نشریه نیوساینتیست در آخرین شماره خود به معرفی 10 اختراع ویژه پرداخته است. این اختراعات، اختراعاتی عادی نیستند، بلکه پیش‌بینی می‌شود که مشابه اعجازهای فناوری در عصر حاضر، آنها هم الگوی زندگی بشر را در دهه‌های پیشروی دگرگون سازند.
اگر سنتان قد می‌دهد، 30 سال پیش را به یاد آورید. نگاهی به اتفاقات مهم آن دوره، یکنواختی آن روز‌های دنیای فناوری را به وضوح نشان می‌دهد. شاید بتوان اوج هیجان آن سال‌ها را در سال 1979 دانست، زمانی که شرکت ژاپنی نت، اولین شبکه تلفن همراه را در توکیو راه‌اندازی کرد. گرچه برای چند دهه این چیزها اسباب‌بازی دست ابرپولدارها بود، ولی امروز آن قدر گوشی همراه وجود دارد که نیمی از ساکنان زمین بتوانند یکی از آنها داشته باشند.
البته این تنها انقلابی نیست که اخیرا در دنیای فناوری اتفاق افتاده باشد. آیا تا همین چند سال قبل آرزو نداشتید که مجموعه تمام آهنگ‌هایتان را در جیبتان جای دهید؟ یا این‌که به سیستمی دسترسی داشته باشید که برای برقراری ارتباط و به اشتراک گذاشتن اطلاعات، آن‌هم نه فقط ساکنان محله‌تان، که ساکنان کره خاکی، کمکتان کند؟
نظر انداختن در جام جهان‌نما برای مرور ایام پر از دلشوره است، ولی دل به دریا زدیم و ده وسیله الکترونیکی برتر را معرفی کرده‌ایم که طی 30 سال آینده به اندازه گوشی همراه، آی‌پاد و اینترنت، و حتی بیش‌تر از آنها، روند زندگی‌مان را تغییر خواهند داد.
بینایی فوق‌العاده
چه کسی می‌تواند از امتحان یک عینک امواج ایکس صرف‌نظر کند؟ شاید از هر چیزی که مقابل دیدگانمان قرار گیرد خوشمان نیاید، ولی اگر دارای قدرت دیدی مثل سوپرمن بودیم، می‌توانستیم آن سوی دیوارها را هم ببینیم. البته برای مصارف عمومی نباید خیلی به چنین وسیله‌ای بدبین بود؛ می‌توان با استفاده از آن مراقب فرزند خود در طبقه بالایی بود. خوشبختانه یا متاسفانه، هنوز چنین وسیله‌ای به وجود نیامده، با این حال چند حقه فناوری وجود دارد که ما را به آن نزدیک می‌کند.
ناپدید شوید
اخیرا رویاهایی از داستان‌های علمی- تخیلی برای تحقق شنل‌های نامرئی‌کننده سر بیرون آورده‌اند. اولین آنها که فقط روی ریزموج‌ها کار کرده بود، در سال 2006 عرضه شد. بعد از آن تلاش‌های دیگری هم برای رقابت با توانایی‌های هری پاتر شروع شد.
این گونه وسایل برای ناپدید کردن یک جسم، امواج الکترومغناطیسی اطراف آن را منحرف می‌کنند. تا کنون تنها راه برای رسیدن به شنل‌های نامرئی‌کننده استفاده از متامتریال‌ها بوده که برای فعل وانفعال با نور و هدایت آن به شکل قابل کنترل، از اجزای الکترونیکی ساخته شده‌اند.
هدف این مواد، پدید آوردن پوششی نامرئی‌کننده است که برای طیف وسیعی از بسامدهای مرئی قابل استفاده باشد. البته دست یافتن به چنین موادی آسان نیست. اجزای تشکیل‌دهنده آنها باید از طول‌موج نوری که برای تعامل با آن ساخته شده‌اند، کوچک‌تر و ظریف‌تر باشند.
درمان از راه دور
گوشی‌های همراه جدید شاید قابلیت‌های بیش‌تری از وسیله ارتباطی استار‌تک داشته باشند، ولی اسکنر طبی قابل‌حمل دکتر بونز که جراحات داخلی را فورا نمایش می‌دهد، قدری دیگر طول می‌کشد تا به دنیای واقعی وارد شود. ولی وقتی که وارد بازار شود، یک گام هم جلوتر خواهد بود! مهندسان در حال توسعه این اسکنر قابل‌حمل هستند که نه تنها آسیب‌های داخلی را نمایان می‌سازد، که آنها را در یک لحظه مداوا می‌کند.
راز نهفته در فناوری این اختراع، به‌کارگیری امواج با بسامد بالا است. هم‌اکنون پزشکان از امواج فراصوت برای بررسی و عکسبرداری از جنین در رحم مادر استفاده می‌کنند. اما با افزایش شدت این امواج و متمرکز کردن آنها روی یک نقطه می‌توان حرارت کافی را برای پختن بافت بدن پدید آورد!
تحقیقات لاورنس کرام از دانشگاه واشنگتن در سیاتل نشان داده است که امواج فراصوت با شدت بالا می‌تواند رگ‌های در حال خونریزی را داغ کند. شرکت او، آلتراسوند تکنولوژی، وسیله‌ای دستی ساخته که به جراحان اجازه می‌دهد با نفوذ به ارگان پر از خون، بریدگی را داغ کند. کرام ابراز امیدواری کرده که در سال جاری بتواند این فناوری را روی بشر هم آزمایش کند.
همچنین امواج ضعیف فراصوت می‌تواند برای تشخیص جریان سریع خون در رگ در حال خونریزی نیز به کار بیاید. آژانس پروژه‌های تحقیقاتی دفاعی پیشرفته آمریکا روی وسیله‌ای به نام «سیستم انعقاد صوتی خونریزی عمیق» سرمایه‌گذاری کرده که با بهره‌گیری از امواج فراصوت، هر دو عمل تشخیص و درمان رگ بریده را انجام می‌دهد.
این وسیله شامل آرایه‌هایی از فرستنده-گیرنده‌های فراصوتی است که به دور عضو آسیب‌دیده پیچیده می‌شود. فرستنده-گیرنده‌ها، امواج کم‌انرژی فراصوت منتشر و بازتابش رگ‌های مجروح را اسکن می‌کنند. اگر این آرایه‌ها در یک رگ نشتی تشخیص دهند، فورا این نشتی را قطع می‌کنند.
مرد عنکبوتی، پای مارمولکی
شخصیت پیتر پارکر در مرد عنکبوتی سبب شد که بالا رفتن از دیوار آسان به نظر برسد، ولی تکرار آن حرکات عجیب وغریب در دنیای واقعیت، سال‌ها است که محققان را در تلاش برای بالا رفتن از دیوار نگه داشته است. دلیل این امر واضح است؛ دست‌کش و کفش‌های مرد عنکبوتی باید بتواند وزن یک انسان با ابعاد متوسط را در حالی‌که از آسمانخراش آویزان شده، تحمل کند.
اما برخلاف اغلب مردم، دانشمندان عنکبوت را برای الگوی بالا رفتن از دیوار نپسندیده‌اند. آنها مارمولک را ترجیح می‌دهند.
در سال 2003، آندره جیم از دانشگاه منچستر در انگلیس، ماده‌ای را با موهای میکروسکوپی طراحی کرد که مشابه سطح پای مارمولک است. نیروی بین مولکولی واندروالسی، که در مقیاس‌های کوچک موثر است، باعث چسبیدن موها به دیوار می‌شود و از آنجاکه پای مارمولک از میلیون‌ها مو پوشیده شده، منجر به جاذبه قدرتمندی می‌شود که حیوان را روی دیوار نگه می‌دارد. مواد اولیه مویی که جیم ابداع کرده، از ماده‌ای به نام کپتون تشکیل شده است، و درصورتی که 1 سانتی‌متر مربع از آن محکم به سطحی قائم فشار داده شود، می‌تواند وزنه‌ای به جرم 1 کیلوگرم را نگه دارد.
ولی برای افزایش مقیاس این اختراع تا ابعاد کاربردی، مشکلاتی وجود دارد. برای مثال، برای پوشش دادن سطح لازم جهت نگه داشتن یک نفر، موها باید بلند باشند و مشکل موهای بلند، در هم پیچیده شدن آنها است. یکی از دانشمندان دانشگاه صنعتی تورین در ایتالیا راه‌حلی برای این مشکل یافته است. او در سال 2007، طرحی ارائه کرد که مشابه درخت صنوبر، متشکل از نانولوله‌های کربنی بلند در یک تنه و نانولوله‌های کوتاه‌تر در شاخه‌ها بود. وی با این ابتکار، دست‌کشی ساخت که هر جفت از آن حدود 10 کیلوگرم را تحمل می‌کرد.
با این وجود، طبیعت همچنان در این زمینه برتری دارد! چه آن‌که کثیفی میان موهای مصنوعی ویژگی چسبناکی را کاهش می دهد، ولی پاهای مارمولک می‌تواند خود را تمیز کند.
شما هم انرژی تولید کنید
گوشی همراه شما یکی از اعجازهای عصر جدید است. با این حال فارغ از این که چه قابلیت‌هایی دارد، وقتی که شارژ باتری‌اش به انتها برسد، دیگر هیچ فایده‌ای ندارد. اما چقدر عالی می‌شد اگر از این باتری‌ها خلاص می‌شدید و تمام انرژی مورد نیاز وسیله الکترونیکی‌تان را از دنیای اطراف تامین می‌کردید؛ مثلا سیم شارژر آن را به لباستان می‌زدید!
چند ماه پیش، زیهونگ لین وانگ از موسسه فناوری جورجیا در آتلانتا، پارچه‌ای ساخت که از نانوسیم‌های اکسید‌‌روی بر رشته‌های کلوار بافته شده است. هر بار که این ماده خم یا مچاله می‌شود، جریان الکتریکی ضعیفی را تولید می‌کند. وانگ و گروهش دریافته‌اند که اگر هر پارچه‌ای را با نواری از این فلز بپوشانند، می‌توانند الکتریسیته حاصل را جمع کنند. با بهره‌گیری از این فناوری می‌توان انرژی دستگاه‌هایی را که در بدن انسان قرار می‌گیرند، مانند دستگاه تنطیم‌کننده ضربان قلب، از خود فرد گرفت.
گروهی به هدایت دیوید ترن در داشگاه استنفورد کالیفرنیا هم ژنراتوری ابداع کرده‌اند که از فعالیت قلب، الکتریسیته تولید می‌کند. تولید الکتریسیته توسط این دستگاه با جلو و عقب کردن یک آهن‌ربای ریز در سیم‌پیچی کوچک صورت می‌گیرد. آهن‌ربا در یک لوله سیلیکونی مملو از مایع با دو بالون متصل به هر دو انتها قرار گرفته و کل دستگاه در قلب جای می‌گیرد. وقتی قلب می‌تپد، بالون‌ها یکی پس از دیگری جمع می‌شوند و به مایع داخل لوله، نیرو وارد می‌کنند. نیروی وارد بر مایع سبب جلو و عقب شدن آهن‌ربا در لوله می‌شود.
اما جالب‌تر از هر دوی این روش‌ها، ابتکار آدام هلر از دانشگاه تگزاس در آستین است. او سلولی سوختی ساخته است که می‌تواند در رگ قرار بگیرد و از گلوکز خون به عنوان سوخت استفاده کند و جریان الکتریکی تولید کند.
جت‌پک
جت‌های فردی جایگاه ویژه‌ای در دنیای ماشین‌های رویایی دارند، چراکه چندین دهه است که مهندسان آنها را می‌سازند و می‌پرانند و البته در اغلب موارد سقوط می‌کنند!
کمربند‌های موشکی، شاید بیش از همه نمونه‌های مشابه در فیلم تاندربال از سری فیلم‌های جیمز باند، در جشن افتتاحیه المپیک 1984 لوس‌آنجلس و در صفحات مجلات علمی دیده شده است. 40 سال از پرواز اولین کمربند موشکی می‌گذرد، ولی تمام این ماشین‌ها یکسان کار می‌کنند و متاثر از محدودیت‌های مشابهی هستند.
کمربند‌های موشکی با تسریع فرآیند تجزیه پیروکسیدهیدروژن به بخار و اکسیژن که به سرعت منبسط می‌شوند، نیروی پیشران مورد نیاز را تامین می‌کنند. مشکل اینجا است که هر یک از این ماشین‌ها تنها برای 30 ثانیه می‌توانند نیروی پیشران لازم را تولید کنند. با این اوصاف، چه کسی به داشتن چنین وسیله‌ای رغبت نشان می‌دهد؟
در 1999، شرکتی به نام «میلنیوم‌جت» در سانتاکلارای کالیفرنیا، یک ماشین پرواز فردی ساخت که بر آن دو روتور عمودی نصب شده بود که از یک موتور پیستونی نیرو می‌گرفتند. گرچه این تلاش امیدوارکننده بود، ولی با سقوط ماشین در پروازی آزمایشی، این شرکت عملیات توسعه آن را در سال 2003 موقف کرد.
با وجود همه شکست‌هایی که مهندسان در این زمینه متحمل شده‌اند، شرکت هواپیماسازی مارتین در کرایست‌چرچ نیوزیلند در تابستان گذشته، جت پک کاملا متفاوتی را پرتاب کرد. نکته جالب در مورد محصول این شرکت این است که به‌جای یک موتور راکت، از دو موتور توربوجت نیرو می‌گیرد. بنابر این می‌توان آن را به شایستگی یک جت‌پک نامید.
توربوجت‌ها با گرداندن دو روتور که به طور عمودی نصب شده‌اند، نیروی برخاستن را تامین می‌کنند. این ماشین پرواز از سوخت خودرو استفاده می‌کند و با یک باک پر، می‌تواند 30 دقیقه در هوا پرواز کند و مسافت 50 کیلومتری را بپیماید. البته مخترعان با تعبیه یک چتر نجات، فکر روز مبادا را هم کرده‌اند.
تنها نکته منفی این وسیله پرنده فردی، قیمت 100هزار دلاری آن است. با این پول می‌توان یک خودروی آخرین مدل خرید. با این وجود، شرکت سازنده اعلام کرده که در حال دریافت سفارش‌های متعددی است و ابراز امیدواری کرده که در تابستان یا پاییز آینده، اولین سری از این محصولات را بدست مشتریان برساند. موسس این شرکت، گلن مارتین می‌گوید که در ابتدا تصور می‌شد محصولشان صرفا یک اسباب‌بازی برای بچه پولدارها باشد، ولی در فهرست مشتریان می‌توان افراد نظامی، گروه‌های تجسس و نجات و اقشار دیگر مردم را دید.
خودروی دیگر من یک فضاپیما است
احساسی خیال‌انگیز : تصور کنید فارغ از جاذبه زمین، در کشتی فضایی شخصی‌تان نشسته‌اید و در حال گردش در یک مدار، از مشاهده غروب خورشید لذت می‌برید.
این روزها ایده رفتن به فضا با فضاپیمای اختصاصی، دیگر خنده‌دار نیست. اما بزرگ‌ترین مانع تحقق آن، یافتن راهی مقرون به صرفه برای پرتاب به فضا است. روش متعارف و رایج فعلی، پر کردن یک لوله فلزی از سوخت پرانرژی و ایجاد احتراق در یک انتهای آن است. اما همین روش معمول 100میلیون دلار به ازای هر پرتاب هزینه دارد.
یک راه برای کاهش این هزینه، به‌کارگیری بال است. نیروی بالابرنده‌ای که بال‌ها تولید می‌کنند، به بالا رفتن کشتی از جو کمک می‌کند. به این ترتیب میزان سوخت مورد نیاز کاهش یافته و وزن کشتی نیز کم می‌شود.
این راهبردی است که توسط دو شرکت خصوصی ویرجین‌گالکتیک و اکس.سی.او.آر.آئرواسپیس برای توسعه دو وسیله مسافرت به فضا، تبیین شده است.
فضاپیمای ویرجین‌گالکتیک، موسوم به Spaceship2 که قرار است عملیات خود را از سال 2010 آغاز کند، تا ارتفاع 15 کیلومتری را با یک هواپیما پرتاب کننده می‌پیماید. در این ارتفاع فضاپیما جدا می‌شود و موتور آن پیشروی در ادامه مسیر را تا فضا به عهده می‌گیرد.
تنفس در زیر آب
حتی با وسایل پیشرفته تنفس غواصان نیز شما فقط تا زمانی قادر به تنفس در زیر آب خواهید بود که منبع هوا اجازه می‌دهد؛ ولی چرا نتوانیم مثل ماهی‌ها با خارج کردن اکسیژن آب اقیانوس، هوای مورد نیاز را تامین کنیم و برای مدتی طولانی زیر آب به سر ببریم؟
در سال 2002، یک غواص از طریق یک آب‌شش مصنوعی با تنفس از اکسیژن موجود در آب، نیم ساعت را در زیر آب استخر گذراند. این وسیله را شرکت فوجی‌سیستمز در توکیوی ژاپن ساخته بود و برای جداکردن اکسیژن محلول در آب، از فناوری برتر غشاهای سیلیکونی استفاده کرده بود. این غشاها در برابر گازها نفوذپذیر و در برابر مایعات نفوذناپذیرند. بدین ترتیب در چرخه‌ای مشابه آب‌شش‌های یک ماهی، اکسیژن محلول به مجرای تنفسی وارد می‌شود و دی‌اکسید‌کربن بازدم به آب برگردانده می‌شود.
با این حال، ما در آینده نزدیک شاهد استفاده از آب‌شش‌های مصنوعی توسط غواصان نخواهیم بود، چراکه آب‌شش‌های فعلی سطح پایینی از اکسیژن را به سیستم تنفسی فرد می‌رسانند که در شرایط غواصی خطرناک است.
سیستم حیاتی بدن انسان به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارد که این مقدار حتی در یک لیتر از آب دریا هم پیدا نمی‌شود. بنابراین غواصی که از آب‌شش‌ها استفاده می‌کند باید حجم عظیمی از آب را به آن پمپ کند تا بتواند اکسیژن کافی برای تنفس بدست آورد. برای این کار، غواص باید با خود باتری و وسایل پمپاژ آب حمل کند، که این، خود باعث انحراف از هدف اصلی می‌شود که همان حمل نکردن مخزن هوا است.
با این همه، نمی‌توان آب‌شش‌های مصنوعی را بی‌استفاده به حساب آورد. همان‌طور که روبوت‌های زیرآبی از سلول‌های سوختی نیرو می‌گیرند، می‌توانند از آب‌شش‌ها نیز برای تامین اکسیژن مورد نیازشان استفاده کنند. آنها همچنین می‌توانند برای رهایی زیردریایی‌ها از دی‌اکسید‌کربن اضافی و شاید تقویت ذخیره اکسیژن به طور هم‌زمان به کار بیایند.
ترجمه صوتی هم‌زمان
در کتاب راهنمایی مسافران به کهکشان، داگلاس آدامز ماهی زرد رنگی را به اسم بابل‌فیش تصویر کرد که وقتی در گوش کسی قرار می‌گرفت، با استفاده از انرژی امواج مغز، فرکانس‌های ذهنی ناخودآگاه و چیزی که یک ماتریس تلپاتیک نامیده می‌شود، به ترجمه هم‌زمان و مکالمه با بیگانگان می‌پرداخت. ولی سربازان آمریکایی مستقر در عراق از وسیله‌ای بهره می‌گیرند که گرچه زرد نیست و در گوش جا نمی‌گیرد، می‌تواند به یک مترجم جهانی تبدیل شود.
این وسیله که ایراک‌کام نام گرفته، توسط شرکت اس.آر.آی در منلوپارک کالیفرنیا ساخته شده و شامل یک لپ‌تاپ مجهز به نرم‌افزار تشخیص گفتار و ترجمه است. وقتی از طریق میکروفون به زبان عربی صحبت می‌شود، پیش از ترجمه آن به زبان انگلیسی، جملات به عربی نگاشته می‌شوند و بعد از پایان صحبت فرد، یک صدای کامپیوتری ترجمه آن را می‌گوید.
البته نمی‌توان از این برنامه‌ها انتظار داشت که تمام مسائل مربوط به زبان‌های بیگانه را حل کند. اگر ایراک‌کام تا کنون کارا بوده، به دلیل تمرکز آن روی 50هزار لغتی است که سربازان به آنها نیاز دارند، وگرنه هرچه دامنه لغات وسیع‌تر شود، تشخیص معنی دیگر لغات برای برنامه مشکل‌تر خواهد شد.
این فیلم بوی خوبی دارد!
شمیم یک شام خوشمزه که آب از دهانتان راه می‌اندازد، یا رایحه مست‌کننده عطری خوشبو، و یا بوی باروت در گیرودار نبرد، همگی حکایت از این دارند که شامه، محرک قدرتمندی است. بنابراین تصور کنید که برنامه‌های تلویزیون یا بازی‌های ویدئویی با رایحه‌شان همراه شوند.
این ایده اصلی Smell-O-Vision است که به تلویزیون‌ها قابلیت تولید بوهای متناسب با صحنه‌هایی را می‌دهد که نمایش می‌دهند. دانشمندان هنوز به این راز پی نبرده‌اند که چرا ما می‌توانیم مولکول‌های معینی را جهت درک رایحه‌شان حس کنیم، ولی نمی‌توانیم بوی مولکول جدیدی را پیش‌گویی کنیم و یا مولکولی جدید با رایحه دلخواهمان تولید کنیم. گرچه smell-o-vision محصول برخی یافته‌ها است و موانعی چند را پشت سر گذاشته، ولی هنوز هم چگونگی فعالیت سیستم بویایی به درستی روشن نشده است.
ولی چطور می‌توان به این فناوری دست یافت؟ محققان در شرکت سونی جواب این سوال را دارند. آنها معتقدند که باید بینی را به کلی فراموش کرد و مستقیما به سراغ مغز رفت. ایده پشت برنامه این شرکت، به‌کارگیری علایم فراصوتی برای تحریک بخش‌های منتخب مغز است تا بوهای مختلف در ذهن بیننده و بازیکن القا شود. متاسفانه تا امروز هیچ نشانه‌‌ای از این‌که سونی در حال ساخت سخت‌افزار مورد نیاز باشد، دیده نشده است.
منابع:
http://www.khabaronline.ir/news-3273.aspx
http://www.newscientist.com/article/mg20126921.800-ten-scifi-devices-that-could-soon-be-in-your-hands.html
http://mybroadband.co.za/vb/showthread.php/155783-Ten-sci-fi-devices-that-could-soon-be-in-your-hands
اگر سنتان قد می‌دهد، 30 سال پیش را به یاد آورید. نگاهی به اتفاقات مهم آن دوره، یکنواختی آن روز‌های دنیای فناوری را به وضوح نشان می‌دهد. شاید بتوان اوج هیجان آن سال‌ها را در سال 1979 دانست، زمانی که شرکت ژاپنی نت، اولین شبکه تلفن همراه را در توکیو راه‌اندازی کرد. گرچه برای چند دهه این چیزها اسباب‌بازی دست ابرپولدارها بود، ولی امروز آن قدر گوشی همراه وجود دارد که نیمی از ساکنان زمین بتوانند یکی از آنها داشته باشند.
البته این تنها انقلابی نیست که اخیرا در دنیای فناوری اتفاق افتاده باشد. آیا تا همین چند سال قبل آرزو نداشتید که مجموعه تمام آهنگ‌هایتان را در جیبتان جای دهید؟ یا این‌که به سیستمی دسترسی داشته باشید که برای برقراری ارتباط و به اشتراک گذاشتن اطلاعات، آن‌هم نه فقط ساکنان محله‌تان، که ساکنان کره خاکی، کمکتان کند؟
نظر انداختن در جام جهان‌نما برای مرور ایام پر از دلشوره است، ولی دل به دریا زدیم و ده وسیله الکترونیکی برتر را معرفی کرده‌ایم که طی 30 سال آینده به اندازه گوشی همراه، آی‌پاد و اینترنت، و حتی بیش‌تر از آنها، روند زندگی‌مان را تغییر خواهند داد.
بینایی فوق‌العاده
چه کسی می‌تواند از امتحان یک عینک امواج ایکس صرف‌نظر کند؟ شاید از هر چیزی که مقابل دیدگانمان قرار گیرد خوشمان نیاید، ولی اگر دارای قدرت دیدی مثل سوپرمن بودیم، می‌توانستیم آن سوی دیوارها را هم ببینیم. البته برای مصارف عمومی نباید خیلی به چنین وسیله‌ای بدبین بود؛ می‌توان با استفاده از آن مراقب فرزند خود در طبقه بالایی بود. خوشبختانه یا متاسفانه، هنوز چنین وسیله‌ای به وجود نیامده، با این حال چند حقه فناوری وجود دارد که ما را به آن نزدیک می‌کند.
ناپدید شوید
اخیرا رویاهایی از داستان‌های علمی- تخیلی برای تحقق شنل‌های نامرئی‌کننده سر بیرون آورده‌اند. اولین آنها که فقط روی ریزموج‌ها کار کرده بود، در سال 2006 عرضه شد. بعد از آن تلاش‌های دیگری هم برای رقابت با توانایی‌های هری پاتر شروع شد.
این گونه وسایل برای ناپدید کردن یک جسم، امواج الکترومغناطیسی اطراف آن را منحرف می‌کنند. تا کنون تنها راه برای رسیدن به شنل‌های نامرئی‌کننده استفاده از متامتریال‌ها بوده که برای فعل وانفعال با نور و هدایت آن به شکل قابل کنترل، از اجزای الکترونیکی ساخته شده‌اند.
هدف این مواد، پدید آوردن پوششی نامرئی‌کننده است که برای طیف وسیعی از بسامدهای مرئی قابل استفاده باشد. البته دست یافتن به چنین موادی آسان نیست. اجزای تشکیل‌دهنده آنها باید از طول‌موج نوری که برای تعامل با آن ساخته شده‌اند، کوچک‌تر و ظریف‌تر باشند.
درمان از راه دور
گوشی‌های همراه جدید شاید قابلیت‌های بیش‌تری از وسیله ارتباطی استار‌تک داشته باشند، ولی اسکنر طبی قابل‌حمل دکتر بونز که جراحات داخلی را فورا نمایش می‌دهد، قدری دیگر طول می‌کشد تا به دنیای واقعی وارد شود. ولی وقتی که وارد بازار شود، یک گام هم جلوتر خواهد بود! مهندسان در حال توسعه این اسکنر قابل‌حمل هستند که نه تنها آسیب‌های داخلی را نمایان می‌سازد، که آنها را در یک لحظه مداوا می‌کند.
راز نهفته در فناوری این اختراع، به‌کارگیری امواج با بسامد بالا است. هم‌اکنون پزشکان از امواج فراصوت برای بررسی و عکسبرداری از جنین در رحم مادر استفاده می‌کنند. اما با افزایش شدت این امواج و متمرکز کردن آنها روی یک نقطه می‌توان حرارت کافی را برای پختن بافت بدن پدید آورد!
تحقیقات لاورنس کرام از دانشگاه واشنگتن در سیاتل نشان داده است که امواج فراصوت با شدت بالا می‌تواند رگ‌های در حال خونریزی را داغ کند. شرکت او، آلتراسوند تکنولوژی، وسیله‌ای دستی ساخته که به جراحان اجازه می‌دهد با نفوذ به ارگان پر از خون، بریدگی را داغ کند. کرام ابراز امیدواری کرده که در سال جاری بتواند این فناوری را روی بشر هم آزمایش کند.
همچنین امواج ضعیف فراصوت می‌تواند برای تشخیص جریان سریع خون در رگ در حال خونریزی نیز به کار بیاید. آژانس پروژه‌های تحقیقاتی دفاعی پیشرفته آمریکا روی وسیله‌ای به نام «سیستم انعقاد صوتی خونریزی عمیق» سرمایه‌گذاری کرده که با بهره‌گیری از امواج فراصوت، هر دو عمل تشخیص و درمان رگ بریده را انجام می‌دهد.
این وسیله شامل آرایه‌هایی از فرستنده-گیرنده‌های فراصوتی است که به دور عضو آسیب‌دیده پیچیده می‌شود. فرستنده-گیرنده‌ها، امواج کم‌انرژی فراصوت منتشر و بازتابش رگ‌های مجروح را اسکن می‌کنند. اگر این آرایه‌ها در یک رگ نشتی تشخیص دهند، فورا این نشتی را قطع می‌کنند.
مرد عنکبوتی، پای مارمولکی
شخصیت پیتر پارکر در مرد عنکبوتی سبب شد که بالا رفتن از دیوار آسان به نظر برسد، ولی تکرار آن حرکات عجیب وغریب در دنیای واقعیت، سال‌ها است که محققان را در تلاش برای بالا رفتن از دیوار نگه داشته است. دلیل این امر واضح است؛ دست‌کش و کفش‌های مرد عنکبوتی باید بتواند وزن یک انسان با ابعاد متوسط را در حالی‌که از آسمانخراش آویزان شده، تحمل کند.
اما برخلاف اغلب مردم، دانشمندان عنکبوت را برای الگوی بالا رفتن از دیوار نپسندیده‌اند. آنها مارمولک را ترجیح می‌دهند.
در سال 2003، آندره جیم از دانشگاه منچستر در انگلیس، ماده‌ای را با موهای میکروسکوپی طراحی کرد که مشابه سطح پای مارمولک است. نیروی بین مولکولی واندروالسی، که در مقیاس‌های کوچک موثر است، باعث چسبیدن موها به دیوار می‌شود و از آنجاکه پای مارمولک از میلیون‌ها مو پوشیده شده، منجر به جاذبه قدرتمندی می‌شود که حیوان را روی دیوار نگه می‌دارد. مواد اولیه مویی که جیم ابداع کرده، از ماده‌ای به نام کپتون تشکیل شده است، و درصورتی که 1 سانتی‌متر مربع از آن محکم به سطحی قائم فشار داده شود، می‌تواند وزنه‌ای به جرم 1 کیلوگرم را نگه دارد.
ولی برای افزایش مقیاس این اختراع تا ابعاد کاربردی، مشکلاتی وجود دارد. برای مثال، برای پوشش دادن سطح لازم جهت نگه داشتن یک نفر، موها باید بلند باشند و مشکل موهای بلند، در هم پیچیده شدن آنها است. یکی از دانشمندان دانشگاه صنعتی تورین در ایتالیا راه‌حلی برای این مشکل یافته است. او در سال 2007، طرحی ارائه کرد که مشابه درخت صنوبر، متشکل از نانولوله‌های کربنی بلند در یک تنه و نانولوله‌های کوتاه‌تر در شاخه‌ها بود. وی با این ابتکار، دست‌کشی ساخت که هر جفت از آن حدود 10 کیلوگرم را تحمل می‌کرد.
با این وجود، طبیعت همچنان در این زمینه برتری دارد! چه آن‌که کثیفی میان موهای مصنوعی ویژگی چسبناکی را کاهش می دهد، ولی پاهای مارمولک می‌تواند خود را تمیز کند.
شما هم انرژی تولید کنید
گوشی همراه شما یکی از اعجازهای عصر جدید است. با این حال فارغ از این که چه قابلیت‌هایی دارد، وقتی که شارژ باتری‌اش به انتها برسد، دیگر هیچ فایده‌ای ندارد. اما چقدر عالی می‌شد اگر از این باتری‌ها خلاص می‌شدید و تمام انرژی مورد نیاز وسیله الکترونیکی‌تان را از دنیای اطراف تامین می‌کردید؛ مثلا سیم شارژر آن را به لباستان می‌زدید!
چند ماه پیش، زیهونگ لین وانگ از موسسه فناوری جورجیا در آتلانتا، پارچه‌ای ساخت که از نانوسیم‌های اکسید‌‌روی بر رشته‌های کلوار بافته شده است. هر بار که این ماده خم یا مچاله می‌شود، جریان الکتریکی ضعیفی را تولید می‌کند. وانگ و گروهش دریافته‌اند که اگر هر پارچه‌ای را با نواری از این فلز بپوشانند، می‌توانند الکتریسیته حاصل را جمع کنند. با بهره‌گیری از این فناوری می‌توان انرژی دستگاه‌هایی را که در بدن انسان قرار می‌گیرند، مانند دستگاه تنطیم‌کننده ضربان قلب، از خود فرد گرفت.
گروهی به هدایت دیوید ترن در داشگاه استنفورد کالیفرنیا هم ژنراتوری ابداع کرده‌اند که از فعالیت قلب، الکتریسیته تولید می‌کند. تولید الکتریسیته توسط این دستگاه با جلو و عقب کردن یک آهن‌ربای ریز در سیم‌پیچی کوچک صورت می‌گیرد. آهن‌ربا در یک لوله سیلیکونی مملو از مایع با دو بالون متصل به هر دو انتها قرار گرفته و کل دستگاه در قلب جای می‌گیرد. وقتی قلب می‌تپد، بالون‌ها یکی پس از دیگری جمع می‌شوند و به مایع داخل لوله، نیرو وارد می‌کنند. نیروی وارد بر مایع سبب جلو و عقب شدن آهن‌ربا در لوله می‌شود.
اما جالب‌تر از هر دوی این روش‌ها، ابتکار آدام هلر از دانشگاه تگزاس در آستین است. او سلولی سوختی ساخته است که می‌تواند در رگ قرار بگیرد و از گلوکز خون به عنوان سوخت استفاده کند و جریان الکتریکی تولید کند.
جت‌پک
جت‌های فردی جایگاه ویژه‌ای در دنیای ماشین‌های رویایی دارند، چراکه چندین دهه است که مهندسان آنها را می‌سازند و می‌پرانند و البته در اغلب موارد سقوط می‌کنند!
کمربند‌های موشکی، شاید بیش از همه نمونه‌های مشابه در فیلم تاندربال از سری فیلم‌های جیمز باند، در جشن افتتاحیه المپیک 1984 لوس‌آنجلس و در صفحات مجلات علمی دیده شده است. 40 سال از پرواز اولین کمربند موشکی می‌گذرد، ولی تمام این ماشین‌ها یکسان کار می‌کنند و متاثر از محدودیت‌های مشابهی هستند.
کمربند‌های موشکی با تسریع فرآیند تجزیه پیروکسیدهیدروژن به بخار و اکسیژن که به سرعت منبسط می‌شوند، نیروی پیشران مورد نیاز را تامین می‌کنند. مشکل اینجا است که هر یک از این ماشین‌ها تنها برای 30 ثانیه می‌توانند نیروی پیشران لازم را تولید کنند. با این اوصاف، چه کسی به داشتن چنین وسیله‌ای رغبت نشان می‌دهد؟
در 1999، شرکتی به نام «میلنیوم‌جت» در سانتاکلارای کالیفرنیا، یک ماشین پرواز فردی ساخت که بر آن دو روتور عمودی نصب شده بود که از یک موتور پیستونی نیرو می‌گرفتند. گرچه این تلاش امیدوارکننده بود، ولی با سقوط ماشین در پروازی آزمایشی، این شرکت عملیات توسعه آن را در سال 2003 موقف کرد.
با وجود همه شکست‌هایی که مهندسان در این زمینه متحمل شده‌اند، شرکت هواپیماسازی مارتین در کرایست‌چرچ نیوزیلند در تابستان گذشته، جت پک کاملا متفاوتی را پرتاب کرد. نکته جالب در مورد محصول این شرکت این است که به‌جای یک موتور راکت، از دو موتور توربوجت نیرو می‌گیرد. بنابر این می‌توان آن را به شایستگی یک جت‌پک نامید.
توربوجت‌ها با گرداندن دو روتور که به طور عمودی نصب شده‌اند، نیروی برخاستن را تامین می‌کنند. این ماشین پرواز از سوخت خودرو استفاده می‌کند و با یک باک پر، می‌تواند 30 دقیقه در هوا پرواز کند و مسافت 50 کیلومتری را بپیماید. البته مخترعان با تعبیه یک چتر نجات، فکر روز مبادا را هم کرده‌اند.
تنها نکته منفی این وسیله پرنده فردی، قیمت 100هزار دلاری آن است. با این پول می‌توان یک خودروی آخرین مدل خرید. با این وجود، شرکت سازنده اعلام کرده که در حال دریافت سفارش‌های متعددی است و ابراز امیدواری کرده که در تابستان یا پاییز آینده، اولین سری از این محصولات را بدست مشتریان برساند. موسس این شرکت، گلن مارتین می‌گوید که در ابتدا تصور می‌شد محصولشان صرفا یک اسباب‌بازی برای بچه پولدارها باشد، ولی در فهرست مشتریان می‌توان افراد نظامی، گروه‌های تجسس و نجات و اقشار دیگر مردم را دید.
خودروی دیگر من یک فضاپیما است
احساسی خیال‌انگیز : تصور کنید فارغ از جاذبه زمین، در کشتی فضایی شخصی‌تان نشسته‌اید و در حال گردش در یک مدار، از مشاهده غروب خورشید لذت می‌برید.
این روزها ایده رفتن به فضا با فضاپیمای اختصاصی، دیگر خنده‌دار نیست. اما بزرگ‌ترین مانع تحقق آن، یافتن راهی مقرون به صرفه برای پرتاب به فضا است. روش متعارف و رایج فعلی، پر کردن یک لوله فلزی از سوخت پرانرژی و ایجاد احتراق در یک انتهای آن است. اما همین روش معمول 100میلیون دلار به ازای هر پرتاب هزینه دارد.
یک راه برای کاهش این هزینه، به‌کارگیری بال است. نیروی بالابرنده‌ای که بال‌ها تولید می‌کنند، به بالا رفتن کشتی از جو کمک می‌کند. به این ترتیب میزان سوخت مورد نیاز کاهش یافته و وزن کشتی نیز کم می‌شود.
این راهبردی است که توسط دو شرکت خصوصی ویرجین‌گالکتیک و اکس.سی.او.آر.آئرواسپیس برای توسعه دو وسیله مسافرت به فضا، تبیین شده است.
فضاپیمای ویرجین‌گالکتیک، موسوم به Spaceship2 که قرار است عملیات خود را از سال 2010 آغاز کند، تا ارتفاع 15 کیلومتری را با یک هواپیما پرتاب کننده می‌پیماید. در این ارتفاع فضاپیما جدا می‌شود و موتور آن پیشروی در ادامه مسیر را تا فضا به عهده می‌گیرد.
تنفس در زیر آب
حتی با وسایل پیشرفته تنفس غواصان نیز شما فقط تا زمانی قادر به تنفس در زیر آب خواهید بود که منبع هوا اجازه می‌دهد؛ ولی چرا نتوانیم مثل ماهی‌ها با خارج کردن اکسیژن آب اقیانوس، هوای مورد نیاز را تامین کنیم و برای مدتی طولانی زیر آب به سر ببریم؟
در سال 2002، یک غواص از طریق یک آب‌شش مصنوعی با تنفس از اکسیژن موجود در آب، نیم ساعت را در زیر آب استخر گذراند. این وسیله را شرکت فوجی‌سیستمز در توکیوی ژاپن ساخته بود و برای جداکردن اکسیژن محلول در آب، از فناوری برتر غشاهای سیلیکونی استفاده کرده بود. این غشاها در برابر گازها نفوذپذیر و در برابر مایعات نفوذناپذیرند. بدین ترتیب در چرخه‌ای مشابه آب‌شش‌های یک ماهی، اکسیژن محلول به مجرای تنفسی وارد می‌شود و دی‌اکسید‌کربن بازدم به آب برگردانده می‌شود.
با این حال، ما در آینده نزدیک شاهد استفاده از آب‌شش‌های مصنوعی توسط غواصان نخواهیم بود، چراکه آب‌شش‌های فعلی سطح پایینی از اکسیژن را به سیستم تنفسی فرد می‌رسانند که در شرایط غواصی خطرناک است.
سیستم حیاتی بدن انسان به مقدار زیادی اکسیژن نیاز دارد که این مقدار حتی در یک لیتر از آب دریا هم پیدا نمی‌شود. بنابراین غواصی که از آب‌شش‌ها استفاده می‌کند باید حجم عظیمی از آب را به آن پمپ کند تا بتواند اکسیژن کافی برای تنفس بدست آورد. برای این کار، غواص باید با خود باتری و وسایل پمپاژ آب حمل کند، که این، خود باعث انحراف از هدف اصلی می‌شود که همان حمل نکردن مخزن هوا است.
با این همه، نمی‌توان آب‌شش‌های مصنوعی را بی‌استفاده به حساب آورد. همان‌طور که روبوت‌های زیرآبی از سلول‌های سوختی نیرو می‌گیرند، می‌توانند از آب‌شش‌ها نیز برای تامین اکسیژن مورد نیازشان استفاده کنند. آنها همچنین می‌توانند برای رهایی زیردریایی‌ها از دی‌اکسید‌کربن اضافی و شاید تقویت ذخیره اکسیژن به طور هم‌زمان به کار بیایند.
ترجمه صوتی هم‌زمان
در کتاب راهنمایی مسافران به کهکشان، داگلاس آدامز ماهی زرد رنگی را به اسم بابل‌فیش تصویر کرد که وقتی در گوش کسی قرار می‌گرفت، با استفاده از انرژی امواج مغز، فرکانس‌های ذهنی ناخودآگاه و چیزی که یک ماتریس تلپاتیک نامیده می‌شود، به ترجمه هم‌زمان و مکالمه با بیگانگان می‌پرداخت. ولی سربازان آمریکایی مستقر در عراق از وسیله‌ای بهره می‌گیرند که گرچه زرد نیست و در گوش جا نمی‌گیرد، می‌تواند به یک مترجم جهانی تبدیل شود.
این وسیله که ایراک‌کام نام گرفته، توسط شرکت اس.آر.آی در منلوپارک کالیفرنیا ساخته شده و شامل یک لپ‌تاپ مجهز به نرم‌افزار تشخیص گفتار و ترجمه است. وقتی از طریق میکروفون به زبان عربی صحبت می‌شود، پیش از ترجمه آن به زبان انگلیسی، جملات به عربی نگاشته می‌شوند و بعد از پایان صحبت فرد، یک صدای کامپیوتری ترجمه آن را می‌گوید.
البته نمی‌توان از این برنامه‌ها انتظار داشت که تمام مسائل مربوط به زبان‌های بیگانه را حل کند. اگر ایراک‌کام تا کنون کارا بوده، به دلیل تمرکز آن روی 50هزار لغتی است که سربازان به آنها نیاز دارند، وگرنه هرچه دامنه لغات وسیع‌تر شود، تشخیص معنی دیگر لغات برای برنامه مشکل‌تر خواهد شد.
این فیلم بوی خوبی دارد!
شمیم یک شام خوشمزه که آب از دهانتان راه می‌اندازد، یا رایحه مست‌کننده عطری خوشبو، و یا بوی باروت در گیرودار نبرد، همگی حکایت از این دارند که شامه، محرک قدرتمندی است. بنابراین تصور کنید که برنامه‌های تلویزیون یا بازی‌های ویدئویی با رایحه‌شان همراه شوند.
این ایده اصلی Smell-O-Vision است که به تلویزیون‌ها قابلیت تولید بوهای متناسب با صحنه‌هایی را می‌دهد که نمایش می‌دهند. دانشمندان هنوز به این راز پی نبرده‌اند که چرا ما می‌توانیم مولکول‌های معینی را جهت درک رایحه‌شان حس کنیم، ولی نمی‌توانیم بوی مولکول جدیدی را پیش‌گویی کنیم و یا مولکولی جدید با رایحه دلخواهمان تولید کنیم. گرچه smell-o-vision محصول برخی یافته‌ها است و موانعی چند را پشت سر گذاشته، ولی هنوز هم چگونگی فعالیت سیستم بویایی به درستی روشن نشده است.
ولی چطور می‌توان به این فناوری دست یافت؟ محققان در شرکت سونی جواب این سوال را دارند. آنها معتقدند که باید بینی را به کلی فراموش کرد و مستقیما به سراغ مغز رفت. ایده پشت برنامه این شرکت، به‌کارگیری علایم فراصوتی برای تحریک بخش‌های منتخب مغز است تا بوهای مختلف در ذهن بیننده و بازیکن القا شود. متاسفانه تا امروز هیچ نشانه‌‌ای از این‌که سونی در حال ساخت سخت‌افزار مورد نیاز باشد، دیده نشده است.
منابع:
http://www.khabaronline.ir/news-3273.aspx
http://www.newscientist.com/article/mg20126921.800-ten-scifi-devices-that-could-soon-be-in-your-hands.html
http://mybroadband.co.za/vb/showthread.php/155783-Ten-sci-fi-devices-that-could-soon-be-in-your-hands
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر