Сегодня бесчисленные технологии более распространены, когда различные изобретатели неожиданно объединяются, чтобы сформировать плотную интеграцию. Например, iPhone или беспилотный автомобиль являются примером. Другие изобретения, такие как четырехосные беспилотные летательные аппараты и 3D Принтеры, эти вещи были изобретены очень рано, всего через несколько десятилетий внезапно превратились в основное устройство и глобальное явление.
Сегодняшние инновации, возможно, были разными, но то же самое все еще живое. Вот 15 патентов, которые сформировали современный мир.
1, магнитная левитация (поезд маглева)
Патентное имя: «Электромагнитная индукционная подвеска и система стабильности для наземных транспортных средств»
История создания маглева началась с работы Эрика Лайтвейта и его полномасштабного линейного асинхронного двигателя. Изобретатель понял, что линейный двигатель, который не требует контакта с рельсами, может быть использован для разработки системы движения на основе магнитного поля. Лайтвейт проверил имеющееся магнитное поле. Линейный асинхронный двигатель, который достигает направленности вверх и вперед.
В 1967 году Джеймс Пауэлл и Гордон Дэнби из Национальной лаборатории Брукхейвена получили первый патент на магнитный левитационный поезд. Их конструкция заключалась в использовании сверхпроводящих магнитов для создания «силы левитации». Поезд плавает на земле », и он получает удар с« пропеллером, воздушным потоком или ракетой ».
Когда линейный асинхронный двигатель Laithwaite работал вместе с плавным поездом Пауэлла и Дэнби, появился первый коммерческий поезд с магнитом. В 1995 году Соединенное Королевство открыло магнитный левитационный челнок, а немцы позже построили и протестировали несколько прототипов. Наконец, был сделан Transrapid (поезд Maglev). Развитый в Шанхае поезд на магле - самый быстрый коммерческий поезд, максимальная рабочая скорость которого составляет 270 м (435 км / ч), а магнитная левитация Японии L0 Прототип поезда установил скорость записи со скоростью 375 миль (603 километра в час). В будущем сверхскоростная железнодорожная система может использовать аналогичную технологию, позволяющую камере плавать и ускоряться внутри вакуумной пчелиной трубки, а ее максимальная скорость может достигать 750 миль в час. Май (1207 км / ч).
2, мобильный телефон iPhone
Название патента: «Электронное оборудование»
Этот патентованный патент на устройство в 21 веке почти полностью вам рассказал об этом. В целом патент Apple на оригинальный iPhone просто назвал его «электронным устройством», просто сказав, что это «декоративный дизайн электронного устройства». , см. иллюстрацию и описание ». Затем документ отмечает восемь цифр« электронного устройства ». Он просто сообщает вам, в каком направлении он отображается, а затем ссылается на соответствующие патенты и документы.
Хотя iPhone не первый смартфон или первый мобильный телефон для подключения к Интернету, его базовый дизайн успешно изменил внешний вид и функциональность многих устройств, которые люди используют каждый день. IPhone больше похож на карманный компьютер, чем на телефон. Это и последующие улучшения «электроники» повлияли на человеческое общение, просмотр и даже мышление.
3, моторизованные экзоскелеты
Патентное имя: «Вспомогательное устройство и средства для действий»
Экзоскелет имеет долгую историю, связанную с изобретением «ходячего устройства», изобретенного Николасом Ягиным в 1890 году. Немоторный экзоскелет использует сжатый газ для хранения энергии и помощи.
В 1960-х годах американские военные запустили динамичный экзоскелет-проект под названием Hardiman, разработанный General Electric. Этот крупномасштабный механический костюм предназначен для усиления силы солдат, чтобы поднять 1500 фунтов веса, но на полную мощность. Кости подвергаются сильным неконтролируемым движениям и никогда не проверялись на людях.
Технология продолжает улучшаться, и различные компании инвестируют в экзоскелеты, чтобы помочь полевым работникам с разной степенью паралича или помогать работникам. ReWalk, который имеет патент на экзоскелет в 2014 году, разработал метод реабилитации. Экзоскелеты центра позволяют пациентам с нижними конечностями учиться сидеть, стоять, ходить или подниматься по лестнице. MIT и Европейское космическое агентство также разрабатывают подобные устройства. Будущие строительные рабочие, солдаты и даже космонавты могут его использовать. Экзоскелетный костюм.
4, четырехосный беспилотный
Название патента: «Беспилотный вертолет с воздушным подъемником»
Четырехносный беспилотник, который заставлял самолет вмешиваться в самолет, наглый над парком, сегодня подал заявку на патент еще в 1962 году. Эдвард Вандерлип, инженер авиационной корпорации Piasecki, сначала разработал вертолетный прибор для отказа от питания. Средства для продолжения работы.
Затем Вандерлип придумал идею включения летной системы, удобной для пилотов, в дистанционно управляемый пропеллер. Его «всенаправленный, поднятый вертолетом беспилотный летательный аппарат», вероятно, описывал БПЛА, который летал «чрезвычайно просто». Конструкция имеет «4 пары подъемных роторов, расположенных на противоположных концах», поэтому вертикальная ось шага всегда перпендикулярна земле, что позволяет летательному аппарату наклонять ротор, чтобы летать в любом направлении при сохранении горизонтальной платформы.
Ожидая управления полетом и электронных систем, таких как камеры и GPS-навигацию, чтобы следить за идеей Вандерлипа, четырехосные беспилотники могут наконец летать в громадном синем небе.
5, трехмерный принтер
Патентное имя: «Аппарат для создания трехмерных объектов по стереолитографии»
Этот трехмерный принтерный принтер, выпущенный в 1986 году, опередил свое время. В документе излагаются основные методы, используемые большинством 3D-принтеров: стереолитография или фотоотверждение смол. Активная платформа принимает входные данные от компьютера, а затем помещает базу на Ниже сопла жидкая смола сопла образует слой объекта слоем и затем отверждается ультрафиолетовым светом.
Благодаря продвижению вычислительной техники становится очевидным истинное значение 3D-печати. С помощью методов металлической печати, таких как лазерное металлическое спекание, производители теперь печатают амбициозные здания, такие как мосты и ракетные двигатели.
6, Bionic eyeball
Патентное имя: «Ретинальный протез и способ изготовления протеза сетчатки»
Первая попытка восстановить видение слепых была в 1968 году, когда два врача, GS Brindley и WS Lewin, хирургически имплантировали устройство для 52-летнего пациента. Электронное устройство не было имплантировано в глаза пациента. Это - зрительный нерв в его мозгу. Путем имитации нейронов мозга доктор позволяет пациенту видеть свет в половине поля зрения.
Сегодня, благодаря значительно меньшему числу электронных устройств, устройства для восстановления зрения уже могут быть имплантированы непосредственно в сетчатку, как описано в патенте 2013 года. Камеры, которые часто устанавливаются на солнцезащитные очки, используются для захвата данных в окружающих областях. Затем отправьте сигнал на имплантат сетчатки, который затем стимулирует фоторецепторы в глазу. Полностью слепые пациенты могут использовать эту технику, чтобы любить восстанавливать частичное зрение, включая способность видеть форму и свет. По мере того, как электрод сжимается, он делает его более Стимулируются специальные фоторецепторы, эта технология будет только улучшаться и улучшаться.
7, Глобальная система позиционирования
Патентное имя: «Навигационная система, использующая технологию спутникового и пассивного ранжирования»
GPS-спутники были изобретены ВМС США и эксплуатируются сегодня ВВС США. Роджер Л. Истон является вдохновителем глобальной системы позиционирования. В 1950-х годах Военно-морская исследовательская лаборатория США разработала орбитальные спутники США и последующие советские спутники. Технология. В 1959 году Easton разработала Систему космического наблюдения ВМФ - первую радиолокационную сеть для отслеживания всех орбитальных объектов над Соединенными Штатами.
В последующие десятилетия Истон изменил свое технологическое направление и переключился на отслеживание наземных объектов из космоса. В патенте, предоставленном ему в 1974 году, описан метод навигации через спутники. Высокая точность запуска таких операций, как TIMATION I и II. Часы улучшили эту технику и исправили ошибки, вызванные специальной теорией относительности. В 1977 году навигационная технология Satellite 2 отправила первые данные GPS.
Эта технология была ограничена военным использованием в течение нескольких лет. В первой войне в Персидском заливе (иногда называемой «Первая космическая война») США использовали спутники GPS для навигации по пустыням Кувейта и Ирака. GPS позволил полностью работать с 24 спутниками. Сегодня Google Maps почти никогда не теряет спутниковые связи.
8, редактирование гена CRISPR
Патентное имя: «Система CRISPR-Cas и способ изменения экспрессии генных продуктов»
CRISPR-Cas9 представляет собой инструмент для редактирования генов, разработанный Калифорнийским университетом в Беркли, который использовался для модификации одноклеточных организмов. Впоследствии эта технология была усовершенствована в Гарвардском университете и некоммерческой организации Broad Institute. Использование многоклеточных организмов описано в этом патенте на 2014 год. Сегодня CRISPR используется для изменения культур и домашнего скота, а также для лечения пациентов, страдающих лейкемией и другими заболеваниями.
CRISPR-Cas9 делится на 3 части: прядь РНК, которая обнаруживает правильный фрагмент ДНК организма, фермент Cas9, который расщепляет этот фрагмент ДНК, и альтернативную цепочку ДНК, которая заменяет удаленный фрагмент.
CRISPR можно вводить в эмбрион или вводить в клетки иммунной системы и другие клетки, а затем вводить в пациента. Возможность генной инженерии только начала формироваться, лекарства и методы лечения различных заболеваний медленно появляются.
9, мозговые имплантаты
Патентное имя: «3-мерное электродное устройство»
В конце XIX века врачи поняли, что электрическая стимуляция мозга может вызвать физическую активность у людей и животных. В XX веке эксперименты по стимуляции мозга успешно изменили настроение и поведение пациента.
В патенте штата Юта 1993 года суммируется так называемый «массив Юты» и описывается в следующем патенте «Использовать много металлических игл для контакта с мозгом для обнаружения электрических сигналов или передачи сигналов в мозг». Имплантируемое интегрированное устройство.
С тех пор мозговые имплантаты эволюционировали настолько, что можно перемещать механические протезные органы или думать о вводе текста на компьютеры. В будущем такие технологии, как нейронные сети, которые охватывают большое количество нейронов, могут использоваться, чтобы позволить людям взаимодействовать с компьютерами через мысль.
10, Графен
Патентное имя: «Наномасштабный графеновый лист»
Мы можем входить в эпоху графена. Этот вид двумерного композитного материала, устроенного молекулами углерода через сотовую структуру, является неожиданно легким, но его прочность была более чем в 200 раз выше, чем аналогичная толщина стали, и имеет сильную термостойкость и Проводимость. Эти свойства делают графен и подобные углеродные композиты очень подходящими для компьютерных чипов, крыльев и многих других применений.
Графен не состоит из больших кусков графита, за этот материал вы можете найти на карандаше. Тем не менее, есть только один толстый атом слой молекул углерода из изоляции является чрезвычайно сложной задачей. До 2004 года только в Университете Манчестера Андре Гейм и Новосёлов использовать ленту, так называемый «метод Скотч ленты», чтобы извлечь графена кристаллический слой толщиной атомов. новаторским экспериментов, так как в двумерной материала графена ", работа в 2010 году, как они выиграли Нобелевская премия по физике, чтобы увидеть последующую деятельность изобрела новые методы извлечения инновационных материалов, такие, как в 2006 году, патент является использование технологии для создания отслоившейся графена.
11, Bluetooth
Название патента: «Обмен данными между мобильным оборудованием связи« точка-точка »
В 1994 году Джаап Хаартсен изобретения Bluetooth, электронное устройство может быть настолько близко друг к другу соединены с низким энергопотреблением, ультра-высокочастотных радиоволн. Haartsen рассматривает несколько патентов, связанных с Bluetooth, но позже попал в ловушку внутри и патентного спора В этом патенте 2013 года описано, как эта технология может использоваться для передачи данных GPS.
Система использует небольшой компьютерный чип, имплантированный в устройстве действует как мини-радио устройства и программное обеспечение, необходимое для работы соединения. При так называемая пикосеть устройства (пикосеть) малого радиус действия сети «спарено». Этот метод используется в почти Все современные карманные устройства включают в себя наушники, камеры и интеллектуальные термостаты.
12, беспилотные летательные аппараты
Название патента: «Система видения для автономных транспортных средств»
Беспилотная история автомобиля насчитывает почти 100 лет назад. В 1925 годе Houdina Радиоуправление манипулирования неуправляемого 1926 Chandler преуспел в оживленном Манхэттене через радиосигнал с задней частью автомобиля. 70 лет спустя, проект Navlab в Carnegie Mellon University «через Соединенные Штаты (No Hands по всей Америке)» 3100 миль по всей территории Соединенных Штатов в полуавтоматическом автомобиля, который водитель ступенчатым только на ускорителе и тормоза действия, в то время как направление контролируется автоматически.
Существуют сотни патентов, связанных с технологиями беспилотных транспортных средств, но препятствием является итальянская компания машинного зрения под названием VisLab. В июле 2013 года автомобиль BRAiVE VisLab успешно завершил двухполосную улицу в центре Пармы, Италия. , Пешеходный переход, светофоры и другие препятствия в окружающей среде для обеспечения автоматического вождения. Компания получила первый патент на технологию беспилотных летательных аппаратов - это камера и сенсорная система для получения информации о транспортном средстве, а затем введите команду на компьютер.
В настоящее время многие крупные технологические компании и автомобильные компании разрабатывают беспилотные машины, такие как Google, Amazon и Tesla. Некоторые прогнозируют, что беспилотные машины заменят традиционную систему общественного транспорта города и обычные автомобили, изменят городской транспорт и сделают их последними Связанная автомобильная сеть, которая эффективно устраняет пробки на дорогах.
13, солнечные панели
Патентное имя: «Использование устройства энергии солнечного излучения»
В начале 19 века французский физик Эдмунд Беккерел обнаружил, что некоторые материалы могут генерировать слабые токи при воздействии света: это фотоэффект. В 1839 году он связал хлорид серебра в кислотном растворе с платиновым электродом. Создайте первый фотоэлемент.
Примерно через 50 лет первый патент на солнечные батареи в Соединенных Штатах был награжден Эдвардом Уэстоном. В этом патенте описывается «термоэлектрический элемент», который имеет два «разнородных металлических» тела, соединенных с одного конца и изолированных в остальном. Под воздействием «вызывается электрический ток в цепи». Уэстон даже предсказывал множество систем хранения энергии очень предсказуемым образом: «Энергия, накапливаемая во время освещения, может использоваться вечером или в пасмурную погоду». Указывали на основные проблемы, стоящие перед сегодняшней крупномасштабной солнечной энергией.
В 1958 году спутник Vanguard 1 стал первым космическим аппаратом, использующим солнечные батареи, что способствовало популярности этой технологии. Крупнейшая в мире солнечная электростанция - проект Kamuthi Solar Power в Индии. Проект занимает площадь около 3,9 квадратных миль и имеет установленную мощность около 650 мегаватт.
14, (3G) Беспроводная мобильная связь третьего поколения
Название патента: «Мобильный доступ в Интернет»
Первое поколение беспроводных технологий мобильной связи позволило имитировать беспроводные мобильные телефоны. Второе поколение поддерживало цифровые мобильные телефоны. Но это 3G или Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), которые меняли то, что мы носим с собой каждый день.
Как и патент 2003 года, 3G соединяет мобильные телефоны с GPS и Интернетом, что позволяет предоставлять услуги видеозвонков и потоковой передачи на карманных устройствах. Через 4 года усовершенствование 4G в сети продолжает Мобильные телефоны превращают их в кошельки, личные помощники и развлекательные устройства.
15, Виртуальная реальность
Название патента: «Генератор виртуальной реальности, отображающий абстрактную информацию»
Первое предустановленное устройство VR не предназначалось для воспроизведения видеоигр или спортивных программ, но использовалось, чтобы помочь пользователям анализировать финансовые данные. Это патентное описание «генератора виртуальной реальности», предоставленного изобретателю Полю Маршалу в 2000 году Компьютерный мир, в котором пользователи могут перемещаться, используя «управляющие устройства, такие как трекболы или космические шары, электронные перчатки для передачи данных, трекеры для позиционирования головы, клавиатуры, джойстики или рулевые колеса».
Позже Пол Маршалл продолжил исследование этих технологий, чтобы создать «трехмерную карту информации», но его цель по-прежнему заключается в том, чтобы помочь «финансовым менеджерам или финансовым аналитикам» отображать данные. Эта технология с тех пор была в области исследований до тех пор, пока В 2016 году Oculus Rift запустил свое головное устройство для развлекательных целей. HTC вскоре последовали этому примеру. Другие системы виртуальной реальности, такие как Samsung VR и Google Cardboard, используют смартфоны для демонстрации компьютерного мира. Microsoft HoloLens Благодаря оборудованию с дополненной реальностью будущее может помочь каждому от строителей до ученых, добавив данные в реальный мир.