دانشمندانی که آینده فناوری را ترسیم می‌کنند

باید به این نکته توجه داشت که تولید فناوری و اختراعات و اکتشافات جدید همچنان با ضرباهنگی تند به حرکت خود ادامه داده و دانشمندان و گروه‌های پژوهشی مختلفی در گوشه و کنار جهان به کمک نبوغ و خلاقیت خود در حال ترسیم فناوری‌های مدرنی هستند که شاید حتی تصور آن نیز به ذهن مردم عادی نرسد. فناوری‌هایی که آینده انسان را شکل می‌دهند. در اینجا به معرفی برخی از این ایده‌های خلاقانه و توسعه‌دهندگان آن‌ها می‌پردازیم. لازم به توضیح است که ترتیب خاصی در معرفی این دانشمندان و ابداعات آن‌ها وجود ندارد.

تولید فناوری و اختراعات و اکتشافات جدید همچنان با ضرباهنگی تند به حرکت خود ادامه داده و دانشمندان و گروه‌های پژوهشی مختلفی در گوشه و کنار جهان به کمک نبوغ و خلاقیت خود در حال ترسیم فناوری‌های مدرنی هستند که شاید حتی تصور آن نیز به ذهن مردم عادی نرسد. فناوری‌هایی که آینده انسان را شکل می‌دهند.

هونگ های مین (Duong Hai Minh) سازنده هواژل از کاغذ: آروژل (Aerogel) یا هواژل یک ماده تولیدی است که کمترین چگالی در میان مواد جامد را دارد. هونگ های مین و گروهش در دانشگاه ملی سنگاپور موفق به ساخت یک فرآیند شگفت‌انگیز ساده برای ساخت هواژل‌های جدید شدند. در این روش جدید آن‌ها از الیاف سلولز قابل بازیافت کاغذ استفاده کردند که از روش سنتی آن ارزان‌تر است. سپس آن‌ها یک صمغ پلیمری برای تشکیل شکل و استحکام مواد تهیه کردند و پس‌ازآن با استفاده از دستگاه صوتی با فرکانس بالا از مواد مخلوط آب استخراج کرده و به مدت ۲۴ ساعت تحت انجماد قراردادند. درنهایت، محققان این ماده را به مدت ۳ ساعت در دمای ۱۱۴ درجه سانتی‌گراد در هوای خشک قراردادند. هواژل به‌دست‌آمده شامل ۹۸٫۲ درصد هوا بوده که ویژگی خاص آن عایق انعطاف‌پذیر غیرقابل‌باور است. بنا بر توضیحات محققان، با افزودن یک پوشش شیمیایی می‌توان این هواژل را ضد آب کرد.

ست گلدستین (Seth Goldstein) و تاد مووری (Todd Mowry) مخترعین مواد قابل‌برنامه‌ریزی: در حال حاضر پروژه‌ای با عنوان کلیترونیکس (claytronics) توسط گلدستین و مووری در دانشگاه کارنگی ملون آمریکا در حال انجام است. در این پروژه علم رباتیک نانو با علم کامپیوتر ترکیب خواهد شد. کامپیوترهای نانومتری فردی که کلیترونیکس claytronics (یا Catoms) نامیده می‌شوند، می‌توانند برای ایجاد اجزای سه‌بعدی بزرگ‌تر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. با تحقق پیدا کردن این ایده معنای جهان ارتباطات از راه دور، رابطه کاربری انسان و کامپیوتر و البته، سرگرمی تغییر خواهد کرد. در سال ۲۰۰۵ میلادی تحقیقات نمونه مینی مال استوانه‌ای با قطر ۴۴ میلی‌متر انجام‌شده بود که در آن محققان توانستند از طریق جذب الکترومغناطیسی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. نمونه اخیر به شکل یک میلی‌متر روبات استوانه‌ای با قطر یک میلی‌متر توسط فتوولیتوگرافی ساخته‌شده است. این میکرو روبات‌ها با استفاده از نرم‌افزار پیچیده خود قادر به همکاری با یکدیگر خواهند بود که جذب الکترومغناطیسی و انفجار را بین ماژول‌ها کنترل خواهند کرد.

سارا استابینو (Sara Stabenow) توسعه‌دهنده سلول‌های سوختی آینده: استابینو در حال همکاری با توسعه فنّاوری سلول‌های سوختی جنرال موتورز برای وسایل نقلیه SURUS است. نتیجه نهایی این فعالیت‌ها، یک پلت فرم الکتریکی سوختی قابل‌انعطاف است که دارای قابلیت‌های مستقل و برنامه‌ریزی‌شده برای استفاده نظامی خواهد بود. در وسایل نقلیه SURUS از سیستم واکنش در برابر آب جنرال موتورز و هوندا استفاده خواهد شد. این سرمایه‌گذاری مشترک تاکنون 85 میلیارد دلار هزینه در برداشته و شرکت‌های جنرال موتورز و هوندا امیدوارند تا این پروژه سال ۲۰۲۰ میلادی به ثمر برسد.

تیم کوک (Tim Cook) و اپل در حال ابداع راهی برای بازیافت الکترونیک: در اوایل سال جاری میلادی کمپانی مشهور اپل طرحی برای بازیافت تلفن همراه به شکل روبات ارائه داده و آن را دیزی (Daisy) نامیده است. این روبات قادر است تا بیش از ۲۰۰ آیفون را از مدل‌های iPhone5 به iPhone7 Plus ارتقا دهد. در این فرآیند صفحه اصلی، تلفن، بلندگو، دوربین و سایر اجزای با نمونه‌های کیفیت بالا و جدید بازسازی می‌شود. درحالی‌که امروزه عرضه فلزات روی زمین بسیار نادرست صورت می‌گیرد و منابع فلزات در حال کم شدن است، این روش می‌تواند راه‌حل مناسبی برای کمپانی‌های الکترونیکی بزرگی چون اپل باشد.

آناستاسیوس جآن‌هارت (Anastasios John Hart) و گروهش در تلاش‌اند تا اتومبیل لامبورگینی به بازسازی و ترمیم خود بپردازد: پروفسور هارت و استیفانو دومنیکالی (Stefano Domenicali) و سایر محققان موسسه فنّاوری ماساچوست (Massachusetts Institute of Technology) با شرکت لامبورگینی همکاری می‌کنند تا خودروی جدید خود را با نام تجاری Terzo Millennio تولید کرده که امکان بازسازی خود را داشته باشد. علاوه بر استفاده از یک ابررایانه برای جایگزینی یک باتری استاندارد جهت تولید برق ماشین، در این خودرو از نانولوله‌های کربنی در بدنه استفاده خواهد شد. در این ایده، به اتومبیل این امکان داده می‌شود که در صورت خراشیدگی یا صدمه تصادفی یا سایر نقص‌ها به اصلاح و ترمیم خود به‌صورت خودکار بپردازد بدون اینکه انسان در این امر دخالتی داشته باشد. به نظر دومنیکالی، لامبورگینی همیشه باید آرزوهای نسل آینده را برآورده کند.

رادهیکا ناکپال (Radhika Nagpal) و توسعه هوش گروهی مصنوعی: هوش گروهی مصنوعی یک روش برای هماهنگ کردن روبات‌های چندگانه فیزیکی ساده است که همانند یک کلونی بزرگ حشرات، روبات‌ها با رفتار اشتراکی و اجتماعی خود با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. برخلاف سیستم‌های توزیع‌شده روباتیک، سیستم روباتیک هوش گروهی مصنوعی بیشتر به استفاده از تعداد زیادی از روبات‌های هواپیمای بدون سرنشین تأکید می‌کند و یک سیستم بسیار مقیاس‌پذیر است. این تحقیقات در نهادهای مختلف ازجمله در دانشگاه هاروارد موردبررسی قرار گرفت. همان‌گونه که روبات‌های هواپیماهای بدون سرنشین کوچک‌تر و کوچک‌تر می‌شوند ممکن است دانشمندان بتوانند رشته‌های نانو روبات را با هم هماهنگ کرده و آن را در میکرو ماشین یا حتی در بدن انسان به کار ببرند. این سیستم روباتیک مجهز به هوش گروهی مصنوعی می‌تواند در استخراج معادن و کشاورزی یا در مأموریت‌های نجات، یا در محل‌های غیرقابل‌دسترس و حتی به‌عنوان روبات‌های نظامی در ارتش مورداستفاده قرار گیرد.

مارک رایبرت (Marc Raibert) طراح روبات‌های خود متعادل کننده: رایبرت و گروهش در بوستون دینامیک (Boston Dynamics) در تازه‌ترین گزارش‌های خود از مجموعه‌ای از روبات‌هایی که دارای توانایی‌های تقریباً مشابه حیوان هستند، خبر داده‌اند. در این روبات‌ها بیشتر به توانایی حفظ تعادل تمرکز شده که به آن‌ها روبات‌های خود متعادل کننده (Self Balancing Robots) می‌گویند. رایبرت از سال ۱۹۹۲ میلادی که به‌عنوان استاد در موسسه فنّاوری ماساچوست MIT مشغول شد تاکنون توانست پیشرفت‌های زیادی در طراحی و ایجاد روبات‌های خود متعادل کننده ایجاد کند.

اسکایلر تیبیتس (Skylar Tibbits) و توسعه پرینت ۴ بعدی: تیبیتس و گروه همکارانش در تلاش برای اضافه کردن ابعاد دیگری به روند و زمان پرینت گرفتن دستگاه‌های چاپگر هستند. قابلیت‌های این فناوری در حال بررسی است و در صورت موفقیت این پروژه، در آینده به کار گرفته خواهد شد. فناوری مذکور، به معرفی هر نوع پرینتر سه‌بعدی که در طول زمان سازگار و تطابق یافته شده باشد، می‌پردازد. لازم به توضیح است که مواد چاپی این چاپگرها قادر به واکنش (با پارامترهای) یک محیط یا مجموعه‌ای از شرایط هستند که باعث می‌شود از این طریق بتوان تنظیمات نزدیک به بی‌نهایت را در مقیاس میکرومتر فراهم کرد. چاپ چهاربعدی اساساً در استریولیتوگرافی (stereolithography) استوار است که در اغلب موارد، نور ماوراءبنفش پس از فرآیند تکمیل چاپ، برای بهبود بخشیدن به موادی که لایه‌لایه چیده شده‌اند، مورداستفاده قرار می‌گیرد.