Журнал Time представил свой рейтинг из 200 лучших изобретений 2024 года. Изобретения в нем очень различаются по сложности и степени важности. Тут и сиденье для унитаза с искусственным интеллектом, и вряд ли инновационная для россиян возможность платить налоги сразу в банковском приложении. Некоторые вещи сильно отражают дух и проблемы времени, такие  как специальный чехол, чтобы положить в него телефон, когда идешь в театр или школу (да, и такое в списке). Но много и действительно новаторских устройств из сфер робототехники, медициныы и аэрокосмонавтики. 

В целом изобретения разделены на более чем 25 категорий от искусственного интеллекта до воспитания детей. Рассмотрим хотя бы по одной примечательной разработке в каждой категории и подробнее расскажем о самых интересных. 

Развлечения и игры: вперед в прошлое 

Не сказать, что в этой области есть что-то действительно примечательное, но любопытен контраст отмеченных The Time изобретений. 

Во-первых, это Segway GoKart Pro 2 — это многофункциональное транспортное средство, которое сочетает в себе возможности управляемого карта, игрового симулятора и самоката. Оно способно развивать скорость до 43 км/ч на трассе, а также может быть использовано в помещении как игровой симулятор, подключаясь к консоли или ПК. Кроме того, после снятия двигателя и задней части колеса, устройство превращается в обычный самокат.

Во-вторых, это Tecno Pocket Go — игровая система, включающая в себя гарнитуру дополненной реальности и компактный контроллер-компьютер с Windows 11. Очки создают иллюзию 215-дюймового экрана, а технология отслеживания положения головы, вибрация и адаптивная поза обеспечивают полное погружение в игру. Система совместима с различными устройствами, такими как телефон и телевизор.

Но также отмечена электронная книга Palma от китайской компании Boox. Это компактное устройство, предназначенное исключительно для чтения и прослушивания аудиоконтента. Благодаря чёрно-белому экрану и отсутствию сотовой связи, Palma помогает пользователям сосредоточиться, избегая отвлекающих факторов современных смартфонов. Несмотря на работу под управлением Android, низкая частота обновления экрана делает большинство развлекательных приложений менее функциональными. 

Медицина: передовые методы наконец получают одобрение FDA

В списке Time к медицине напрямую относится две категории: 

Домашнее Здоровье

Отмечено не меньше четырех устройств, связанных с гинекологией и фертильностью, а также устройство без экрана для медитации. Но вот что можно назвать более передовыми решениями:

BeamO от Withings — это многофункциональный медицинский прибор, напоминающий пульт от телевизора, который способен измерять температуру тела, прослушивать легкие, сканировать сердце и проверять уровень кислорода в крови. Данные передаются в приложение, где пользователи могут отслеживать здоровье до восьми человек и делиться результатами с врачом для дистанционной диагностики. Ожидается, что гаджет получит необходимые сертификаты и начнет продаваться без рецепта до конца года.

Также Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило первую домашнюю вакцину против гриппа — назальный спрей FluMist, ранее доступный только по назначению врача. Спрей содержит ослабленный вирус гриппа, стимулирующий иммунную систему, и теперь доступен в Штатах для заказа онлайн всем, кто младше 50 лет. 

Медицинская Помощь

Большая часть исследований из этой категории связана с лечением онкологии, но есть прогресс и по другим заболеваниям. 

Casgevy использует технологию CRISPR (о ней мы уже подробно писали) для редактирования кроветворных стволовых клеток пациентов с серповидноклеточной анемией (SCD) и трансфузионно-зависимой бета-талассемией (TDT). Это стимулирует производство фетального гемоглобина, который обладает более высокими показателями переноса кислорода, чем взрослый гемоглобин. Эта терапия помогает уменьшить симптомы SCD и потребность в регулярных переливаниях крови. Клинические испытания показали, что 93,5% пациентов с SCD не испытывали болевых кризов в течение как минимум года после терапии. В декабре 2023 года эта терапия стала первым методом лечения на основе CRISPR, одобренным FDA. 

AlzPath разработала первый коммерчески доступный анализ крови на ptau217, ранний маркер нейродегенерации, связанный с болезнью Альцгеймера. Врачи могут использовать этот тест для раннего выявления склонных к болезни пациентов. Это особенно важно, поскольку лечение наиболее эффективно на начальных стадиях заболевания. В 2024 году компания лицензировала свое антитело для Roche, что позволит интегрировать анализ в диагностическую платформу Roche. Анализ получил статус «Прорыв в медицине» от FDA, что ускоряет его разработку и проверку.

Среди других важных прорывов — принципиально новый препарат от шизофрении, который воздействует не на дофаминовую, а на мускариновую нервную систему, а также технология выявления аутизма в младенчестве. 

Экспериментальные: от замены GPS до лабораторного хлопка 

В этом направлении действительно много интересных задумок, вот лишь некоторые из них: 

Проект AQNav, который использует квантовые магнитометры для надежного определения местоположения без GPS. Технология отслеживает волны в земной коре, сопоставляя их с известными картами, и способна противостоять любым попыткам подмены GPS-сигнала. По заявлениям изобретателей, пришлось бы возвести дополнительные скалы размером с планету, чтобы исказить сигнал. 

Культивируемый хлопок, которые не нужно выращивать классическим способом. Нужна лишь одна клетка растения с фермы, а потом она будет размножаться и делиться в ферментных резервуарах, как дрожжи. 

Стартап Arbor, основанный Брэдом Хартвигом, бывшим ученым-ракетчиком и пилотом SpaceX. Брэд разработал систему на основе кислородно-топливного сгорания для переработки органических отходов в дешевую энергию. Процесс также улавливает углерод и производит чистую воду. Энергетическая установка размером с грузовой контейнер может производить до пяти мегаватт энергии в год достаточных для снабжения 4000 домов. Arbor недавно заключил партнерство с Microsoft на продажу углеродных квот, начиная с 2027 года.

Экология и гуманитарная помощь: все больше ИИ

В список попало очень много изобретений, направленных на улучшение окружающей среды или жизни нуждающихся людей — от жителей районов без воды до инвалидов по слуху:

Устойчивость

Это различные инициативы в области экологической и климатической устойчивости. 

Atmo создает модели прогнозирования погоды, которые используют искусственный интеллект для анализа климатических данных за последние 60 лет. Эти модели в 40 000 раз быстрее, в 100 раз детальнее и на 50% точнее традиционных моделей на базе суперкомпьютеров. Прогнозы выдаются за считанные секунды, что особенно полезно в условиях быстроразвивающихся климатических катастроф. Atmo сотрудничает с различными организациями, включая Министерство обороны США и правительство Филиппин, стремясь предоставить точные прогнозы погоды миллиардам людей по всему миру.

В список попало сразу два изобретения, помогающих очищать окружающую среду от пер- и полифторалкильных веществ (PFAS), связанных с риском развития рака. 

Обработка почвы SourceStop от Regenesis помогает очищать почву. Технология доступна в твердой и жидкой формах, адсорбирует загрязняющие вещества, действуя как углеродный фильтр для почвы и предотвращая попадание PFAS в грунтовые воды. Продукт уже показал эффективность, снизив концентрацию PFAS в почве более чем на 99%, и подходит для площадей от нескольких сотен квадратных метров до нескольких акров сельскохозугодий.

Gradiant же представила систему ForeverGone, которая очищает воду. Система использует миллиарды микропузырьков для отделения PFAS от молекул воды, а затем очищает полученную пену с помощью электродов, уничтожая PFAS. Среди клиентов Gradiant коммунальные предприятия и крупные компании, такие как Coca-Cola и BMW.

Зеленая энергетика

Наблюдается прогресс в разработке аккумуляторов, в том числе в виде создания 25-летней батареи. Но интереснее способ получения энергии при помощи силы гравитации.  Система хранения энергии EVx Gravity Energy Storage System от Energy Vault использует силу гравитации и массивные блоки для накопления и высвобождения энергии. Она устойчива к суровым погодным условиям и высоким температурам, а также исключает риск химического возгорания. Первый коммерческий проект был подключен к электросети в Китае, а сотрудничество с архитектурной фирмой Skidmore, Owings & Merrill предполагает использование этой системы в небоскребах для автономного энергоснабжения.

Социальное благо

Всемирная организация здравоохранения недавно рекомендовала две новые вакцины против малярии, одной из которых является R21/Matrix-M, разработанная исследователями из Оксфорда и Индийского института сывороток. Вакцина, выпущенная в 2023 году, нацелена на антиген малярии R21 и усилена адъювантом от Novavax для улучшения иммунного ответа. Компания Serum начала поставку первых доз стоимостью менее 4 долларов за инъекцию в мае 2024 года, планируя ежегодные поставки от 50 до 60 миллионов доз в Африку. 

Также можно отметить новый особый фильтр для воды и цифровую платформу, для отслеживания того, в какой степени разные компании косвенно способствуют детской смертности. 

Специальные возможности

OrCam Hear — это наушники с искусственным интеллектом для людей с нарушениями слуха. Устройство способно выделять голоса на фоне шума в оживленной комнате. Пользователь может выбрать направление звука, на котором хочет сосредоточиться, с помощью приложения на телефоне. Наушники были обучены на сотнях тысяч часов аудиозаписей и помогут людям, испытывающим трудности с пониманием речи на фоне шума, участвовать в общественных мероприятиях.

Робототехника и коммуникации для спасения людей

Робототехника. Это чуть ли не самая разносторонняя категория. Наиболее интересными можно считать такие разработки: 

Symani — первая система микрохирургических роботов, одобренная FDA. Она оснащена запястными роботизированными руками с семью степенями гибкости, что позволяет выполнять сложные операции с высокой точностью. У хирургов хотя бы немного, но подрагивают руки при операциях, и устройство полностью гасит эти колебания. MMI, производитель Symani, работает над версией с искусственным интеллектом для автоматизации стандартных процедур.

Pit Viper 360 от Bounce Imaging — это тепловизионная камера размером с футбольный мяч. Она предназначена для использования в опасных ситуациях, таких как захват заложников и ликвидация последствий стихийных бедствий, особенно при возникновении завалов. Камера использует шесть тепловизоров с широкой зоной обзора и высокую частоту обновления для съемки труднодоступных мест. Акселерометр определяет ориентацию камеры, чтобы понимать, как расположены объекты на фото по отношению к земле. 

Коммуникации. Пока что более 2,5 млрд человек не имеют доступа к интернету. Taara работает над устранением этой проблемы и создала передачу интернета без прокладывания оптоволокна. Используют световые лучи для передачи данных между небольшими терминалами, эти лучи могут достигать 20 км и давать скорость передачи до 20 гигабит в секунду. Технология была внедрена в 13 странах, включая Индию, Кению, Фиджи и даже США (в сельской местности). В Гане благодаря Taara 20 000 новых пользователей и 320 компаний подключились к интернету. 

Образование, воспитание детей: минимум усилий и максимум безопасности 

Sphero Bolt+ — это обновленная версия программируемого шара Sphero Bolt, предназначенного для обучения детей. Новый дизайн включает прочный водонепроницаемый корпус из поликарбоната и улучшенную внутреннюю систему навигации. Робот оснащен большим экраном с разрешением 128 на 128 пикселей, на котором отображаются более 650 изображений и анимаций, помогающих детям изучать различные предметы, выходящие за рамки основных программ. 

Платформа Direct Admissions от Niche упрощает процесс подачи документов в колледж, позволяя студентам создавать бесплатные профили и получать предложения о зачислении непосредственно от учебных заведений. Более 930 000 старшеклассников уже получили хотя бы одно предложение через платформу. То есть абитуриенты заносят свои данные в базу и не сами рассылают предложения колледжам, а принимают их. 

Разные изобретения в категории воспитания детей направлены как правило на снятие нагрузки с родителей или на повышение безопасности. Вот примеры: 

Ready Rocker — это легкое и портативное устройство, которое превращает любую, в том числе вертикальную поверхность, в кресло-качалку. Изобретательница Милена Джанкович создала его, чтобы облегчить укачивание младенца, но продукт нашел применение среди различных возрастных групп, включая пожилых людей и подростков с аутизмом. Устройство крепится к спинке стула или стене и использует пружинные механизмы для создания мягкого качания.

Babyark, основанная авиационным инженером Шаем Минделом, производит автомобильное кресло-трансформер с 14 датчиками, которые подключаются к приложению для обеспечения правильной установки и пристегивания, отслеживания движений ребенка и предупреждения о забытых детях. Сиденья оснащены системами поглощения энергии военного класса и защитой от боковых ударов для повышения безопасности. Изначально это устройство разрабатывалось для военных целей, но Шай решил поделиться им с родителями. 

Искусственный интеллект, электроника и ПО для борьбы с ИИ

ИИ. Разработаны приложение для знакомств с использованием искусственного интеллекта и ИИ для предсказания погоды и стихийных бедствий, но на этом не все. 

Cerebras Systems в 2019 году разработала крупнейший в истории чип, объединяющий память и логику, чтобы повысить производительность компьютеров при работе с моделями ИИ. Третье поколение чипа, WSE-3, выпущено в марте 2024 года и может обучать модели в 10 раз больше, чем GPT-4 от OpenAI. Чип будет использован в суперкомпьютере Condor Galaxy 3, строящимся в Техасе.

Платформу AlphaFold 2 Google DeepMind представлена еще в 2020 году, а в 2022 году алгоритм смог предсказывать структуры белков с высокой точностью. За этот прорыв основателю Демису Хассабису и руководителю проекта Джону Джамперу была присуждена Нобелевская премия по химии. Последняя версия, AlphaFold 3, вышедшая в мае, предсказывает взаимодействия белков с ДНК и другими молекулами, что может ускорить фармацевтические и медицинские исследования.

Бытовая электроника. В категории бытовой техники больше всего внимания все-таки уделено электронике и цифровой технике, например: 

1. Смартфон, сложенный в три раза;

2. Самый тонкий складной телефон;

3. Прозрачный телевизор.

Неожиданно было увидеть среди этого паяльник iFixit с питанием от USB-C. Он оснащен термостойким колпачком для защиты от ожогов и акселерометром, который автоматически отключает устройство при падении. Все это делает пайку безопаснее и доступнее, снижая риски ожогов и повреждения оборудования. Изобретатель работал над устройством, так как считает пайку «клеем нашего времени». 

Приложения и программное обеспечение. На фоне развития ИИ и использования его в том числе для имитации политических новостей запущена инициатива по проверке подлинности контента. Она объединяет более 3700 технологических и медийных компаний, таких как Adobe, TikTok и Associated Press, создавая систему учета и водяных знаков для борьбы с дезинформацией. Эта система обеспечивает подлинность и маркировку контента, позволяя участвующим в программе цифровым камерам автоматически добавлять метаданные к изображениям, а программам вроде Adobe Photoshop отслеживать изменения, внесенные искусственным интеллектом.

Еще из сферы технологий 

Автомобильная промышленность. Cavnue модернизировала участок межштатной автомагистрали 94 в Мичигане, установив датчики через каждые 200 метров для наблюдения и анализа состояния дороги и трафика в реальном времени. Система собирает аналитические данные, которые помогут властям совершенствовать и ремонтировать дороги. В будущем она сможет информировать подключенные автомобили о дорожных проблемах. Компания реализует аналогичные проекты в Техасе и Джорджии.

UVeye разработала платформу для проверки автомобилей с использованием компьютерного зрения, которая находит повреждения и генерирует отчеты меньше чем за минуту. Первоначально созданная для военных целей система теперь используется компаниями по прокату автомобилей и автопарками, такими как Amazon, для быстрой оценки состояния транспортных средств. Ежемесячно проверяется около полумиллиона автомобилей.

Конфиденциальность и безопасность. Bitkey от Block — это физический гаджет для безопасного хранения биткоинов вне интернет-платформ. Для доступа к криптовалюте необходимо разблокировать устройство с помощью отпечатка пальца и смартфона. Система предусматривает восстановление доступа через доверенные контакты в случае утраты устройства или телефона.

Производство и материалы. NanoTech Materials создала покрытие Wildfire Shield, которое препятствует распространению огня. Во время показательных тестов они покрыли своей смесью куриное яйцо и подожгли его. Яйцо осталось сырым. Покрытие использовалось для изоляции зданий и крыш в реальных условиях. Продукты компании уже применяются в Калифорнии и на объектах SpaceX для уменьшения риска распространения пожаров и минимизации вреда от токсичного дыма. Продукт содержит изоляционные керамические частицы (ICP) — порошок, который можно добавлять в другие материалы, например в гипсокартон или черепицу.

Аэрокосмическая сфера. В 2024 году отметился космический корабль с фотонным приводом, более быстрые космические передачи и была создана самая большая в истории трехмерная карта Вселенной. С помощью инструмента DESI ученые смогли увеличить понимание поведения тёмной энергии, влияющей на расширение Вселенной. Карта охватывает расстояние до шести миллионов галактик, что значительно превышает предыдущие пределы. Она показывает, что расширение Вселенной не всегда происходило равномерно, а имело периоды усиления и ослабления. Это открытие имеет значение как для понимания прошлого, так и для предсказаний относительно будущего эволюции Вселенной.

Другие категории разработок

Красота. Luum Lash — это роботизированный инструмент для наклеивания ресниц, который заменяет острые инструменты на мягкие пластиковые. Он также применяет защитные механизмы и машинное обучение для повышения точности и безопасности процедуры. Это сокращает время сеанса вдвое и позволяет мастерам обслуживать в четыре раза больше клиентов ежедневно. На сегодняшний день компания нарастила более 160 000 ресниц и берет по 170 долларов за полный комплект.

Дизайн. Компания 8 Degree Pedal разработала плоские педали для велосипеда с внутренними пружинами, обеспечивающими свободное движение ног, что снижает нагрузку на колени и уменьшает вероятность травм.

Еда и напитки. Brightseed, под руководством технического директора Ли Чея, использует искусственный интеллект для создания карты генома и состава растений, выявляющей полезные биоактивные вещества. Система собрала крупнейшую в мире библиотеку природных соединений из более семи миллионов единиц, и связала их с потенциальной пользой для здоровья. Эта информация помогает производителям продуктов питания, таким как Blue Diamond, улучшать состав своей продукции.

Домашнее хозяйство. Smart Box Health Monitoring — это кошачий наполнитель, который меняет цвет, сигнализируя о возможных проблемах со здоровьем кошки, таких как инфекции мочевыводящих путей или заболевания почек. 

Фитнес. Normatec популяризировал компрессионные гетры, которые используются для ускорения восстановления после тренировок путем сжатия ног и стимуляции кровообращения. Новая модель Elite предлагает управление через сенсорный экран и мобильное приложение, семь уровней интенсивности и увеличенное время автономной работы. Гетры стали более компактными и удобными для переноски. 

В целом в направлении фитнеса в основном разработки в виде более совершенной одежды и аксессуаров, в том числе ультра тонкая обувь. К слову, в другой категории отмечены более прочные походные ботинки — предметов одежды или экипировки в целом очень много в списке The Time. 

Благоустройство. Light Bio создал биолюминесцентные петунии за счет сочетания ДНК цветка с ДНК биолюминесцентных грибов. Эти растения излучают мягкий зеленый свет вечером.

Сельское хозяйство. Мониторинг здоровья пчел. Платформа BeeHero была создана для помощи фермерским хозяйствам в мониторинге и анализе процесса опыления. Она использует небольшие гаджеты с девятью сенсорами, установленными на полях, для отслеживания активности пчёл, их визитов к цветам и изменений в окружающей среде. Это позволяет фермерам и пчеловодам своевременно реагировать на стрессы, вызванные различными факторами, такими как изменение климата, вредные химикаты или болезни, и принимать меры для сохранения здоровья пчел и повышения эффективности опыления.

Итоги

Больше всего важных прорывов можно отметить в медицине. В целом многие из обозначенных в списке технологий, включая 3D-печать и редактирующие геном вакцины, не новы. Но в 2024 году многие разработки стали первыми в своей сфере, получившими одобрение FDA, что может быть началом вывода медицины на новый уровень. 

Поражают и технологические достижения от несгораемого покрытия до использования гравитации для получения энергии. Многие не очень прорывные, но любопытные разработки попали в рейтинг, когда их стали использовать для гуманитарной помощи. И конечно, во многих категориях так или иначе отметился ИИ, который приспосабливают для сайтов знакомств, предугадывания стихийных бедствий, создания лекарств и т. д.

Бесплатный поиск, мониторинг и регистрация товарных знаков  и других объектов интеллектуальной собственности.

Поиск по программа для ЭВМ

Регистрация программы для ЭВМ