В данной статье мы приведем примеры техническо научных разработок, которые по нашему мнению заслуживают особого внимания и являются ноу-хау в 2011 году.

Для организации современных электросетей и включения в их состав возобновляемых энергоисточников, необходимы оптимальные способы хранения электроэнергии. Одним из перспективных решений данной задачи, вот уже несколько десятилетий, признан массивный диск, выполненный в виде маховика. Данный диск при раскручивании может накапливать энергию, а при его торможении при помощи подключенного электрогенератора можно получить электричество, которое необходимо направить в сеть. Данное устройство способно быстро поглощать и отдавать избыточную энергию. В этом году будет запущена в эксплуатацию первая маховиковая электростанция регионального значения. Электростанция будет иметь мощность 20 мегаватт, которую будут вырабатывать 200 маховиков с роторами на магнитной подвеске. Маховики будут раскручиваться до скорости 16 000 об/мин. Установка произведена компанией Beacon Power из Стивен-таун (США).

На сегодняшний электромагнитный диапазон частот настолько заполнен, что некоторые радиостанции работают и нарушают спокойствие своих соседей. В этом мире хауса остается узкая полоса эфира, которая выделена для нелицензионного использования. То есть ее могут использовать все желающие, даже мы с вами применяя в свое быту гаджеты, Wi-Fi роутеры или обычные радиотелефоны. 2009 год приятно удивил, так как началась всемирная эра цифрового телевидения, а про аналоговое стали по не многу забывать. С этим нововведением Федеральная комиссия связи США решила отдать диапазоны, которые ранее использовались под нужды телевидения, в нелицензионное пользование. Эти диапазоны находятся в ультракоротковолновом диапазоне, что куда лучше волн диапазона беспроводной связи Wi-Fi. такие волны способны работать на более дальние расстояния, а самое главное, что стены и деревья для них не являются препятствием. Также хочется сказать, что компания Microsoft начала использовать данный диапазон для организации локальной беспроводной связи. Этот диапазон начали использовать компании Google и Spectrum Bridge в работе над проектом «умные электросети», который позволит обеспечить оптимальные условия потребления электроэнергии при помощи введения качественной радиосвязи в районах Калифорнии.

До последнего времени для управления отдельными нейронами использовалась методика электрических импульсов, но такая практика не приносила желаемой точности позиционирования и управления процессами. На замену данной технологии пришла новая, которая получила название оптогенетика. В данной методике используется волоконная оптика, которая позволяет возбуждать нейтроны с высокой точностью. Эти разработки можно будет применять в области создания нового поколения имплантатов. Такие имплантаты можно применять в различных областях человеческого организма, например, головном мозге, которые получил паталогические изменения в ходе перенесенной травмы или кровоизлиянии. Для начала в нервные клетки внедряются гены светочувствительного белка chR2, которые способны при воздействии света изменять показатель проводимости ионных каналов. Если направить пучок света, то можно изменить отдельно взятые нейроны. Первые испытания были проведены на лабораторных мышах, но в данный момент они проводятся на приматах. На днях агентство DAPRA объявило о запуске программы, которая будет оказывать помощь инвалидам.

На сегодняшний день стало возможным осуществить добычу природного газа со сланцевых месторождений, что раньше считалось не выполнимой задачей. На территории Америки существуют огромные залежи сланца, которые скрывают большое количество природного газа. На сегодняшний день уже есть 30% предварительный подсчет залежей газа в сланцевых месторождениях. Но как этот метод работает, спросят многие из Вас. В пробуренную скважину загоняется смесь густой песочной пульпы, воды и специальных смазывающих химических материалов. Такая смесь подается под большим давлением, что приводит к разрывам окружающей скальной породы. Такие надломы выбрасывают свои запасы природного газа и нефти. Такой метод используется нефтяными компаниями уже много лет, но новшество состоит в том, что он начал использоваться в горизонтальных газовых скважинах, которые пробурены в залежах сланца. Многие ученые и критики утверждают, что такой метод может привести к нарушению экологического баланса и вызвать землетрясения. В этом году должна состояться конференция, на которой будут высказаны мнения сторонников и противников данного метода.

На сегодняшний день Соединенные Штаты Америки ощущают острый дефицит в медицинских изотопах, так как несколькими годами ранее были закрыты канадские и голландские реакторы, которые поставляли данный материал. В этом году хоть и восстановили работу этих реакторов, но их судьба уже предрешена.
В настоящее время Конгресс США поставил вопрос о начале разработки программы по производству изотопов на собственной территории. В этом направлении Министерство энергетики США готово выделить миллионы долларов на разработку технологии производства изотопов.

В условиях современности инфраструктура США требует глобальной модернизации, но все изменить, сразу не удастся. Для этого необходимы методики оценки конструкций, то есть способы определения их степени износа. Это позволит американцам в первую очередь приступить к реконструкции объектов достигших критической точки. При строительстве новых сооружений ученные предложили закладывать беспроводные датчики, которые сигнализировать о изменениях и износе конструктивных элементов зданий и различных сооружений. Для этого будут использоваться механофоры – новый класс материалов, который был разработан Иллинойским университетом. Этот материал может изменять свой цвет под действием различных нагрузок. Такой механизм сигнализации позволит инженерам быстро определять, кроется ли опасность в несущих конструкциях мостов или зданий, или имеются слабые места, которые требуют неотложной реконструкции. Сегодня ученые ведут разработки над новым видом механофор, которые смогут восстанавливать свои первоначальные характеристики в случае повреждения.

В условиях глобальной компьютеризации многие крупные компании и госслужбы для того, чтобы отыскать нужный объект должны перелопатить огромное количество файлов различного формата. На сегодняшний день мир просто утопает в океане информации, а соотношение сигнал/шум уменьшает скорость поиска и делает его дорогим. Для того чтобы решить целый ряд проблем в этой области, будут разработаны новые программные продукты, цель которых не нахождение нужной информации, а определение ключевых событий. В компаниях Stream Base Systems и Tibco уже работают системы анализа сложных событий, которые способны обеспечить обработку большого количества информации в реальном времени. Такие системы основаны на принципе взаимодействия базы данных нового образца и алгоритма распознания различных образов. Такие системы позволяют мгновенно найти решения в различных областях деятельности человека. Это может быть фондовая биржа, или сеть спецслужб, которая хочет установить глобальную слежку за опасным террористом. Подобные системы найдут применение в банковской сфере, как аналитики незаконного использования кредитных карточек.

Недавно компания IBM продемонстрировала новую систему кодирования данных, которая позволяет посторонним лицам пользоваться информацией без возможности изменения его содержания. Такая методика стала возможной благодаря «двойной слепой» схеме, которая позволяет безошибочно определить ошибки в коде и исправить их, при этом файлы не вскрыты. Для реализации данного метода не нужно использования супермощных вычислительных машин.

Сегодня получить высококвалифицированную помощь врача не везде возможно, а вот мобильные телефоны – это явление, распространённое во всем мире. Поэтому ученые решили, что при помощи мобильного телефона можно транспортировать виртуальную медицину в самые глухие районы. Компании Santa Mobile и Click Diagnostics предложили оригинальное решение этой проблемы: сельские медики смогут при помощи телефона смогут предать рентгеновские снимки или другую важную информацию о больном в другие медицинские центры, где есть высококвалифицированные специалисты. Обычный мобильный телефон был оснащен мини микроскопом, который способен записывать и анализировать микрофотографии, выявлять паразита малярии или возбудителей туберкулеза. В 2011 году данный аппарат CellScope будет испытан в полевых условиях.