9 công nghệ đột phá được dùng phổ biến trong các năm tới

Tri thức của nhân loại không ngừng phát triển và có những đột phá công nghệ góp phần vào sự tiến bộ trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.

Báo chí nước ngoài nêu mọi lĩnh vực có thể ứng dụng các công nghệ mới đầy hứa hẹn, nhưng trong khuôn khổ Tạp chí CKĐS, chúng tôi chỉ đưa ra các công nghệ liên quan đến công nghiệp cơ khí, chế tạo.

Pin mặt trời Perovskitepin mặt trời thế hệ mới: tương lai mọi ngôi nhà thông minh và ô tô sẽ được trang bị pin perovskite

Ngày nay, thị trường năng lượng mặt trời được thống trị bởi các tế bào tinh thể silicon. Nhưng trong những năm gần đây, một sự đổi mới đã và đang xuất hiện - pha lê từ perovskites. Các phân tử hữu cơ của chúng, kết nối với chì hoặc halogen, tạo thành mạng tinh thể ba chiều. Sản xuất chúng có lợi hơn nhiều so với pin mặt trời silicon. Chúng có thể được phủ một lớp màng mỏng lên bất kỳ bề mặt nào mà không cần sử dụng nhiệt độ cao.


Pin Perovskite có một đặc tính duy nhất là tái phát xạ. Khi ánh sáng chiếu vào nó, năng lượng của các photon không được chuyển hóa hoàn toàn thành điện năng, một phần điện tích được chuyển ngược lại thành photon.

Loại vật liệu này cho phép bạn làm việc với nhiều loại chế phẩm hóa học. Pin mới này đi vào thị trường toàn cầu sẽ giúp cung cấp năng lượng mặt trời cho các vùng sâu vùng xa. Các nhà nghiên cứu từ các quốc gia khác nhau thừa nhận về mức độ rẻ và hiệu quả của công nghệ này. Có lẽ trong tương lai, mọi ngôi nhà và ô tô sẽ được trang bị pin perovskite.

Pin (tích điện) thế hệ mới: thích hợp cho các nhà máy điện gió và năng lượng mặt trời

Trong những năm gần đây, các loại pin mới đã xuất hiện, với công suất đủ cung cấp cho toàn bộ các nhà máy, thành phố và thậm chí cả lưới điện mini. Chúng không chứa chất ăn mòn và kim loại nặng. Pin này được chế tạo nhờ vào các vật liệu: nhôm, sôđa và kẽm. Loại pin này có giá cả phải chăng và an toàn, rất thích hợp cho các nhà máy điện gió và năng lượng mặt trời. Khi sử dụng, môi trường không bị thải khí cacbonic. Tuy nhiên, còn nhiều vấn đề cần phải giải quyết để sớm thương mại hóa, liên quan đến giá thành, an toàn cháy nổ … .

Cảm biến nano: đưa vào cơ thể người phát hiện bệnh lý

Việc tạo ra các cảm biến nano có thể đưa năng lượng, an toàn, sinh thái, y học và các lĩnh vực khác lên một tầm cao mới về chất lượng. Các nhà khoa học đang nghiên cứu để giảm kích thước của cảm biến từ milimét xuống nanomet. Thậm chí, chúng nhỏ đến mức có thể được đưa vào cơ thể người để nghiên cứu và phát hiện các bệnh lý hiện có.

Một loại cảm biến nano khác là các ống nano carbon, được sử dụng để tạo ra các nano ăng-ten không dây, để thu thập thông tin từ nhiều điểm khác nhau khác nhau.

Vật liệu 2D: có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là ngành điện tử

Một loại vật liệu mới bao gồm một lớp nguyên tử có nhiều hứa hẹn. Những vật liệu hai chiều này có những đặc tính độc đáo. Chúng được kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững. Các mặt phẳng hai chiều thu được, tùy thuộc vào loại tinh thể ban đầu, có thể là nam châm, chất cách điện, chất bán dẫn hoặc kim loại.

Các nhà khoa học đã tạo ra graphene hai chiều bằng cách sử dụng như băng dính thông thường. Nó có các thuộc tính sau: linh hoạt; độ cứng; dẫn điện cực nhanh và không thấm với hầu hết các chất. Ban đầu, giá thành của graphene đắt hơn vàng. Nhưng theo thời gian, những cải tiến trong công nghệ sản xuất sẽ góp phần giảm giá đáng kể.

Phạm vi sử dụng của graphene: chế tạo máy bay; sản xuất cảm biến linh hoạt; cải tiến pin lithium-ion và siêu tụ điện; nhựa đường và bê tông; bộ lọc nước (để khử muối và xử lý nước thải). Các vật liệu 2D khác cũng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là ngành điện tử.

Các nhà môi trường lo ngại về độc tính của graphene và các hợp chất hai chiều khác. Nhưng nghiên cứu trong hơn một thập kỷ qua vẫn chưa cho thấy tác hại của nó đối với môi trường và sức khỏe con người.

Robot thông minh ngày càng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực dịch vụ tài chính, giáo dục, luật,…

Mỗi năm đều xuất hiện các mặt hàng mới trong lĩnh vực chế tạo người máy. Điều này trở nên khả thi nhờ vào sự phát triển của các công nghệ thông tin mới đầy hứa hẹn. Mục đích chính của robot là giúp đỡ con người trong cuộc sống hàng ngày. Nhiều dự báo rằng không bao lâu nữa máy móc sẽ bắt đầu thay thế sức lao động của công nhân ở mức độ rất cao trong nhiều chuyên ngành khác nhau. Robot đang thay thế con người trong lĩnh vực dịch vụ. Ngoài ra, theo thời gian, chúng sẽ thế chỗ của các nhà tài chính, luật sư, kỹ sư, bác sĩ, giáo viên. Điều này dẫn đến tình trạng thất nghiệp nghiêm trọng trong dân cư, song song với giảm chi phí lao động, có thể tạo nên những biến động xã hội, dân sinh.

Điện không dây ứng dụng mạnh mẽ cho xe điện

Đây là một công nghệ tương đối mới và đang phát triển năng động. Tất cả các thiết bị gia dụng đều chạy bằng điện. Theo các chuyên gia, có sự biến đổi dòng điện thành năng lượng từ trường có tần số nhất định. Sau đó, nó được truyền đến thiết bị nhận. Ngày nay, các dự án lớn đang được phát triển có kế hoạch sử dụng nguồn điện không dây. Một trong số đó là xe điện. Những lợi ích: không cần nguồn điện; không cần dây. Nhược điểm: giá thành thiết bị cao; mất an toàn do từ trường đối với con người; khoảng cách ứng dụng còn giới hạn.

Bề mặt thông minh giúp bảo vệ chống bức xạ điện tử, chặn wifi

Một trong những phát triển mới là lớp phủ đặc biệt có thể chặn tín hiệu Wi-Fi. Điều này rất quan trọng đối với những người muốn có những căn phòng đặc biệt được bảo vệ khỏi bức xạ điện từ. Một lớp phủ đặc biệt giúp tín hiệu chỉ được nhận trong một khu vực nhất định và không vượt ra ngoài phạm vi đó.

Xe tự lái hạn chế tối đa mức nguy hại cho con người khi va chạm nhưng còn đó sự hoàn thiện với luật giao thông phi tiêu chuẩn và chống tin tặc

Máy tính có thể lái ô tô tốt hơn nhiều so với con người. Họ không bị phân tâm bởi những vấn đề không liên quan khi lái xe (trò chuyện, thư từ và các vấn đề khác). Ngoài ra, chúng còn được trang bị nhiều loại cảm biến (camera, laser, radar, điều hướng trực tuyến), mang lại cho chúng những siêu năng lực. Các công ty ô tô đua nhau sản xuất ô tô tự lái.

Google đã tạo ra một chiếc ô tô tự lái có thể di chuyển trên những con đường mà không cần người điều khiển. Một máy đo xa laser được lắp trên nóc xe, máy ghi lại hình ảnh ba chiều của không gian xung quanh. Sau đó máy tính sẽ kiểm tra dữ liệu so với bản đồ từ cơ sở dữ liệu. Nếu cần thiết, nó sẽ thực hiện các chỉnh sửa, có tính đến tất cả các thông tin được thu thập bởi các radar.

 

Các kỹ sư Google cũng tính về an toàn thụ động: Kính chắn gió linh hoạt và không thể vỡ, và cản được làm bằng xốp chất lượng. Nếu vô tình xảy ra va chạm với người đi bộ, nguy cơ bị thương cho người đi bộ sẽ là tối thiểu.

Volvo đã phát triển một hệ thống liên kết một số xe trong một chuỗi, hệ thống này sẽ tự động đi theo người dẫn đầu.

Toyota đã giới thiệu sản phẩm, và tập trung vào việc cải thiện "tầm nhìn" và khả năng tự học của chiếc xe. Việc sử dụng máy ảnh cảm biến, radar và các cảm biến khác giúp giảm sự phụ thuộc vào biểu đồ điều hướng.

 Nhiều trở ngại còn đó trên con đường đưa phương tiện không người lái vào sử dụng đại trà. Xe tự lái cần làm việc trong điều kiện thời tiết bất thường, bất lợi, cần ứng phó phù hợp với các tình huống giao thông phi tiêu chuẩn và tự bảo vệ khỏi tin tặc.

BMW iNext - flagship tự lái điện - 2021

Máy bay vận tải, taxi không người lái kết nối thông thương đến những vùng xa xôi hẻo lánh nhất

Việc vận chuyển hàng hóa bằng máy bay không người lái dường như trước đây là không tưởng. Nhưng đang trở thành hiện thực, và nó sẽ sớm trở thành một quá trình hoàn toàn bình thường. Amazon đã từng giao một lô hàng nhỏ đến thành phố Cambridgeshire. Emirates sẽ cung cấp cho người dân taxi không người lái trong tương lai gần. Các bưu điện Nhật Bản có kế hoạch sử dụng máy bay không người lái để chuyển bưu kiện về nông thôn. 

Quá trình tạo ra các dự án mới là tự nhiên và liên tục, vì đây là tiến bộ kỹ thuật với các tiện ích mới. Mỗi sự phát triển công nghệ mới đều có những đặc điểm và tiềm năng riêng biệt. Những công nghệ này đòi hỏi sự đầu tư lớn và sự quan tâm của Chính phủ, để có được giá thành thương mại, và sự chấp nhận của người dân./.

Источник/Nguồn: https://qwizz.ru. Новые технологии