https://frosthead.com

От 3-D отпечатани хриле до речници на AI делфини, тези иновации могат да ни направят повече като Aquaman

Легендарният подморски супергерой Акваман е известен със своята супер сила и бързина, телепатична комуникация с животни и способност да издържа на океанските дълбочини, след което се връща на сушата с лекота. В театрите сега най-новата кинематографична вноска на DC Universe, Aquaman, обещава екшън вълнение, включващо битка между наследника на Атлантида и неговия полубрат за предотвратяване на война с граждани, живеещи на сушата.

Океанът е последната граница на Земята и ако Акваман беше истински, със сигурност има много начини, по които той би могъл да помогне на света на науката. Но в негово отсъствие учените в реалния свят трябва да проявят творчество, за да постигнат подвига само измислен, удобно опакован наполовина човек, наполовина атлантически принц.

Дори и тогава наистина никога няма да сме близо до покоряването на самотния, обширен океански свят - особено след като толкова голяма част от него е застрашена. Или както Андрей Дейвид Талер красноречиво пише за блога Southern Fried Science : „Океанът не е наш и колкото и да е велика нашата технология, ние никога няма да я овладеем, тъй като сме усвоили сушата, но Aquaman има.“

Супер морска скорост и сила

Олимпийският плувец с най-бърза скорост Майкъл Фелпс може да достигне е около 6 мили в час. Сравнете това с някои от по-бързите морски плувци, като делфини, които могат да достигнат близо 33 мили в час и вероятно, разбираемо, не сте впечатлени. Твърди се, че Акваман може да плува по-бързо от акула, която максимум с около 25 мили в час, но други фигури наблюдават измисления супергерой със скорост 175 мили в час под вода.

LunocetMonofin.jpg The Lunocet (Turbosquid.com)

Учените се опитаха да създадат устройства, които да помогнат на водолазите да плуват по-бързо; обаче има голям риск за изчисляване. Делфините всъщност избягват да плуват по-бързо, защото вероятно биха започнали да болят, съобщава Катрин Брахич за New Scientist . Изследователите са моделирали гъвкава въглеродна влакно и перка от фибростъкло, Луносетът, след опашка на делфин, и плувците могат да твърдят, че могат да достигнат до 8 мили в час с помощта на устройството, съобщава Джулиан Смит за Scientific American . Въпреки че изобретателят на Lunocet Тед Чиамило заяви, че няма интерес да патентова устройството, други се стремят да патентоват подобни инструменти за плуване с перки.

"Ако приемате идеи от природата", каза той на Смит в Scientific American през 2009 г., "как тогава можете да отидете в патентното ведомство и да кажете, че те са мои?"

Оцеляване на дълбочините

Aquaman може да бъде в състояние да отиде направо от земя до вода, да се гмурне надолу дълбоко, да стреля обратно като торпедо, да направи гигантски скок във въздуха и да повтори целия schtick отново, но за хората и други морски живот, това не е толкова просто,

За да могат хората да преодолеят дълбините, те се нуждаят от резервоари за въздух. Въпреки това, дори и с въздушни резервоари, има рискове, главно под формата на завои, наричани още декомпресионна болест. Извивките се появяват, тъй като съдържанието на азот в резервоара за въздух на водолаза се увеличава, докато водолазът се спуска и азотът естествено постъпва в системата на водолаза, докато диша. Ако водолазът се изкачи твърде бързо на повърхността, мехурчетата азот в тялото им ще се спукат - нещо като това, което се случи, когато отворите бутилка сода, която е разклатена. Дори някои от най-добрите морски водолази, китовете на сперматозоиди, не са имунизирани срещу завоите и понякога натрупването на азот може да повреди костите и органите им, пише Лони Липет за океанографското списание Oceanus на Woods Hole.

Въздушните резервоари все още са основната технология за дълбоки гмуркания, но това не означава, че изобретателите не получават иновации с подводни дихателни механизми.

Преди няколко години екип от Дания създаде кристален материал, който е силно концентриран с кислород и дори може да абсорбира кислород от вода, съобщава Майкъл Бирн за Motherboard . Екипът първоначално твърдеше, че една лъжица може да изсмуче кислорода от помещение, но по-късно установи, че ще отнеме повече като кофа с пет галона, пълна с нещата. Един ден, със значително подобрение, материалът може да бъде използван в устройства, които биха помогнали на гмуркачите да дишат под вода, въпреки че това все още не е възможно, пише Дейвид Микълсън за Snopes . Групата, като прилягаше, нарече веществото Aquaman Crystal.

Амфибио - Микито Татеиси.jpg Амфибио (Снимка от Микито Татейси)

Точно този септември Ана Розадо на CNN съобщи за идея, която би могла да се заражда в Атлантида: дистопичен вдъхновен набор от изкуствени хриле. Дизайнерът и ученът по материали Джун Камей от Лондонския кралски колеж предвижда хрилете като средство за хората, изправени пред издигащи се морета, за да живеят един ден под вода. (Въпреки че, Бетани Брукшир обяснява за Science News for Students, защо това няма да се случи скоро.) Неговият 3D-отпечатан дизайн е вдъхновен от насекоми, които улавят въздуха в екзоскелетите си, за да дишат под вода. В по-голямата си част технологията на Камей все още е хипотетична - той няма прототип. Въпреки че е кандидатствал за патент за създадения от него порьозен, водоотблъскващ, кислородно абсорбиращ материал, съобщава Dyllan Furness за Digital Trends .

Докато Атлантида е измислена, има много потопени артефакти и подводни археологически начинания, които представляват интерес за изследователите. Но, когато става дума за изследване на дълбините, хората са по-добре да разчитат на роботи, за да достигнат до кътчетата на океана. Например, дистанционно управлявани превозни средства (ROVs) помогнаха на учените от Университета на Мичиган да проучат потънал коридор за сухота в езерото Хурон, използван от ловците на карибу преди близо 9 000 години.

Говорете с животните

Най-уникалното твърдение на Акваман за славата е, разбира се, способността му да разговаря с животни, най-вече с морски живот. Общуването с животни често е опора във всякакви магически, измислени светове. Изследователите винаги изучават как различните видове примати, птици, прилепи и делфини учат език и общуват.

Делфините всъщност могат да се окажат едно от най-лесните животни за превод, като някои изследователи смятат, че ще можем да разберем зверовете с помощта на изкуствен интелект до 2021 г., съобщава Karla Lant за футуризъм . Шведска компания за езикови технологии, наречена Gavagai AB, първоначално използва своя AI, за да завладее 40 човешки езика, преди да обяви през 2017 г., че пренася техниката си в животинското царство. Стартиращият работи с парк за диви животни, за да „състави речник на езика на делфините“, съобщава Лант.

Това не е първият път, когато хората използват компютри, за да разговарят с интелигентните свине - всъщност Дисни дори хвърли шапката си на ринга, като получи патент през 90-те години. Изследователите от компанията предложиха клавиатура със снимки на всеки клавиш. Клавишите издават звуци, които, хипотетично, и хората, и делфините биха разбрали.

Denise Herzing-Wild Dolphin Project.jpg Изследователката Дениз Херсинг носи устройството за слух и телеметрия на китоподобните (CHAT). (Проект за диви делфини)

Морският биолог Дениз Херцинг и нейният екип от проекта „Дивият делфин“ са лидери в тази област от доста време. Те създадоха компютърна жилетка за слух и телеметрия на китоподобните (CHAT), за да проверят дали е възможно да се открият обаждания на делфини и да се преведат на английски. Устройството излъчва звук, научен на шушулката на делфините близо до Бахамските острови, която Херсинг изучава от десетилетия. Какво означава този звук? Sargassum, вид морски водорасли, които водолазите често използват като играчка, когато играят с делфини. През 2014 г. най-накрая хванаха делфин, който издава саргазум звуци и CHAT го преведе обратно на английски, съобщава Tuan C. Nyugen за Smithsonian.com. Ако не друго, проектът илюстрира колко умни делфини са да се научат как да общуват с хората, за да получат това, което искат. Въпреки това, както Херцинг казва на Нюген, ние не знаем точно какво казват делфините един на друг - и това е добре. Комуникацията между видовете е по-важна.

Така че защо може да ни е нужен? Като за начало ВМС на САЩ обучават делфини за търсене на морски мини, съобщава Кайл Мизоками за Popular Mechanics .

И кой знае какво всъщност би трябвало да каже на хората морският живот. Толкова голяма част от морския свят е застрашена от човешка ръка, включително неща като затоплящи се води, покачване на морското равнище, микропластика, боклук, нефтено сондиране, дълбоководно извличане и други.

Ако Акваман наистина можеше да слуша живота на океана, той вероятно щеше да спечели.

От 3-D отпечатани хриле до речници на AI делфини, тези иновации могат да ни направят повече като Aquaman