Quando falamos de grandes inventores, a imaginação imediatamente desenha a imagem de um excêntrico solitário que se fechou do mundo inteiro em sua oficina. No entanto, o mundo moderno da inovação está longe de ser alienado; a maioria das tecnologias é desenvolvida não por uma pessoa, mas por um grupo inteiro de cientistas que combinam suas idéias para a invenção de coisas como um iPhone ou um carro não tripulado. Alguns milagres da tecnologia, por exemplo, um drone ou uma impressora 3D, foram inventados muitos anos antes de serem reconhecidos como um fenômeno global.
Graças à inovação, nossa vida se tornou muito mais simples e mais confortável. Aqui estão 15 invenções modernas sem as quais a sociedade atual não pode ser imaginada.
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Levitação Magnética (Maglev)
Nome da patente: “Suspensão indutiva eletromagnética com sistema de estabilização para um veículo terrestre”
Em nosso país, a produção de trens Maglev ainda não foi lançada, embora seus testes tenham sido realizados na URSS, mas a sociedade ocidental já conseguiu apreciar essa tecnologia. A história desses trens começou com o trabalho de Eric Leightwaite na criação de motores lineares assíncronos de tamanho normal. O cientista chegou à conclusão de que o motor linear, sem a obrigação de contato com os trilhos, poderia ser o ímpeto para a criação de um sistema de transporte baseado em campos magnéticos. O Latewait testou motores assíncronos lineares, que com a ajuda de ímãs podiam executar propulsão e impulso de elevação.
Os estudos do cientista foram estudados por Gordon Danby e James Powell, que na segunda metade da década de 60 do século XX receberam a primeira patente para a criação do trem Maglev. Seu design envolvia a operação de ímãs para manter o trem acima do solo, e um motor de foguete ou jato deveria ter sido a força motriz. Podemos dizer que o trem Maglev se tornou o fruto da "fusão científica" de Latewait com Powell, com a assistência de Danby. Os primeiros testadores foram os britânicos, que lançaram um pequeno ônibus espacial em 1995, depois os alemães que construíram o trem Transrapid adotaram a tecnologia. Este trem foi posteriormente adquirido pela RPC, pertence a Xangai e é capaz de atingir velocidades de até 435 km / h. O protótipo japonês Maglev (L0) é considerado o mais rápido, com velocidade de 600 km / h. No futuro, essas tecnologias devem ser introduzidas na produção de embarcações marítimas. Os cientistas também prometem fabricar tubos de vácuo para o transporte de passageiros a uma velocidade de 1200 km / h. O futuro não está longe, esperamos que não nos passe!
A propósito, há um artigo muito interessante sobre os trens mais rápidos do mundo em nosso site thebiggest.ru.
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Iphone
Nome da patente: "Dispositivo Eletrônico"
Apesar de um nome tão simples para a patente, o iPhone pode ser chamado com segurança de invenção revolucionária do século XXI. A patente em si consiste apenas em manter os direitos do design original, referindo-se ainda a outras invenções patenteadas, o que permite que este smartphone tenha todas as funcionalidades. Embora o “iPhone” não tenha sido o primeiro smartphone, ele se tornou a personificação de nossos desejos em relação às funções e aparência do dispositivo moderno. Hoje, parece mais um computador de mão do que um telefone móvel. Não há dúvida de que os fabricantes de iPhone tiveram uma forte influência em nossas comunicações, recursos de navegação e até pensamentos.
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Exoesqueleto motorizado
Nome da patente: “Dispositivo de assistência e método de mobilidade”
O primeiro protótipo do exoesqueleto foi inventado em 1890 pelo inventor russo Nikolai Yagn. Ele chamou sua invenção de elastipado. O dispositivo usava gás comprimido, que acumula energia durante o movimento, e tinha como objetivo facilitar a caminhada dos soldados. Após 70 anos, os primeiros exoesqueletos apareceram nos Estados Unidos, eles tinham um acionamento mecânico e também eram destinados a soldados que podiam usar a invenção para levantar pesos para 680 kg. No entanto, ele não passou no estágio de teste devido à perda de controle quando ligado com força total (o exoesqueleto nem chegou ao estágio de teste junto com a pessoa).
Ao longo dos anos, a tecnologia melhorou até a ReWalk patentear o desenvolvimento de um exoesqueleto em 2014 para ajudar as pessoas com paralisia a se movimentarem. O dispositivo é usado em centros de reabilitação, ajuda as pessoas a se sentarem, levantarem e até subirem escadas. O trabalho não para nem por um minuto e, no futuro, os inventores prometem apresentar exoesqueletos para construtores, soldados e astronautas.
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Drone quadrocopter
Nome da patente: "Helicóptero não tripulado omnidirecional de elevação vertical"
Drones movimentados em muitos parques da cidade foram patenteados no início dos anos 60 do século 20 por Edward G. Vanderlip. Ele foi o primeiro a pensar em usar pás de helicópteros para garantir o movimento de uma aeronave em caso de falha da energia principal.
Mais tarde, Vanderlip decidiu criar uma cópia em miniatura de sua invenção, que poderia ser controlada usando um controle remoto. Sua patente descreve uma aeronave caracterizada pela facilidade de controle. O design do UAV inclui quatro rotores localizados em extremidades diferentes do produto, o que permite que o eixo vertical seja sempre perpendicular à superfície. Assim, o quadrocóptero sempre mantém a plataforma horizontal. Assim que as empresas eletrônicas e os fabricantes de navegadores GPS descobriram do que a invenção de Vanderlip é capaz, a influência dos drones em nossas vidas aumentou visivelmente.
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Impressora 3d
Nome da patente: “Aparelho para fabricação de objetos tridimensionais pelo método da estereolitografia”
Uma patente para uma impressora 3D foi emitida em 1986, mas a humanidade não estava pronta para esta invenção. Os principais componentes das modernas impressoras 3D já estavam presentes na patente há 30 anos. A plataforma móvel recebe dados do computador e coloca uma "base" sob o bico, que constrói o objeto a partir de resina fundida. O modelo sobe camada por camada, congelando sob a influência da radiação ultravioleta.
O desenvolvimento da tecnologia de computadores deu nova vida às impressoras 3D. O uso de metal em vez de resinas torna possível produzir coisas como motores de foguetes, pontes e muito mais com esta invenção.
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Olho biônico
Nome da patente: “Prótese retiniana e método para fabricar uma prótese”
A primeira tentativa de restaurar a visão usando uma prótese visual remonta a 1968, quando um implante foi realizado em um paciente de meia idade, e o dispositivo eletrônico não foi instalado no encaixe do olho humano, mas no lobo do cérebro responsável pela visão óptica. A estimulação dos neurônios cerebrais ajudou a garantir que o paciente começou a distinguir pontos de luz.
Na foto: Imagem artística do olho biônico
As próteses visuais de hoje usam muito menos eletrônicos e são implantadas diretamente na retina. O olho biônico foi patenteado em 2013, seu trabalho envolve o uso de uma câmera que grava uma “imagem” e a transfere para um implante que estimula os fotorreceptores do olho. Essa tecnologia ajudou pacientes completamente cegos a começar a distinguir entre formas e luz. O desenvolvimento de eletrodos mais comprimidos no futuro permitirá que os cientistas estimulem fotorreceptores mais distantes, melhorando a tecnologia da prótese visual.
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Sistema de Navegação por Satélite (GPS)
Nome da patente: “Sistema de navegação que opera satélites e métodos de classificação posicional”
Os satélites de GPS foram inventados pela Marinha dos EUA e hoje a Força Aérea é amplamente usada. O principal gerente de projeto foi Roger Lee Easton, que observou na década de 1950 que os sinais do primeiro satélite lançado pela URSS tinham frequências diferentes, dependendo da distância. Isso permitiu à Easton produzir um sistema de vigilância que envolvia rastrear todos os objetos em órbita nos Estados Unidos. Posteriormente, Easton usou satélites para rastrear objetos do espaço e determinar sua localização. Assim, a tecnologia de navegação com satélites, patenteada em 1974, foi inventada e os primeiros dados de localização foram transmitidos após três anos.
Na mesma época, a União Soviética lançou o satélite GLONASS, operando em um princípio semelhante ao GPS. Hoje, o GPS e o GLONASS possuem 24 satélites, quase nunca fora de alcance, o que garante uma navegação precisa em qualquer terreno.
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Edição do genoma do CRISPR
Nome da patente: “Sistemas e métodos CRISPR-Cas para edição da expressão de produtos genéticos”
Um produto para edição de genes que permite a modificação de organismos unicelulares foi lançado sob o nome CRISPR-Cas9. Após seu desenvolvimento na Universidade da Califórnia, outros cientistas aprimoraram a invenção, permitindo a modificação de organismos multicelulares e patenteando a descoberta em 2014. Agora, o CRISPR é usado para modificar culturas e vários animais, ajudando também no tratamento de leucemia e outras doenças.
A operação do sistema consiste em três processos: determinação do local de DNA necessário, remoção e substituição do local excluído. O CRISPR pode ser injetado em embriões ou injetado nas células do sistema imunológico, para que possa ser administrado ao paciente. A invenção do método permite aos médicos declarar com confiança a possibilidade de encontrar um medicamento contra doenças incuráveis do presente.
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Implantes cerebrais eletrônicos
Nome da patente: "Dispositivo eletrônico tridimensional"
Médicos do século 19 descobriram que estimular o cérebro com eletricidade pode fazer com que pessoas e animais realizem movimentos físicos. No século seguinte, os cientistas foram capazes de criar implantes que afetam o comportamento e até o humor do paciente. O dispositivo, patenteado em 1993, foi chamado de "Utah Array"; em uma patente posterior, foi chamado de "um dispositivo integrado implantável que conecta o cérebro a um grande número de agulhas de metal que encontram sinais elétricos ou sinais diretos ao cérebro".
Desde então, os implantes eletrônicos melhoraram a ponto de os pacientes poderem imprimir texto com o poder do pensamento. No futuro, está planejado criar dispositivos que permitam a uma pessoa "sincronizar" com um computador usando sua mente.
A propósito, você pode usar sua mente agora mesmo, lendo um artigo no thebiggest.ru sobre 10 paradoxos divertidos que podem explodir seu cérebro.
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Grafeno
Nome da patente: "Placas de grafeno em nanoescala"
Talvez estejamos entrando na era do grafeno. Esse material compósito, que possui uma estrutura alveolar e consiste em moléculas de carbono de camada única, é incomumente leve, mas incrivelmente duro. Seus indicadores de força são 200 vezes maiores que o aço da mesma espessura, o grafeno conduz bem a eletricidade e é caracterizado por maior resistência ao calor. Tais características tornam o grafeno um material ideal para chips de computador, asas de avião e outros fins.
O grafeno é feito de partículas de grafite, que você pode encontrar no centro do seu lápis. O problema é o isolamento de uma camada de moléculas de carbono, cuja espessura não excede um átomo. Isso foi possível para Konstantin Novosyolov e Andre Geimu, que em 2004 produziram cristais de grafeno em uma única camada, usando fita adesiva, chamando o processo de "método de fita adesiva". O resultado de seus trabalhos foi o recebimento do Prêmio Nobel em 2010.
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Bluetooth
Nome da patente: “Intercâmbio de informações ponto a ponto para dispositivos de comunicação móvel”
Jap Harsten inventou o dente azul em 1994, permitindo que dispositivos eletrônicos transmitissem informações muito próximos entre si usando ondas de rádio de baixa potência. Harsten patenteou vários dispositivos relacionados ao Bluetooth, mas eles foram bloqueados por ações judiciais e trolls de patentes. Descrevemos uma patente de 2013 explicando a tecnologia como uma maneira de transmitir dados GPS.
O sistema envolve o uso de pequenos chips de computador incorporados nos dispositivos. Eles desempenham o papel de rádios, lançando o software necessário para conectar um ao outro. O "emparelhamento" dos dispositivos ocorre através da chamada piconet - uma rede de curto alcance. Essa tecnologia é usada em todos os dispositivos modernos, incluindo câmeras, fones de ouvido e até multicookers.
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Carro drone
Nome da patente: "Sistema de visão para veículo autônomo"
Você acha que o primeiro carro não tripulado apareceu recentemente? Seja qual for o caso, a história deles remonta a menos de 100 anos. O primeiro "drone" foi lançado em Manhattan e controlado por sinais de rádio transmitidos pelo carro que o seguia. O próximo projeto foi lançado 70 anos depois e foi chamado de “Without Hands Across America”. Um carro semi-autônomo percorreu quase 5.000 km, enquanto a pessoa acelerava e freava, e o volante era controlado autonomamente.
Existem muitas patentes para veículos não tripulados, mas a empresa italiana VisLab fez um grande avanço. No verão de 2013, o carro sem motorista na cabine se moveu pelas ruas movimentadas da cidade italiana de Parma. A primeira invenção patenteada da empresa é o uso de uma câmera e um sistema de sensor que recebe informações ao redor do carro e transfere dados para o computador. Hoje, gigantes como Tesla, Amazon e Google estão envolvidos no desenvolvimento de veículos não tripulados, prometendo que eles substituirão rapidamente não apenas o transporte público, mas também os veículos pessoais.
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Bateria solar
Nome da patente: “Dispositivo para aplicação de energia de radiação solar”
No início do século 19, o físico francês Alexander Beckerel descobriu que a luz pode ser convertida em eletricidade. Isso lhe permitiu criar a primeira célula fotovoltaica em 1839 combinando cloreto de prata em uma solução ácida com eletrodos de platina. Após meio século nos Estados Unidos, foi emitida a primeira patente para a fabricação de uma bateria solar. Edward Weston descreveu o dispositivo como um elemento termoelétrico de dois tipos de metal, presos em uma extremidade e isolados nas partes restantes, usados para gerar corrente elétrica sob a luz solar. Weston também observou profeticamente que essa energia poderia se acumular no tempo ensolarado para iluminar as ruas à noite ou em dias nublados.
Durante décadas, a tecnologia das células solares melhorou, até aparecer em sua forma moderna como painéis de silício. Hoje, a maior usina de energia solar do mundo, localizada na Índia, cobre cerca de 10 km² e possui uma capacidade de 650 MW.
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Rede sem fio de terceira geração (3G)
Nome da patente: "Acesso à Internet móvel"
A primeira geração da tecnologia sem fio permitiu o uso de telefones celulares analógicos. O desenvolvimento da segunda geração "abriu uma janela" para telefones celulares digitais, mas foi a conexão 3G que finalmente mudou o dispositivo no bolso de quase todos os habitantes da Terra.
Os smartphones 3G conectados à Internet e ao GPS, que aparecem na patente do início dos anos 2000. Isso permitiu a transmissão de dados e comunicações de vídeo em dispositivos portáteis. As melhorias na forma de 4G continuam a mudar nossos smartphones, transformando-o em uma carteira, assistente pessoal e um brinquedo portátil.
1
A realidade virtual
Nome da patente: "Gerador de realidade virtual para transmissão de informações abstratas"
O primeiro fone de ouvido de realidade virtual não se destinava a videogames ou a assistir canais de esportes, mas para ajudar a analisar cálculos financeiros.A patente “gerador de realidade virtual” foi concedida em 2000 ao inventor Paul Marshall. Ele descreve o mundo dos computadores em que o usuário navega usando dispositivos como trackball, rastreador de cabeça magnético, luva eletrônica, teclado, volante ou joystick.
Marshall aprimorou a tecnologia para criar um cenário de informações tridimensional, que deveria ajudar a analisar dados financeiros. A tecnologia foi "atrofiada" no mundo das finanças e da liquidação, até que o Oculus Rift ofereceu sua visão da utilidade da invenção, liberando o headset para jogos VR em 2016. Mais tarde, muitos sistemas de realidade virtual foram desenvolvidos usando um smartphone para exibir o mundo dos computadores. Os cientistas estão anunciando o desenvolvimento da realidade aumentada (AR), que fornece a imposição de dados virtuais em uma imagem real.