Какие прорывные решения появились в 2021 году и куда они нас приведут

27 декабря 2021 г.

В уходящем году в России создали и внедрили десятки технологических решений. Рассказываем о наиболее интересных разработках 2021 года и заглядываем в отдаленное будущее, чтобы понять, как изменятся технологии и общество

Премия «Технологический прорыв» вручается лидерам проектов, ученым и разработчикам продуктов за достижения в технологическом развитии страны и вклад в российский бизнес. Организаторы премии в 2021 году — АНО «Платформа НТИ», Фонд НТИ и Университет 2035. Также проекты представляли и оценивали партнеры премии — компании, занятые в высокотехнологичных индустриях, и институты развития, в том числе Фонд «Центр стратегических разработок», РЖД, Ростех, Р-Фарм, Роснано, Росатом, Фонд Сколково, Россети, Ростелеком.

 

Всего в 2021 году премией отметили несколько десятков проектов и разработок. Список победителей позволяет оценить основные тренды в разных технологических направлениях.

756405957939260.jpg

Спасательный беспилотник Seadrone способен работать в сложных климатических условиях (Фото: пресс-служба Платформы НТИ)

  

Прорыв № 1: беспилотники

 

В 2021-м эксперты «Национальной технологической инициативы» (НТИ) обратили внимание на две интересных разработки в области беспилотников. Новые устройства способны как перевозить грузы, так и помогать людям в чрезвычайных ситуациях.

 

Например, компания «ЮВЛ-Роботикс Югра» внедрила автономное решение по доставке посылок весом до 10 кг в Омане. Компания стала первой на Ближнем Востоке, кому удалось получить официальное разрешение на полеты доставочных дронов вне зоны прямой видимости. Ее беспилотники также участвовали в спасательной операции после тропического шторма «Шахин» в октябре 2021 года. Дроны доставляли пострадавшим медикаменты.

 

В свою очередь, разработчики из компании «Съемка с воздуха» представила спасательный беспилотник Seadrone, способный работать в сложных климатических условиях — даже в Арктике или пустынях. Он летает на расстояние до 30 км. В 2021-м Seadrone успешно испытали в Карском море и ОАЭ.

 

Что нас ждет в будущем

Россия может стать мировым лидером по работе с ЧС и ключевым экспортером услуг по решению гуманитарных проблем, говорится в прогнозе «Как мы и наши дети проживем следующие 100 лет?». Документ подготовлен группой экспертов на проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг» 2121. В проекте участвовали более 50 экспертов, включая футурологов и экономистов.

 

По мнению авторов прогноза, для достижения лидерства в работе с чрезвычайными ситуациями потребуется развитие материальной базы МЧС: увеличение парка транспортной авиации, робототехнических средств и беспилотных летательных аппаратов.

 

Прорыв № 2: медицина

 

Из-за пандемии медицина и здравоохранение находятся в центре внимания второй год подряд. Но интересные разработки связаны не только с коронавирусом. Премией «Технологический прорыв» в 2021 году отметили несколько российских решений — как чисто медицинских, так и с сильной ИТ-составляющей.

 

Например, Neuro V — первый комплекс для постковидной нейрореабилитации. По словам разработчиков, он позволяет избавиться от нарушений в когнитивной и психоэмоциональной сфере, которые возникают у переболевших коронавирусом.

 

Кроме того, в число победителей вошел «АнтионкоРАН-М» — первый в России препарат генной терапии рака с невирусной системой доставки. Препарат внедряет в опухоль ген-убийцу и ген-иммуностимулятор. Вместе они убивают раковые клетки и подавляют метастазирование. Лечение пациентов новым препаратом начнется в 2022 году.

 

Что нас ждем в будущем

Одним из приоритетов в сфере медицины может стать создание системы управления целостным здоровьем, которая охватит разные уровни — от телесного до духовного. Среди ключевых направлений — культура психического здоровья и нормализация психического благополучия, практика здоровых отношений без насилия и взаимного разрушения.

 

Прорыв № 3: медицинские помощники

 

Решения в области персональных медицинских помощников организаторы выделили в самостоятельную номинацию. Они решают разные задачи — от записи пациентов к врачам до прогнозирования осложнений.

 

В 2021 году в России также создали платформу, которая помогает контролировать процесс лечения и приема препаратов. Система, созданная новосибирской компанией «Живое дыхание», включает в себя мобильное приложение и «умные устройства» — диспенсер для таблеток, цифровой инъектор, измерительные приборы. Если пациент вдруг перестал принимать лекарства или нарушил график, платформа оповещает доверенных лиц.

 

На сегодня это единственное готовое решение для контроля за приемом лекарственных препаратов.

 

Что нас ждет в будущем

По мнению авторов прогноза, медицинское обслуживание перейдет от модели «врач — больной» и предписаний к модели консультанта, клиента и контракта. А сотрудничество заменит авторитарность и контроль за пациентом.

 

Прорыв № 4: транспорт и логистика

 

Логистика и транспорт в 2021 году испытали массу затруднений из-за COVID-19 и других факторов. Но это только подогрело спрос на новые решения, которые делают перемещения более удобными и безопасными.

 

Так, прибор «Сегмент-Гамма» в режиме реального времени мониторит состояние воздуха и выявляет в нем химически опасные и отравляющие вещества, биологические частицы (например, токсины, бактерии и вирусы). Прибор успешно испытали на Ленинградском вокзале, в аэропортах Шереметьево и Пулково.

 

Чтобы избавить дороги от пробок и снизить ущерб для экологии, российские разработчики создали аэротакси «Ховер». Его представили в январе 2021 года. «Ховер» с пассажирами поднялся в воздух на территории «Лужников». Сейчас он способен находиться в воздухе 30 мин и поднимать до 300 кг.

 

Что нас ждет в будущем

Транспортные технологии и логистика станут более ресурсоэффективными. Одно из важнейших мест может занять водородная энергетика с комплексной системой производства, перевозок и использования водородного топлива, в том числе на транспорте.

 

Прорыв № 5: новые материалы

 

Новые материалы с необычными свойствами дают дополнительные возможности и людям, и машинам.

 

Недавно разработчики «Гистографт» создали первый в мире ген-активированный материал, предназначенный для регенерации костной ткани. Он уже используется в хирургической стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, травматологии и ортопедии. В частности, материал существенно упрощает костную пластику перед имплантацией зубов.

 

Тем временем компания «С-Инновации» разработала и внедрила в промышленное производство провода на основе высокотемпературных сверхпроводников. Их можно использовать в том числе для создания электродвигателей в гибридных самолетах будущего.

 

Что нас ждет в будущем

Активное применение 3D-печати и новых материалов позволит сделать производства максимально гибкими и локальными. В итоге конвейерное производство уйдет в прошлое вместе с крупными индустриальными комплексами и городами-заводами.

 

Прорыв № 6: атомная энергетика

 

Организаторы премии обратили внимание на несколько разработок от дивизионов «Росатома». Среди них — два новых вида топлива, которые соответствуют «зеленой» повестке.

 

Первый вид — противоаварийное Accident Tolerant Fuel. Это топливо поможет вывести безопасность и надежность атомной энергетики на качественно новый уровень, объясняют в «Росатоме».

 

Второй продукт — уран-плутониевое «РЕМИКС-топливо», способное обеспечить многократный рецикл ядерных материалов в АЭС на тепловых нейтронах. Новое топливо имеет большой потенциал для продвижения на зарубежных рынках, считают его создатели.

 

Что нас ждет в будущем

К середине XXI века углеводородное топливо всех видов с высокой вероятностью потеряет доминирующее место в энергобалансе. Для России важно, чтобы ее задел в атомной энергетике присутствовал в этом энергобалансе, подчеркивают авторы прогноза.

 

Прорыв № 7: цифровые двойники

 

Технологию цифровых двойников уже используют в промышленности и энергетике. Виртуальные модели физических объектов и процессов помогают на разных этапах — от проектирования до организации ремонтов.

 

В 2021 году в России впервые запустили проект по разработке цифрового двойника для морского газотурбинного двигателя. Он поможет Объединенной двигателестроительной корпорации сократить время проектирования агрегатов нового поколения, снизить его стоимость. Разработчики ожидают, что это сделает российские газотурбинные двигатели коммерчески более привлекательными.

 

Недавно технологию начали применять и для учебных целей. В МИФИ, в частности, для студентов создали комплексный цифровой двойник учебного ядерного реактора. С его помощью можно изучать опасные ядерные объекты и делать то, чего нельзя сделать на настоящей АЭС.

 

Что нас ждет в будущем

В течение 100 лет экономика планеты может полностью измениться и перейти к многоуровневому экосистемному регулированию.

Такой переход предполагает в том числе создание цифрового двойника Земли. Он поможет выстраивать и отслеживать оптимальные траектории развития людей в глобальном масштабе. В систему цифрового двойника планеты включат инструменты оперативного прогнозирования и предиктивной аналитики.

 

Прорыв № 8: экзоскелеты для преодоления барьеров

 

Новые технологии способны не только решать бизнес-задачи и делать жизнь удобнее, но и разрушать барьеры между людьми, улучшать качество жизни и возвращать утраченные возможности.

 

В 2021-м одним из победителей премии стала российская компания «ЭкзоАтлет». Она выпускает экзоскелеты ExoAtlet II для медицинской и социальной реабилитации.

 

Разработка помогает пациентам с травмами спинного мозга, рассеянным склерозом, последствиями инсульта и ДЦП. Благодаря устройству они могут ходить, садиться и вставать без посторонней помощи.

 

Российские экзоскелеты прошли сертификацию в Европе и Южной Корее. Американский регулятор FDA также разрешил продажу ExoAtlet II в США. В России аппаратом оснащены 60 медицинских центров. Роспатент включил разработку в десятку лучших изобретений XXI века.

 

Что нас ждет в будущем

Инклюзивное общество, где технологии помогают людям с ограниченными возможностями, — это только начало. К 2050 году на Земле может сформироваться новая культура взаимоотношений, считают авторы прогноза. Основными ее чертами станут осознанность, эмпатия, диалог и внимание.

 

Прорыв № 9: квантовые технологии для коммуникаций

 

Весной 2021 года в России появилась облачная софтверная платформа для разработчиков квантовых алгоритмов. На ней можно запускать и тестировать программы для работы с квантовыми вычислителями. Раньше такие платформы были только в зарубежных проектах.

 

Кроме того, в уходящем году в России в НТИ представили первую межвузовскую квантовую сеть, состоящую из пяти узлов. Они расположены в корпусах МИСиС и МТУСИ. Между доверенными узлами реализуется метод квантового распределения ключей (КРК). Это позволяет одновременно подключить более десяти высокоточных шифраторов, чтобы надежно защитить соединение и данные.

 

Потенциально квантовые технологии можно использовать для создания коммуникационных сетей, где данные защищаются с использованием фундаментальных законов квантовой механики. Такой уровень защиты снимет проблему с безопасностью соединений и приватных данных, включая медицинскую информацию с носимых устройств.

 

Что нас ждет в будущем

Авторы прогноза «Как мы и наши дети проживем следующие 100 лет?» полагают, что благодаря технологиям человечество сможет создать принципиально новую коммуникативную среду. После 2035 года может появиться «Нейронет» — обновленное пространство общения.

Как объясняют в НТИ, оно будет основано на человеко-машинных коммуникациях. А все новые технологии, продукты и услуги эпохи «Нейронет» будут разрабатываться на базе «интенсивного изучения человеческого мозга и нервной системы».

 

Прорыв № 10: космос

 

Космические технологии традиционно требуют огромных инвестиций, и это ограничивает их применение. Но благодаря новым разработкам сами аппараты становятся все меньше, а их запуски и обслуживание — проще и дешевле.

 

Например, в МИФИ создали сверхмалый плазменный двигатель весом всего 306 г, позволяющий доставлять на орбиту наноспутники. Он работает от небольшой конденсаторной батареи. Такие спутники используются для картографии, мониторинга земной и водной поверхности, проведения биологических экспериментов.

 

Другой победитель премии, компания «ВНХ-Энерго», в 2021 году изготовила и протестировала водородный жидкостный ракетный двигатель малой тяги. Он предназначен для сверхлегкой ракеты-носителя, способной выводить на орбиту грузы массой до 250 кг. Предполагается, что сам аппарат вместе с топливом будет весить 50–60 кг.

  

Что нас ждет в будущем

По прогнозу экспертов, к концу XXI века люди освоят ближний космос и приспособят его для жизни. На околоземной орбите появятся обитаемые станции, города, а на Луне — базы. Авторы прогноза допускают, что человечество сумеет основать устойчивые поселения на Марсе. Но для этого необходимы новые типы двигателей, позволяющие обеспечить надежные и быстрые перелеты.

  

 

Источник:  trends.rbc.ru