Les Dix Nouvelles Technologies Les Plus Prometteuses De L 'Avenir.

Une équipe de 18 scientifiques a sélectionné les 10 principaux résultats technologiques les plus prometteurs afin d 'aider à comprendre les tendances technologiques futures, de dissiper les doutes et les inquiétudes concernant les nouvelles technologies et de combler le fossé entre les investissements, la réglementation et la sensibilisation du public qui entravent le développement technologique.

Depuis le lancement des drones jusqu 'à l' ai, cette liste nous permet de voir rapidement la science et la technologie pour l 'avenir.

L 'avenir de l' industrie manufacturière,

De l 'organe d' impression à

Fabrication de matériaux en vrac, également traduite dans la fabrication en couches, principalement l 'impression 3D.

Comme cela a déjà été mentionné dans le discours sur l 'état de l' état Obama de 2012, l 'innovation manufacturière est un important moyen de revitaliser le secteur manufacturier aux états - Unis.

Parmi eux, la fabrication en couches est une percée dans le gouvernement Obama.

Comme le nom l 'indique, la fabrication d' une matière volumineuse est l 'opposé de la fabrication d' une matière réduite.

Ce dernier concerne les modes de fabrication traditionnels: pour obtenir la forme souhaitée, il faut soustraire ou retirer plusieurs couches d 'un matériau plus grand (bois, métaux, pierres et autres).

En revanche, le matériau en vrac est fabriqué à l 'aide d' un modèle numérique, qui est formé d 'une stratification tridimensionnelle sur la base d' un matériau en vrac (liquide ou en poudre).

Contrairement à la production de masse, l 'impression tridimensionnelle peut être personnalisée en fonction des besoins de l' utilisateur final.

On peut citer comme exemple l 'utilisation d' appareils de correction des dents adaptés à la bouche et presque pparents, en fonction de la forme des dents de l 'utilisateur dans la cartographie informatique.

D 'autres applications médicales de l' impression 3D se présentent essentiellement dans le domaine biologique: l 'impression directe de cellules humaines en vue de la production de tissus vivants qui, dans le cadre du dépistage de la sécurité des médicaments, offrent de vastes perspectives d' application et, en fin de compte, aident l 'homme à réaliser la réparation et la régénération tissulaires.

Le premier exemple d 'impression biologique est la couche de cellules du foie imprimée, qui est utilisée pour des tests pharmaceutiques et peut être utilisée pour la fabrication d' organes greffés.

Aujourd 'hui, l' impression biologique est utilisée pour produire la peau, les os, le c?ur et les tissus vasculaires, ce qui donne de vastes perspectives d 'administration personnalisée de médicaments.

La prochaine étape importante du développement de l 'impression de matériau intégré sera l' impression 3D de composants électroniques intégrés, tels que les cartes de circuits imprimés.

Les composants d 'ordinateurs nanométriques, tels que les processeurs, sont difficiles à imprimer en 3D, car il est très difficile d' assembler les composants électroniques avec une variété d 'autres composants fabriqués en différents matériaux.

Dans d 'autres domaines, l' impression 4D aujourd 'hui devrait permettre d' obtenir une nouvelle génération de produits qui peuvent varier en fonction de l 'environnement ambiant (par exemple, la chaleur et l' humidité de l 'air).

Cette technologie est très utile dans des domaines tels que les vêtements ou les chaussures et les produits de santé.

De même que la fabrication répartie, la fabrication de produits de base constitue une perturbation subversive des processus traditionnels et de la cha?ne d 'approvisionnement.

Cette technologie en est encore à ses débuts, principalement dans les domaines de l 'automobile, de l' aviation et de la médecine.

Avec l 'apparition de nouveaux débouchés commerciaux, l' innovation technologique s' est rapprochée des marchés de masse et elle devrait se développer rapidement au cours des 10 prochaines années.

Véhicules à pile à combustible

Véhicule à décharge nulle d 'hydrogène

Les véhicules à pile à combustible ont toujours un potentiel et un avantage comparatifs par rapport aux véhicules à moteur énergétique tels que l 'électricité ou les hydrocarbures.

Ce n 'est que récemment que les constructeurs automobiles ont l' intention de mettre cette nouvelle technologie sur le marché.

Les prix initiaux des véhicules à pile à combustible de type Treadway pourraient être de l 'ordre de 70 000 dollars, mais ils devraient baisser considérablement au cours des prochaines années, à mesure que les ventes augmenteront.

Les piles à combustible ont besoin de 5 à 12 heures de charge pour se connecter à l 'énergie extérieure, alors que les piles à combustible sont différentes et produisent directement de l' énergie électrique (sans combustion intermédiaire) à partir d 'hydrogène ou de gaz naturel.

Toutefois, dans la pratique, les piles à combustible et les piles à combustible produisent de l 'énergie électrique et les accumulateurs stockent l' énergie cinétique pour les besoins d 'entra?nement.

Par conséquent, les véhicules à piles à combustible sont des véhicules hybrides qui, à l 'avenir, stockent l' énergie produite par le freinage au moyen d 'un frein régénératif \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \\\\\\\\

Pas comme les batteries.

Très long \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \\\\\\\\\\\\

L 'un des principaux défis à relever dans la production à grande échelle d' hydrogène bon marché est l 'absence d' infrastructures d 'alimentation en hydrogène qui soient compatibles avec le gaz naturel et les stations d' essence diesel et qui, à terme, les remplacent.

à l 'heure actuelle, l' énergie de l 'hydrogène pportée sur de longues distances (qui nécessite même de l' hydrogène en état de compression) n 'est pas économiquement viable.

Toutefois, des technologies novatrices de stockage de l 'hydrogène, telles que les pporteurs de liquides organiques qui n' ont pas besoin d 'être pportés à haute pression, réduiront bient?t les co?ts de pport à longue distance et les risques de stockage de gaz et de rejets accidentels.

Next Generation Robot

Il y a longtemps que l 'on s' attendait à un monde où les robots prendraient le relais de la charge de travail quotidienne.

Pourtant, cet avenir mécanisé et humanisé résiste obstinément à la réalité.

Les robots sont limités aux canalisations et à d 'autres travaux contr?lables.

Bien que nous soyons déjà fortement tributaires des robots (par exemple, l 'industrie automobile), en raison de leur taille et de la menace qu' ils représentent pour les travailleurs qui travaillent avec eux, ils doivent être séparés des installations de sécurité.

Les progrès considérables de la technologie robotique ont rendu possible la coopération entre les hommes et les robots dans la réalité quotidienne.

Un capteur meilleur et moins co?teux permet aux robots de mieux comprendre l 'environnement et de réagir à celui - ci.

Inspiré par la souplesse exceptionnelle et l 'adaptabilité des structures biologiques complexes (par exemple, les mains humaines), le corps robotique est devenu plus souple et plus adaptatif.

Grace à la révolution informatique des nuages, les robots peuvent recevoir des instructions et des informations à distance, sans avoir à les concevoir comme une unité totalement indépendante.

La nouvelle ère des robots permettra à ces machines de quitter les cha?nes de production des grands fabricants et d 'aider l' humanité à accomplir toute une série de taches dans la vie.

Grace à la technologie GPS, comme les téléphones portables intelligents, les gens commencent à utiliser des robots pour l 'agriculture de précision, comme le nettoyage des mauvaises herbes et la récolte.

Au Japon, les robots sont également utilisés dans le domaine des soins, par exemple pour aider les patients à se lever et pour renforcer le contr?le physique des patients atteints d 'une attaque.

Plus petit mais plus fin

Ce sont surtout des taches lourdes ou inacceptables pour l 'humanité.

En fait, les robots sont bien adaptés à deux types de travail: un travail qui se répète ou qui est dangereux, qui peut durer 24 heures consécutives et qui est mieux payé que la main - d '?uvre.

Dans la réalité, la nouvelle génération de robots collaborera avec l 'humanité et ne se substituera pas à elle.

La participation et la réglementation de l 'homme demeurent essentielles, même si l' on tient compte des progrès qui pourraient être réalisés dans l 'avenir en matière de conception et de développement de l' intelligence artificielle.

Thermodurcissement recyclable

Plastique. Adieu à la décharge.

Le plastique est divisé en deux catégories: thermoplastique et thermoplastique.

Le premier peut être chauffé à plusieurs reprises, des jouets pour enfants aux toilettes, le thermoplastique est largement utilisé.

En règle générale, la réutilisation peut également être recyclée en raison de la capacité de reformage par fusion.

Toutefois, le plastique thermodurcissable ne peut être moulé qu 'une fois après chauffage et, par la suite, il peut conserver le prototype même s' il est soumis à une pression élevée à haute température.

En raison de cette durabilité, les thermoplastiques jouent un r?le important dans la société moderne.

Ils sont largement utilisés dans de nombreux produits, depuis les téléphones portables jusqu 'aux circuits imprimés et dans l' industrie aéronautique.

Toutefois, cette caractéristique rend difficile leur recyclage.

En conséquence, ces déchets polymères thermodurcissables ont d? être enterrés.

Compte tenu du développement durable, il est urgent de recycler les thermoplastiques.

En 2014, le recyclage des thermoplastiques a considérablement progressé et de nouveaux polymères thermodurcissables ont été découverts et recyclés.

Ces substances, appelées polys ou phts \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\\

Comme les plastiques thermodurcissables traditionnels non recyclables, ces nouvelles structures sont très solides, résistent à la chaleur et au matériel et offrent un potentiel considérable sur le marché des applications, tout comme leurs prédécesseurs non recyclables.

Bien qu 'il n' ait pas été possible de recycler 100% des déchets, cette innovation, si elle est largement appliquée, réduira considérablement les décharges de déchets plastiques et accélérera le passage à une économie de développement recyclable.

Nous espérons qu 'au cours des cinq prochaines années, les thermodurcissables recyclables remplaceront les thermodurcissables non recyclables et seront largement utilisés en 2025.

Génie génétique de précision,

Mieux avec moins de controverses.

Culture

Le génie génétique traditionnel a été controversé.

Les techniques les plus récentes permettent aux plantes de mieux se nourrir et de mieux résister aux changements climatiques en modifiant directement les codes génétiques ? végétaux ?.

Nous sommes convaincus que ces avantages et la précision des modifications permettront de traduire les préoccupations et les doutes actuels en une large acceptation.

à l 'heure actuelle, le génie génétique des cultures fait appel principalement à la technique de Bacillus Bacillus (Bacterium Agrobacterium \ \ 13 \ \ 10 \ \ tumefaciens) pour pférer l' ADN préféré au génome cible.

Cette technologie s' est révélée efficace et fiable malgré la peur qui règne dans le public.

La communauté scientifique s' accorde à penser que la modification génétique des cultures ne présente pas de risques supplémentaires par rapport aux techniques traditionnelles d 'hybridation.

Les nouvelles technologies coupent des sites génétiques spécifiques et pforment le génome cible en séquences connues et sélectionnées par l 'utilisateur.

Cette technologie permet la disparition ou la modification d 'un gène indésirable, sans grande différence avec une mutation naturelle.

Grace à des techniques de recombinaison homologues, de nouvelles séquences d 'ADN, voire des gènes entiers, peuvent également être insérées avec précision dans le génome.

Dans le domaine du génie génétique, une autre percée importante est attendue dans l 'utilisation des interférences arnai 13 sur les cultures (les recherches RNAi ont fait des progrès décisifs au cours des dernières années et ont été classées dans la revue Science comme l' un des 10 plus grands progrès scientifiques de 2001 et parmi les 10 plus importants En 2002).

L 'Arni est capable de résister efficacement aux virus et aux champignons pathogènes, de protéger les cultures contre les parasites et de réduire l' utilisation de pesticides chimiques.

Par exemple, les gènes viraux sont utilisés pour protéger la papaye contre les éruptions cycliques et, à Hawaii, la technique n 'a pas évolué depuis 10 ans.

L 'Arni a également beaucoup profité à la grande majorité des cultures vivrières, par exemple en protégeant le blé contre la rouille et en protégeant les céréales, les pommes de terre et les bananes contre l' assèchement.

Nombre de ces innovations profitent particulièrement aux petits agriculteurs des pays en développement.

à mesure que l 'on s' accorde de plus en plus à reconna?tre que ces technologies permettent d' accro?tre efficacement les revenus et d 'améliorer la qualité de l' alimentation de millions de personnes, les conflits liés au génie génétique sont de moins en moins nombreux.

En outre, une modification génomique plus précise permettrait de dissiper les craintes de la population, d 'autant plus qu' aucune substance génétique externe n 'a été introduite et qu' en fin de compte, il n 'y a pas de faune et de flore pgéniques.

En résumé, ces technologies peuvent réduire la dépendance à l 'égard des ressources extérieures, telles que l' eau, les sols et les engrais, en augmentant sensiblement la tolérance des plantes.

En même temps, ils sont plus faciles à s' adapter aux changements climatiques.

L 'intelligence artificielle naturelle,

Quand l 'ordinateur peut apprendre

Que va - t - il se passer?

L 'intelligence artificielle, c' est simplement la science de l 'informatique pour faire ce que l' homme peut faire.

Au cours des dernières années, l 'ai s' est considérablement développé: Aujourd' hui, la plupart d 'entre nous utilisent des téléphones portables intelligents qui permettent d' identifier la voix ou utilisent des techniques de reconnaissance d 'images pour entrer rapidement dans les aéroports.

Les véhicules automobiles et les drones automatiques sont en phase d 'essai avant d' être utilisés à grande échelle et, dans certaines missions d 'apprentissage et de mémoire, les machines ont des performances supérieures à celles de l' homme.

Watson a battu le meilleur joueur de l 'humanité dans le jeu de questions - réponses Jeopardy.

Comme la prochaine génération de robots, l 'ai peut contribuer à accro?tre sensiblement la productivité, comme si la machine rempla?ait la main - d' ?uvre, voire plus.

Il y a de nombreuses preuves que les automobilistes réduisent la probabilité d 'accidents de la route et évitent les morts et les traumatismes dus aux accidents de la route, car les machines ne commettent pas d' erreurs humaines, telles que le manque d 'attention, les déficiences visuelles et d' autres défauts.

Une machine intelligente peut accéder rapidement à des informations stockées en grande quantité, réagir sans préjugés émotionnels et être plus efficace que les médecins spécialisés dans le diagnostic des maladies.

Le système Watson est utilisé par la Section des cancers pour faciliter le diagnostic et offrir aux patients cancéreux des solutions de traitement personnalisées fondées sur les faits.

Depuis longtemps, les gens ont des cauchemars scientifiques sur ai.

Ai comporte des risques, le plus important étant que la machine ultra - intelligente peut un jour dépasser et asservir l 'humanité.

Bien que des décennies se soient écoulées, les experts ont accordé une attention accrue à cette question.

Plus simplement, les changements économiques induits par le remplacement d 'ordinateurs intelligents peuvent aggraver les inégalités sociales et menacer les possibilités d' emploi existantes.

Par exemple, il n 'y a pas de possibilité de remplacer la plupart des avions de pport manuel, et le fait de conduire automatiquement des véhicules de location de courte durée rend les taxis de plus en plus inutiles.

D 'un autre c?té, il est naturel qu' ai rende plus utiles les attributs qui se limitent à l 'être humain - créativité, émotions, relations personnelles.

Fabrication répartie:

Maison en ligne

La fabrication répartie ouvre la voie à la fabrication et au pport des produits.

Dans le secteur manufacturier traditionnel, les matières premières sont livrées à de grandes usines centrales où elles sont assemblées et pformées en produits finis identiques, puis livrées aux clients.

Dans les usines distribuées, les matières premières et les procédés de fabrication sont séparés et les produits finis sont très proches du client final.

L 'idée est essentiellement de remplacer autant que possible la cha?ne d' approvisionnement en matières premières par des informations numériques.

Par exemple, il s' agit de créer une chaise qui n 'achète plus le bois et ne fabrique pas les chaises dans l' usine, mais de publier les plans numériques de coupe des différents éléments constitutifs de la chaise dans les entreprises de fabrication locales utilisant des outils informatiques de coupe.

Les consommateurs ou les usines de fabrication locales peuvent assembler ces composants en produits finis.

La société qui utilise déjà ce modèle est atfab, société de mobilier des états - Unis.

L 'utilisation actuelle de la fabrication répartie est fortement tributaire des activités des joueurs DIY, qui fabriquent leurs produits avec leurs propres imprimantes 3D et des matériaux locaux.

Ainsi, les consommateurs peuvent personnaliser les produits qui répondent à leurs besoins et à leurs préférences.

Contrairement à la production centralisée, les éléments de conception créatifs sont plus largement disponibles, et lorsque davantage de personnes participent à la visualisation et à la production, les produits peuvent devenir plus variés.

La production répartie permet d 'espérer une utilisation plus efficace des ressources et de réduire le gaspillage de capacité dans les usines centralisées.

En réduisant les capitaux nécessaires à la mise en place du premier prototype et du premier produit, il abaisse également le seuil d 'accès aux marchés.

Ce qui est important, c 'est qu' il réduit l 'impact de l' industrie manufacturière sur l 'environnement dans son ensemble: l' information numérique est pmise par l 'intermédiaire de réseaux plut?t que par la voie routière ou ferroviaire pour les produits en nature; les matières premières proviennent de sources locales, ce qui réduit encore les besoins en énergie pour les pports.

Si l 'on généralise l' utilisation de la fabrication répartie, cela perturbera le marché du travail traditionnel et l 'industrie manufacturière traditionnelle.

Il s' agit là d 'un risque réel: la réglementation et le contr?le du matériel médical artificiel à distance peuvent devenir plus difficiles et les armes à feu ne sont ni légales ni dangereuses.

Tout ne peut pas être fabriqué selon des modes de production distribués, alors que les industries manufacturières traditionnelles et les cha?nes d 'approvisionnement subsistent pour assurer la production de la plupart des biens de consommation importants et complexes.

La production répartie encouragera une plus grande diversification des produits actuellement standardisés tels que les téléphones portables intelligents et les automobiles.

L 'application est illimitée: une société britannique, facit \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\

Les fonctions des produits ne cessent de se développer et de servir les différents marchés et les différentes positions géographiques, et les biens et services vont rapidement s' étendre à des régions qui ne sont pas couvertes par les industries manufacturières traditionnelles d 'aujourd' hui.

Drone capable de percevoir et d 'éviter

L 'inspection des cables ou le pport de matériel d' urgence au moyen de robots volants (véhicules sans pilote connus ou drones) sont devenus ces dernières années un élément important et controversé de la capacité militaire.

La technologie est également utilisée pour la photographie agricole et de nombreuses autres applications, qui nécessitent une surveillance aérienne à faible co?t et à grande échelle.

Toutefois, ces drones ont jusqu 'à présent besoin de pilotes humains, à la différence de ceux qui sont tous au sol et qui les contr?lent à distance.

La prochaine étape de la technologie des drones consiste à mettre au point des machines qui volent de leur propre initiative et à les introduire dans des applications plus larges.

à cette fin, les drones doivent être capables de détecter et de réagir à l 'environnement environnant, d' ajuster leur altitude et leur trajectoire de vol pour éviter les collisions avec d 'autres objets sur leurs orbites de vol.

Les drones dotés d 'un système fiable d' autonomie et de protection contre les collisions peuvent commencer à exécuter des taches trop dangereuses ou trop lointaines pour l 'humanité, par exemple vérifier les cables électriques ou fournir des fournitures médicales en cas d' urgence.

Les drones envisagent d 'autres engins ou obstacles et trouvent le meilleur moyen d' atteindre leur destination.

Dans l 'agriculture, il n' est pas possible de collecter des données importantes sur la visualisation de l 'air qui permettent d' utiliser les engrais et l 'irrigation avec précision et efficacité.

En janvier 2014, Intel et ascending Technology ont présenté un prototype inorganique Multi - dynamique capable de localiser les barrières et d 'empêcher automatiquement les hommes de se déplacer sur les itinéraires de navigation qu' ils ont fixés.

Le drone a utilisé les caméras de détection d 'Intel en temps réel, qui ne pesaient que 8 grammes et dont l' épaisseur ne dépassait pas 4 mm.

Ce système anticollision de ce niveau ouvrira la voie à un avenir de partage de l 'espace aérien, et de nombreux drones effectueront des missions à proximité de l' humanité.

Les drones sont essentiellement des robots fonctionnant sur trois dimensions au lieu de deux, tendance qui sera accélérée par les progrès de la prochaine génération de robots.

Techniques neuromorphiques:

Le cerveau humain.

Puce d 'ordinateur

Même les meilleurs superordinateurs d 'aujourd' hui ne sont pas à la hauteur de la complexité du cerveau humain.

L 'ordinateur est linéaire et déplace les données entre la puce mémoire et le processeur central par l' intermédiaire d 'un réseau principal à grande vitesse.

Le cerveau est totalement interdépendant, la logique et la mémoire sont étroitement imbriquées, et sa densité et sa diversité sont plusieurs milliards de fois supérieures à celles des ordinateurs modernes.

La puce neuronale tente de traiter l 'information d' une manière totalement différente du matériel traditionnel, c 'est - à - dire de simuler la structure du cerveau et d' améliorer sensiblement la capacité de réponse de l 'ordinateur.

Au fil des ans, la miniaturisation s' est considérablement développée dans le domaine des capacités informatiques traditionnelles, mais l 'obstacle au pfert continu de données dans les processeurs et les mémoires centraux réside dans le fait qu' elle entra?ne une consommation d 'énergie considérable et une perte de chaleur, ce qui limite le développement à long terme.

Au contraire, la puce nerveuse stocke les données dans la Section de traitement de données dans un même module interdépendant, ce qui permet une utilisation plus efficace et plus robuste de l 'énergie.

En ce sens, le système reproduit des milliards de neurones cybernétiques, comblant ainsi le cerveau humain.

Les techniques neurmorphologiques seront la prochaine étape d 'un calcul robuste qui améliorera considérablement la vitesse de traitement des données et la capacité d' apprentissage des machines.

Avec une plus grande capacité de calcul, une consommation d 'énergie moindre et une plus petite taille, la puce nerveuse dotée de ces avantages apportera une petite machine plus intelligente, ce qui amènera la miniaturisation et l' intelligence artificielle à l 'étape suivante.

Les applications potentielles sont notamment les suivantes: les drones sont mieux à même de traiter les pistes visuelles et d 'y répondre; les appareils photo et les téléphones portables intelligents peuvent être plus puissants et plus intelligents; et les opérations de données à grande échelle peuvent aider à décrypter les marchés financiers ou les prévisions météorologiques.

L 'ordinateur prédit et apprend, et ne réagit pas seulement par préprogrammation.

Génome numérique

Quand ton code génétique

Mémorisé à l 'époque du disque U.

Santé

Le séquen?age de 3,2 milliards de paires d 'ADN qui constituent le génome humain a pris des années et co?té des centaines de millions de dollars. Aujourd' hui, il suffit de quelques minutes et de quelques centaines de dollars pour séquencer et numériser votre génome.

Les résultats peuvent être conservés sur le disque U, voire facilement partagés par l 'intermédiaire du réseau.

Cette capacité à identifier rapidement et à moindre co?t notre génome unique et individuel a conduit à une réforme de la santé plus personnalisée et plus efficace.

De nombreux problèmes de santé humaine, des maladies cardiaques au cancer, sont liés à des gènes.

En fait, le cancer est la meilleure description des maladies génétiquement provoquées.

Avec la numérisation, les médecins seront en mesure de déterminer le traitement du cancer du patient par le biais du génome tumoral.

Cette technique a également permis de faire de la médecine de précision une réalité, ouvrant la voie à la mise au point d 'un traitement hautement ciblé et offrant des possibilités d' amélioration des traitements postcuratifs, en particulier pour les patients qui luttent contre le cancer.

Comme pour d 'autres informations personnelles, le gène numérique humain a besoin d' être protégé pour des raisons de confidentialité.

L 'analyse génomique des individus est déjà difficile, l' humanité est mieux informée des risques de maladies héréditaires et d 'autres, comme les employeurs ou les compagnies d' assurance, souhaitent obtenir et utiliser ces informations.

Toutefois, il est probable que les avantages dépassent les risques car les traitements personnalisés et ciblés créent davantage de possibilités et peuvent être appliqués à de nombreuses maladies causées ou causées par des lésions de l 'ADN.