлива, химические вещества из микробов практически ничем не ограничены и испускают относительно мало парниковых газов; некоторые из них теоретически могут обратить вспять поток углерода с Земли в атмосферу, поглощая диоксид углерода или метан и включая его в продукты, которые в конечном итоге будут захоронены как твердые отходы.

По мере наращивания биохимического производства для промышленного использования, придется также внимательно следить за тем, чтобы случайно не выбросить инженерных микроорганизмов в окружающую среду. Хотя эти тонко настроенные микробы окажутся в невыгодном положении в дикой природе, лучше держать их безопасно в своих баках, счастливо работая над производством полезных вещей на благо человечества и окружающей среды.

Блокчейн усиливает конфиденциальность, безопасность и неприкосновенность данных

Блокчейн, или же цепочка блоков транзакций, — это термин, известный по цифровой валюте биткойн: децентрализованная общественная сеть транзакций, которой не владеет и не управляет ни один человек, ни одна организация. Любой пользователь может получить доступ ко всему блокчейну, и каждый перевод средств с одного аккаунта на другой записывается и верифицируется с использованием математических методов, заимствованных из криптографии. Поскольку копии блокчейна разбросаны по всей планете, он считается эффективным методом защиты от взлома.

Проблемы, которые представляют биткоины для правоохранительных органов и международного валютного контроля, обсуждаются постоянно. Но блокчейн находит применение и за пределами простых денежных операций.

Как и сеть Интернет, блокчейн представляет собой открытую глобальную инфраструктуру, на которой могут быть построены другие технологии и приложения. И, как и Интернет, он позволяет людям обходить традиционных посредников, работая друг с другом, тем самым снижая или вовсе убирая операционные издержки.

Используя блокчейн, отдельные лица могут обменивать деньги или покупать страховку безопасно или без банковского счета, даже через национальную границу - это может стать прорывом для двух миллиардов человек в мире, в котором правят финансовые институты. Технология блокчейна позволяет незнакомцам заключать быстрые и надежные контракты без юристов и посредников. Можно продать недвижимость, билеты, акции или другой вид собственности или прав без брокера.

Долгосрочные последствия использования блокчейна для профессиональных посредников, вроде банков, адвокатов и брокеров, могут быть весьма серьезными и не обязательно в худшую сторону, ведь сами эти посредники платят огромные суммы в виде операционных издержек на ведение бизнеса. Аналитики Santander InnoVentures, например, подсчитали, что к 2022 году технология блокчейна могла бы сэкономить банкам более 20 миллиардов долларов в год.

Около 50 крупных банков заявили об инициативе изучения и использования блокчейна. Инвесторы вложили более миллиарда долларов в прошлом году в стартапы, которые будут эксплуатировать блокчейн для широкого круга предприятий. Техногиганты вроде Microsoft, IBM и Google уже ведут проекты блокчейнов.

Поскольку блокчейновые транзакции регистрируются с использованием частных и публичных ключей - длинных строк символов, нечитабельных для людей - люди могут сохранять анонимность, позволяя третьим лицам верифицировать их цифровое рукопожатие. И не только люди: организации могут использовать блокчейны для хранения публичных записей и гарантий.

Пожалуй, самым обнадеживающим преимуществом технологии блокчейна является стимул, который он создает для участников: работать честно и по правилам, которые одинаковы для всех. Биткоины привели к известным злоупотреблениям в торговле контрабандой, и определенное злоумышленное использование технологии блокчейна будет неизбежно. Эта технология не делает кражу невозможной, только усложняет ее. Но, как и любая технология, блокчейн совершенствуется и улучшается, и в этом его перспективы весьма радужны.

Двумерные материалы создают новые инструменты для технологов

Новые материалы могут изменить мир. Мы не просто так говорим о бронзовом веке и о железном веке. Бетон, нержавеющая сталь и кремний привели нас в современную эпоху. Теперь же новый класс материалов, состоящих из одного слоя атомов, отмечают далеко идущие возможности. Этот класс двумерных материалов за последние несколько лет вырос и включает решетчатые слои углерода (графен), бора (борофен), гексагонального нитрида бора (белый графен), германий (германен), кремния (силицен), фосфора (фосфорофен) и олова (станен). Много других двумерных материалов были показаны в теории, но еще не синтезированы, вроде графана из углерода. У каждого из них удивительные свойства, и различные двумерные субстанции можно совмещать как кубики LEGO, создавая новые материалы.

Революция монослоев началась в 2004 году, когда двое ученых создали двумерный графен с помощью обычного скотча - пожалуй, это первый раз, когда нобелевское открытие было сделано с использованием инструмента, который можно найти даже в детском саду. Графен прочнее стали, тверже алмаза, легче всего остального, прозрачный, гибкий и прекрасно проводит электричество. Он также непроницаем для большинства веществ, за исключением водяного пара, который свободно протекает через молекулярную сетку.

Изначально графен стоил дороже золота, но благодаря улучшению технологий производства упал в цене. Гексагональный нитрид бора также коммерчески доступен и следует подобной траектории. Графен стал достаточно дешевым, чтобы его можно было включать в водные фильтры, предназначенные для опреснения и очистки сточных вод. По мере снижения стоимости, графен можно будет добавлять в бетон и асфальт для очистки городского воздуха, поскольку помимо своей прочности, этот материал поглощает моноксид углерода и оксиды азота из атмосферы.

Другие двумерные материалы, вероятно, будут следовать траектории графена и найдут применение в различных сферах по мере снижения стоимости производства, особенно в электронике. Технологи до сих пор открывают для себя новые уникальные свойства двумерных материалов. Графен, например, используется для производства гибких датчиков, которые можно зашить в одежде - или напрямую распечатать в 3D-ткани, используя другую технику производства. При добавлении к полимерам, графен может сделать крылья самолета легче и прочнее.

Гексагональный нитрид бора совместили с графеном и нитридом бора для улучшения литий-ионных батарей и суперконденсаторов. Умещая больше энергии в меньших объемах, эти материалы могут снизить время зарядки, продлить жизнь батареи и снизить вес - это будет полезно везде, от смартфонов до электромобилей.

Всякий раз, когда новые материалы попадают в окружающую среду, возникают опасения на тему их токсичности. Десять лет токсикологических исследований графена не выявили ничего, что могло бы подогреть озабоченность на тему его влияния на здоровье и окружающую среду. Но исследования продолжаются.

Изобретение двумерных материалов создало новый ящик с мощными инструментами для технологов. Ученые и инженеры смешивают и сопоставляют эти сверхтонкие соединения - каждое с уникальными оптическими, механическими и электрическими свойствами - для производства материалов, оптимизированных для самых разных применений. Сталь и кремний, основы индустриализации 20 века, выглядят неуклюжими и сырыми по сравнению со своими наследниками.

AMD или Intel? Борьба на рынке процессоров для ПК обостряется: после долгих лет неудач компания AMD выводит на рынок процессор Zen. Быстрее также станут мобильные чипы и видеокарты.

1 Дзен-мастер от AMD

Выпуском нового процессора Zen компания AMD объявила войну Intel, и у любителей мощных ПК весной снова появится возможность выбора между двумя равноценными марками чипов. Архитектура Zen объединяет в себе четыре ядра с разделяемым кешем третьего уровня и 14-нанометровыми транзисторами. При этом в каждом ядре AMD реализована гиперпоточность, которая до сих пор была прерогативой Intel.

2 Intel Kaby Lake с частотой 4,5 ГГц

Уже появились новые ноутбуки, в том числе Medion Akoya S3409, работающие на новом поколении процессоров от Intel - Kaby Lake. В 2017 году можно ожидать чипы для ПК с повышенной вплоть до 4,5 ГГц тактовой частотой. Вероятно, этому поспособствует 14-нанометровый техпроцесс изготовления полупроводников.

3 Artemis для смартфонов

В 2017 году компания ARM планирует выпустить процессор Artemis. Изготовленный по 10-нанометровому техпроцессу, он обещает смартфонам увеличенное на 30% время работы от батареи и больше вычислительной мощности. Предположительно, этот процессор будет использоваться в iPhone 7s.

4 AMD вернется на рынок топовых видеокарт

О следующем поколении видеочипов Vega от компании AMD официально пока еще известно очень мало. Но благодаря многочисленным утечкам становится понятно, что речь идет о решениях топового уровня, существенно превосходящих Polaris (Radeon RX 470/RX 480) - и все это при сравнительно скромном увеличении энергопотребления.

> Самой быстрой видеокартой во второй половине 2017 года должна стать двухчиповая плата на базе Vega с производительностью около 23 терафлопс, которая сможет проводить вдвое больше вычислений в единицу времени, чем действующий лидер NVIDIA Titan X. Скорее всего, в ней будет применяться второе поколение памяти High Bandwidth Memory увеличенного объема с подключением к процессору по очень широкой шине.

> Виртуальная реальность в 4К-разрешении технически станет доступной на любом компьютере среднего уровня. Кроме того, в 2017 году появятся игры с отображением большей палитры цветов и повышенной четкости благодаря технологии High Dynamic Range (HDR). Именно для них и нужна эта гигантская мощь видеокарт в первую очередь.

Накопители данных: новый SSD созрел для рекорда

С 2017 года быстрые SSD- и флеш-накопители смогут вмещать в себя гораздо больше информации, чем традиционные HDD. Однако новый тип магнитной памяти имеет все шансы похоронить даже флеш.

5 Турбо-SSD читают со скоростью 10 Гбит/с

Существует ли предел скорости у SSD-технологии? 2017 год определенно даст шанс переосмыслить существующее положение вещей. Так, Samsung PM1725a выполняет более миллиона операций ввода-вывода в секунду. Seagate готовит SSD-накопитель Nytro XP7200 со скоростью чтения до 10 Гбит/с (1,25 Гбайт/с). Его подключение реализовано через шину PCIe с 16 линиями, то есть аналогично видеокартам. До сих пор максимумом на ПК были четыре линии, а в серверном оборудовании - восемь.

6 Гигантские SSD до 100 Тбайт

Прощай, магнитный диск: разработчики накопителей начали укладывать штабелями даже флеш-ячейки, что ведет к невероятной плотности записи. Seagate создает пока еще безымянный твердотельный накопитель на 60 Тбайт в формате 3,5 дюйма. Toshiba уже нацелилась на 100 Тбайт.

7 Масштабное объединение памяти

Не успела флеш-память набрать обороты, как на рынок вышла новая технология-преемник. Она отличается модулями, на которых ОЗУ и накопитель сливаются в один турбо-носитель. Такие модули выдерживают гораздо больше процессов записи, чем SSD, и передают данные так быстро, что могут заменять оперативную память. Фурор произвела память 3D XPoint от Intel, которая сейчас тестируется на серверах Facebook. Однако 3D XPoint пока лишь в десять раз обгоняет SSD - для ОЗУ этого недостаточно.

> Как нарочно, именно магнитная память должна завершить объединение: технология MRAM от компании Everspin использует для хранения информации не электрические токи, а магнитные элементы - впервые она была использована в модулях Aup-AXL-M128 для разъема M.2. (рис.1) Намагниченность может изменяться так быстро, что память MRAM достигает скорости оперативной памяти. Нерешенной осталась лишь проблема недостаточной емкости - 256 Мбит на чип. Но уже в следующем году плотность должна быть увеличена в четыре раза. Кроме того, MRAM не подвержена «старению», как флеш-память, и сохраняет данные при отключении питания.

> В микропроцессорах компания Fujitsu планирует начать использовать небольшую память NRAM от Nantero (рис.2). NRAM сохраняет информацию в углеродных нано-трубках за счет изменения проводимости. У этой технологии такой же хороший потенциал, как и у MRAM.

8 Терабайтные SSD для телефонов

К слову о плотности записи: Samsung размещает свой терабайтный SSD на площади всего в два квадратных сантиметра - идеально для ультрабуков, смартфонов и планшетов. Вероятно, это становится возможным благодаря новому поколению ячеек памяти V-NAND, когда друг на друга накладываются 64 слоя ячеек.

Быстрый Интернет в любых сетях

Благодаря новому телефону Pixel от Google и экипированным сетям скорость Интернета поднимется до невиданных ранее высот, даже в общественном транспорте, где уже предоставляется бесплатный Wi-Fi.

9 Новые скорости по ТВ-кабелю

За зашифрованным сокращением DOCSIS 3.1 скрывается мощный апгрейд передачи данных посредством коаксиального (телевизионного) кабеля, к которому ведущие провайдеры приступят в 2017 году. Помимо построения сети на стороне провайдера, клиентам также понадобится новый модем, такой как SURFboard SB8200 от Arris. В теории DOCSIS 3.1 позволит скачивать данные со скоростью до 10 Гбит/с, а загружать - со скоростью в 1 Гбит/с, окончательно похоронив тем самым стекловолокно.

10 Мобильная связь прорывает гигабитную границу

Ведущие сотовые операторы готовят свои сети для работы по технологии LTE Advanced Pro. Следующим летом они должны преодолеть гигабитный рубеж. Осталось надеяться, что провайдеры согласуют свои тарифы и смогут предложить своим клиентам больше трафика за те же деньги.

11 Бесплатный Wi-Fi в транспорте

До конца 2016 года «Мосгортранс» и РЖД планируют завершить оснащение всего транспорта новым оборудованием Wi-Fi. Теперь можно будет получить бесплатный доступ к Интернету везде.

12 Google нападает на Apple и Microsoft

Выпуском нового смартфона Pixel, преемника устройств Nexus, корпорация Google демонстрирует свою новую стратегию. Ценовая политика этой компании в будущем будет все сильнее ориентирована на Apple: в зависимости от телефона и комплектации стоимость варьируется от примерно 55 000 до 75 000 рублей. В отличие от линейки Nexus, где на переднем плане стояла операционная система Android, здесь на сцену выходит новый голосовой помощник, которого Google скромно называет «Ассистентом». Компания собирается поставить его в один ряд с Siri от Apple, Cortana от Microsoft и Alexa от Amazon.

> Новая ОС Кроме того, Google в настоящее время работает над новой операционной системой под кодовым названием Andromeda, в которой должны объединиться Chrome OS и Android. Эта новая оболочка будет установлена, в первую очередь, на ноутбуках и планшетах «два в одном», которые Google противопоставляет устройствам Surface от Microsoft. Первым аппаратом на базе Andromeda должен стать ноутбук-трансформер Pixel 3 - последующая модификация модели Pixel C . Он выйдет на рынок осенью 2017 года.

Виртуальная реальность: погружение в мир иллюзий

Google вооружается, Oculus переоснащается, а Intel начинает восхождение - в 2017 году рынок виртуальной реальности может резко изменить курс. Также нас ожидает погружение в VR-миры с помощью браузера.

13 Google Daydream

Запуском своей VR-платформы Daydream компания Google прощается с дешевыми очками Cardboard из картона. Шлем, получивший названием «View», сделан по большей части из пластика и текстиля, благодаря чему мало весит. Он создает столь же реалистичное погружение, что и продукт-конкурент Gear VR от Samsung. Однако данный шлем работает только с совместимыми с Daydream смартфонами, такими как Pixel Phone.

14 Беспроводной шлем

Компания Oculus VR, один из лидеров рынка VR-шлемов, представила прототип гарнитуры Rift под названием «Santa Cruz», которая обходится без подключения к ПК. Вычислительный блок располагается на затылке пользователя.

15 Intel Project Alloy

Центральный элементом прототипа VR-очков от Intel является камера RealSense, распознающая физические объекты в пространстве - например, руки пользователя. В следующем году эта компания откроет свое программное и аппаратное оборудование для разработчиков.

16 WebVR: виртуальная реальность в браузере

Преимущество VR-контента в браузере заключается в отсутствии необходимости устанавливать дополнительное ПО, чтобы просматривать содержимое с помощью подходящего шлема. Сегодня разработкой виртуальной реальности для браузера занимаются множество организаций. Техническую базу составляет JavaScript-интерфейс WebVR, возникший в результате сотрудничества команд Mozilla и Google Chrome.

> Конфигурация автомобиля в VR На своей конференции Connect компания Oculus представила программу React VR, с помощью которой веб-разработчики в будущем смогут легко создавать контент WebVR. Кроме того, Oculus показала WebVR-приложение от автоконцерна Renault, позволяющее конфигурировать новый автомобиль в виртуальной реальности. Для просмотра контента WebVR Oculus также разрабатывает VR-браузер Carmel.

> VR для Microsoft Edge Даже Edge в будущем должен стать вратами в виртуальную реальность: разработчики Microsoft уже работают над поддержкой WebVR в браузере системы Windows 10. Вместе с очками HoloLens от Microsoft он принципиально изменит подход к работе в Интернете.

Мир на пороге больших перемен

В 2017 году мы будем управлять нашими умными домами посредством голоса, получать покупки при помощи дронов и ездить в зимний отпуск на автомобиле Tesla, если, конечно, все пойдет так, как задумано.

17 Tesla Model 3

В конце 2017 года это свершится: первые модели доступного электрического автомобиля Model 3 от компании Tesla Motors должны быть переданы первым покупателям, сделавшим предзаказ, - при условии, что производство аккумуляторов на фабрике Gigafactory входящей в состав компании, пойдет по плану. В США цена этих инновационных авто будущего среднего класса будет начинаться от $35 000 долларов. В нее не включена плата за использование станций быстрой зарядки.

18 Доставка с помощью дронов

Разрешения от соответствующих ведомств по вопросам воздушного сообщения уже получены: в настоящее время Google в США и Amazon в Великобритании тестируют доставку своих товаров автономными дронами. Коммерческий запуск планируется на 2017 год.

19 Умные дома от Google и Amazon

Благодаря динамикам Echo и Home компании Amazon и Google вступают в бизнес умных домов. Оба устройства управляются голосом. Отвечать будет голосовой помощник.

> Echo голосом ассистентки Alexa, разработанной компанией Amazon, предоставит информацию, прочитает аудиокниги, озвучит сообщения, данные о пробках и прогноз погоды, а также воспроизведет музыку из сервисов Prime и Spotify. Кроме того, с ее помощью можно управлять устройствами из домашней сети: лампами, выключателями и термостатами производства, к примеру, компаний Philips (Hue) и Innogy.

> Home (на иллюстрации) - конкурент устройства Echo от Google с практически теми же возможностями. Разница: в качестве помощника выступает «Ассистент» Google, и есть привязка к другим продуктам этой корпорации, таким как Chromecast и Play Music.

ФОТО: компании-производители; Martin Mielek/Google, Amazon, Samsung, Google; Deutsche Bahn AG; Dirk Ellenbeck/Vodafone