- Nu we weten hoe nanodeeltjes zich gedragen, kunnen we nanotech op nieuwe manieren toepassen
- Glas rolt tegenwoordig ook uit een 3D-printer
- Kunstmatige intelligentie kan zichzelf dingen leren
- Nieuwe camera kijkt dwars door je heen
- Met deze huid kunnen robots de wereld om hen heen voelen
- Met dit verbeterde exoskelet kun je je ook omdraaien
- Nieuw airconditioningsysteem reflecteert 97 procent van het zonlicht
- Met deze transparante zonnecellen wek je meer zonne-energie op
- Geavanceerde sportkleding doet al het werk voor je
- Gezichtsherkenningstechnologie maakt betalen eenvoudiger dan ooit
Er gaat geen dag voorbij of we horen over nieuwe technologische ontwikkelingen die de wereld gaan veranderen. Vroeger dachten we bijvoorbeeld dat fossiele brandstoffen een fantastische energiebron waren, maar inmiddels weten we wel beter. Om over te kunnen schakelen op hernieuwbare energiebronnen hadden we ook wetenschappelijke doorbraken nodig. Nu kunnen we onze woningen zelfs veranderen in minicentrales, simpelweg door zonnepanelen op het dak te plaatsen en een accu te installeren waar we de energie opslaan. Maar morgen wordt dat systeem waarschijnlijk vervangen door iets dat nog groener, nog efficiënter en nog goedkoper is. Technologie evolueert constant en in dit artikel praten we over tien verbazingwekkende innovaties die de aandacht verdienen.
1. Nu we weten hoe nanodeeltjes zich gedragen, kunnen we nanotech op nieuwe manieren toepassen
Een van de meest besproken onderwerpen van dit moment is klimaatverandering. De discussie gaat meestal over koolstofuitstoot en nieuwe manieren om de negatieve effecten ervan te verminderen. We zijn voortdurend bezig met het onderzoeken van nieuwe, schone energiebronnen. Sommige toekomstgerichte bedrijven zijn bezig met de ontwikkeling en implementatie van een economie gebaseerd op waterstof, waarin de voornaamste energiebron de kleinste koolstofvoetafdruk heeft. Svetlana Alekseeva en Christoph Langhammer van de Chalmers University of Technology in Zweden hebben samen met onderzoekers van de Technische Universiteit van Denemarken een methode ontdekt die laat zien hoe verschillende palladium nanodeeltjes zich gedragen wanneer ze – onder verschillende omstandigheden – in contact komen met waterstof. Dit is essentieel voor de verbetering van waterstofdetectoren, die een belangrijke rol kunnen spelen bij de ontwikkeling van auto’s op waterstof. Nu we weten hoe nanodeeltjes zich gedragen, zijn we ook in staat om betere en veiligere nanomaterialen te ontwerpen.
2. Glas rolt tegenwoordig ook uit een 3D-printer
3D-printtechnologie is zeker niet nieuw, maar wetenschappers en onderzoekers blijven er nieuwe en fascinerende toepassingen voor vinden. Zo hebben onderzoekers van het Lawrence Livermore National Laboratory laten zien dat het mogelijk is om doorzichtig glas te printen. Hun methode is superieur aan andere, omdat er geen hoge temperaturen voor nodig zijn. Dit veroorzaakt namelijk vaak opaciteit, wat de kwaliteit van het glas vermindert. Voor het glas worden silicadeeltjes bij kamertemperatuur geprint, waardoor ze minder last hebben van onzuiverheden, terwijl het glas toch sterk blijft. Het 3D-geprinte glas is ondoorzichtig, maar wordt na een zorgvuldig proces van drogen en verwarmen volledig transparant. Du Nguyen, materiaalingenieur bij LLNL, wees erop dat de “geprinte onderdelen gemakkelijker en goedkoper af te werken zijn”. Dit kan nieuwe kansen bieden bij het ontwerpen van apparaten met optische elementen, zoals lasers.
3. Kunstmatige intelligentie kan zichzelf nu dingen leren
Hoewel we ons nog steeds niet volledig bewust zijn van de gevolgen van de ontwikkelingen in kunstmatige intelligentie, blijft de technologie evolueren. KI heeft inmiddels weer een volgend niveau bereikt. Het het kan zichzelf – zonder menselijke hulp – nieuwe dingen leren. Google’s AlphaGo, de eerste KI die de beste menselijke ‘Go’-speler ter wereld versloeg, heeft het nu opgenomen tegen de nieuwe en verbeterde AlphaGo Zero (AGZ). AlphaGo Zero won met 100 tegen 0, maar het is niet het resultaat waar iedereen zo enthousiast over is. Het is het feit dat AGZ het spel binnen drie dagen heeft leren spelen, zonder hulp van mensen. Het enige dat AGZ nodig had waren de regels. Verder speelde hij het spel net zo lang tegen zichzelf tot de strategie perfect was. Een professionele Go-speler en adviseur van Google DeepMind vertelde dat AGZ tactieken en technieken wist te ontwikkelen die hij nog nooit eerder gezien had.
4. Nieuwe camera kijkt dwars door je heen
Een instrument dat vaak wordt gebruikt voor medische diagnose is een endoscoop – een dun, medisch instrument met een camera dat in het lichaam wordt geplaatst om gedetailleerde beelden te kunnen laten zien. Om de locatie van een endoscoop te bevestigen moeten artsen echter gebruik maken van röntgenstralen. Een recente doorbraak heeft echter geleid tot een nieuwe, minder invasieve techniek. Onderzoekers van de Universiteit van Edinburgh in Schotland ontwikkelden een prototype endoscoop met een camera die het licht in het lichaam kan opvangen, waarmee het apparaat nauwkeurige gegevens over de positie van het instrument kan verstrekken. Kev Dhaliwal, de hoofdonderzoeker, vertelde dat “het kunnen bepalen van de locatie van een instrument is cruciaal voor veel toepassingen in de gezondheidszorg, vooral nu we steeds meer vooruitgang boeken met minimaal invasieve behandeling van ziekten.”
5. Met deze huid kunnen robots de wereld om hen heen voelen
Robots kunnen dingen tillen en verplaatsen, maar ze kunnen niet voelen of iets glad of ruw, breekbaar of solide is. Maar daar komt binnenkort verandering in. Ingenieurs van de Universiteit van Washington en UCLA hebben onlangs een synthetische huid ontwikkeld waarmee robots of dragers van prothetische ledematen de wereld om hen heen kunnen doen voelen. De elektronische huid is uitgerust met sensoren en kan bijna alles wat menselijke vingers kunnen. Het is niet alleen in staat om te voelen of iets zacht, glad of scherp is, maar het kan ook onderscheid maken tussen diverse texturen en verschillende temperaturen voelen. Dit stelt robots en mensen met een prothetische hand in staat om een veel groter scala aan taken uit te voeren dan ooit tevoren – van koken tot complexe chirurgische ingrepen.
6. Met dit nieuwe exoskelet kun je je ook omdraaien
Robotische exoskeletten zijn onmisbaar geworden bij revalidatie. Ze maken het zelfs mogelijk om mensen met verlammingen weer te laten lopen. Hoewel de oudere exoskelettens talloze mensen hebben geholpen met herstel na rugletsel, hebben ze wel een aantal beperkingen. Een daarvan is dat je er alleen mee in een rechte lijn kunt lopen. Dankzij Stephen John en zijn collega’s van Panasonic Research in Japan kunnen gebruikers van de nieuwe generatie exoskeletten hun lichaam nu ook draaien. Bovendien zijn ze flexibeler en lichter in gewicht, dus ook veel comfortabeler. De nieuwe exoskeletten geven de gebruiker een grotere mate van vrijheid, controle en interactie met hun omgeving.
7. Nieuw airconditioningsysteem reflecteert 97 procent van het zonlicht
Het bedrijf SkyCool Systems heeft onlangs een nieuw airconditioningsysteem ontwikkeld. Het systeem bestaat uit een spiegelachtig paneel dat 97 procent van het zonlicht reflecteert en warmte terugkaatst de ruimte in. Op die manier beschermt het systeem de ruimte achter het paneel tegen oververhitting. Het bedrijf heeft aangetoond dat het systeem het energieverbruik in nieuwe gebouwen met maar liefst 70 procent wist terug te dringen. Maar dat is niet alles. De onderzoekers wilden zien wat er zou gebeuren als ze met water gevulde leidingen onder de panelen zouden plaatsen. Verbazingwekkend genoeg wisten de panelen de temperatuur van de vloeistof met 5 graden Celsius te verlagen. Dat betekent dat dit systeem de conventionele condensatoren die in AC’s worden gebruikt en slecht zijn voor het milieu, kan vervangen. Bovendien kan hun systeem eenvoudig in bestaande infrastructuur worden geïntegreerd. Als proof-of-concept hebben ze de elektriciteitsbehoefte in een gebouw van 2 verdiepingen in Las Vegas in de zomer met 21 procent weten te verminderen – een indrukwekkende prestatie.
8. Met deze transparante zonnecellen wek je meer zonne-energie op
Richard Lunt, hoogleraar chemische techniek en materiaalkunde aan de Staatsuniversiteit van Michigan, en zijn team hebben een volledig transparante ‘concentrator voor zonne-energie’ ontwikkeld, die op elk oppervlak kan worden geplaatst. Hiermee kun je al je ramen bedekken zonder dat je het uitzicht belemmert. Maar pas echt bijzonder zijn de organische moleculen die “alleen het ultraviolet en de bijna-infraroodgolflengten kunnen opvangen en deze energie vervolgens omzetten in elektriciteit”. Gecombineerd met bestaande zonnepanelen kunnen we hiermee “in bijna 100 procent van onze energievraag voorzien – als we ook de energieopslag verbeteren”.
9. Geavanceerde sportkleding doet al het werk voor je
We zijn ons niet echt bewust van al het werk dat ons shirt allemaal doet als we aan het sporten zijn. Denk bijvoorbeeld aan het aantal keer dat het vouwt, uitrekt en draait. Wetenschappers aan de Universiteit van Massachusetts hebben nu een manier bedacht om je kleding voor je te laten werken. Ze ontwikkelden een stof met metaalvrije elektroden tussen de lagen – zonder dat de kleding er anders door uit gaat zien of voelen. Dit betekent dat we onze telefoon binnenkort kunnen opladen of onze hartslag kunnen monitoren, gewoon door te bewegen. “Dit is een enorme sprong voorwaarts voor consumentenproducten, vooral omdat je mensen niet hoeft te overtuigen om iets anders te dragen dan ze gewend zijn te dragen,” aldus Trisha Andrew, hoogleraar aan de Universiteit van Massachusetts.
10. Gezichtsherkenningstechnologie maakt betalen eenvoudiger dan ooit
Gezichtsherkenningstechnologie dringt langzaam maar zeker alle aspecten van ons dagelijks leven binnen. Het wordt onder andere gebruikt in beveiligingssystemen, waardoor alleen jij bijvoorbeeld je telefoon kunt ontgrendelen. Natuurlijk heeft nog niet elke smartphone deze functie, maar dat is een kwestie van tijd. Baidu, een bedrijf dat de populairste zoekmachine van China exploiteert, werkt aan een systeem waarbij mensen hun treinkaartjes kunnen ophalen door hun gezicht te laten zien. Dit is slechts één van de mogelijkheden. Stelt je voor – bij het binnenlopen van een lunchroom wordt je gezicht gescand en je identiteit vastgesteld. Vervolgens wordt je bij naam begroet en wordt de betaling voor je coffee-to-go automatisch van je rekening afgeschreven. Dat is de toekomst. En die toekomst is al gearriveerd.
