2015: s mest iögonfallande futuristiska teknik

Att ha en bra produkt kan betyda många saker: banbrytande design, utmärkt service och snabb prestanda. Men fantastiska produkter kommer i allmänhet inte Athena-liknande från huvudet (eller händerna) på deras designers. Det tar arbete och är en evolution, inte en revolution.

Som sagt, ibland kommer en ny teknik som inte bara är en revolution - det är en uppenbarelse. Och i slutet av varje år försöker vi ta reda på några av dessa genombrott. Detta är tekniken som kanske ännu inte finns i en produkt - den kanske aldrig, någonsin finns i en produkt - men förtjänar att lyfta fram för potentialen det har för att ändra allt. Inte bara den tekniska industrin utan världen i stort.

Det här är innovationer, av vissa kan säga, av ren teknisk kvalitet. Några som du kan köpa idag, andra kanske aldrig kommer på marknaden. Alla är värda en närmare titt.

1 små datorer

Alla som har satt upp en stationär dator vet att konstruktionen som gör att något mindre - till och med en bärbar dator - är ganska otroligt. Nya "stationära" system är storleken på en bok. Föreställ dig nu att du stänger in en hel dator i en kapsling på storlek på en tumenhet. Innovationen som fångats i år, i den Chrome OS-baserade Asus Chromebit eller den Windows-baserade Intel Compute Stick. Stick dem in i en kompatibel bildskärm eller HDTV, anslut trådlösa ingångsenheter så att du har ett helt PC-system på väg.

Båda dessa exempel är fantastiska, men inte nödvändigtvis billiga. Troligtvis den mest fantastiska prestationen inom PC-reduktion är den nya Raspberry Pi Zero. Medan mer för entusiaster än de som försöker få arbete, har det lilla (65 mm med 30 mm och 5 mm) kortet med processor och minne en helt fantastisk funktion: det är bara fem dollar . Det finns en framtid där Windows körs på små $ 1 datorer i alla rum i huset. (Okej, kanske Linux.)



2 Real Life Hoverboards

Hoverboards krossades ungefär hela året, särskilt under oktober, då vi nådde det datum som var "framtiden" i Back to the Future Part II , filmen som fick oss alla att vilja ha en. Tyvärr har en hel våg av enheter med hjul försökt stjäla montern "hoverboard". Vissa är mono-hjuliga, men mer allestädes närvarande är de eldbenägna tvåhjuliga balansbrädorna som fungerar som en Segway utan styr.

Men riktiga hoverboards kan vara i horisonten! Först finns det Hendo 2.0 från Arx Pax, en Kickstarter-stödd strävan som använder magnetfält. Intressant är också Lexus Slide, från biltillverkaren. Det är en bambu- och kolfiberplatta som svävar över betong och stål i en speciellt tillverkad park. Lexus använde superledare för att få ett annat slags magnetfält - det slag som används av maglev monorail-tåg. Det faktum att det använder flytande kväve inuti för att hålla superledarna i -321 grader - vilket gör att Sliden släpper ut rökliknande ånga - gör att den ser ännu svalare ut.

När ser vi bilden på hyllorna? Förmodligen aldrig - det var mer marknadsföringssnurr än den faktiska produkten. Men en dag kommer någon att få det här rätt. Då måste vi som samhälle bygga om alla trottoarer och gator i landet med stål så att de verkliga hoverboards kan fungera.



3 Personlig mobilutsändning

Det ifrågasätts om någon letade efter ett sätt att göra videoblogging (vlogging) ännu mer omedelbar, men de fick det när Meerkat debuterade i år, följt noggrant av Twitter's Periscope (nyligen utnämnd av Apple som den bästa iPhone-appen 2015). Dessa appar ger personliga sändningar (aka social live streaming) till vem som helst med en smartphone: Dela direkt vad du gör med dina följare på Internet, eftersom du helt enkelt är så intressant. Till och med Facebook kom just in på lagen.

Personliga sändningar skapar ett nytt sätt för alla, medborgare eller journalister eller vad du har, att ansluta via video till en publik och få live-feedback medan du gör det. Hittills har visningen varit begränsad till den ursprungliga live-sändningen (Meerkat) eller ett kort 24-timmars visningsfönster efter (Periscope), men Facebook Live kommer att lägga till permanent lagring, eftersom det har serverutrymmet för att få det att hända. Inget av detta är nödvändigtvis nytt, men övergången till att göra det extremt enkelt på mobila enheter kommer att demokratisera det på ett sätt som vi aldrig hade när programföretag behövde specialutrustning. (Inte alla är överens om att vi behöver naturligtvis liveströmning.)



4 vit laserstråle

Den typiska laserstrålen har en färg. Du har sett dem i rött och grönt och kanske blått. Det tog ett team av forskare vid Arizona State University för att kombinera alla dessa färger för att komma till en helig gral av sortering: en vit laser. Det kanske inte verkar så mycket - det kommer inte att skära igenom James Bond mer än en röd laser kunde - men det gör att lasrar är ett steg närmare att bli en potentiell ljuskälla, en som kan ersätta ljusdioder (LED). Laserdrivna skärmar kan vara i framtiden, och med det kommer ljusare, mer intensiva och mer exakta skärmar, med 70 procent fler färger tillgängliga. Det kan också leda till "Li-Fi" - en Wi-Fi-liknande teknik som använder ljus för kommunikation istället för radio. Li-Fi är redan under utveckling, men en vit laser kan ge ännu snabbare genomströmning. Vi har många år innan de når den effektiviteten, men det här är det första steget till den TV och kommunikation du kan ha på ett decennium.



5 Trådlös kraftöverföring

Vad du än kallar det - WPT, trådlös energiöverföring, till och med laddning av radiofrekvens - det kommer till strömförsörjningsenheter utan att behöva ledningar för att antingen köra eller ladda batteriet. Det har varit teoretiskt sedan åtminstone 2006. Framsteg under 2015 har inkluderat forskare i Nederländerna som skapat en mikroskopisk temperatursensor som laddar på radiovågor (om än en tum från källan till vågorna). Närmare hemmet arbetade studenter vid University of Washington-Seattle med Sensor Systems Lab för att skapa Power Wi-Fi, ett system där modifierade routrar sänder ut en konstant energiström på radion, som modifierade temperatursensorer och kameror använder som sin energikälla. Det är teoretiskt möjligt att din hem router en dag kan vara allt du behöver för att ladda din telefon eller bärbara dator eller vem vet vad mer… förutsatt att tillräckligt med ström någonsin kan genereras. Power Wi-Fi lyckades bara tillräckligt med juice för att ta en övervakningsbild efter 35 minuter.



6 Superhydrofoba beläggningar

Här är ett av de sätt som Wikipedia definierar hydrofobicitet: att skapa "infällda områden på en yta vars vätning förbrukar mer energi än att överbrygga urtagen förbrukar." Inte för många produkter, särskilt elektronik, har tagit denna process ännu. De borde. Fram till dess har superhydrofoba beläggningar för elektronik - speciellt smartphones - kommit för att göra-det-själv-applikation.

Om du har sett NeverWet-sprayen i en storbox, vet du hur mycket du använder: applicera sprayen, sedan en annan, låt den torka, och ytan blir motståndskraftig mot vatten (om än kanske inte helt vattentät). Produkter som Nanostates Flash Flood och Impervious Invisible Waterproofing handlar om nanoteknologi: mikroskopiska föremål som håller fast vid enheten för att hjälpa till att avvisa vätska. Var och en har du behandla utsidan av din telefon eller surfplatta på liknande sätt, gnugga in den och låta dem "bota" i 24 timmar. Tester av inte mindre än YachtingWorld tyckte att de båda var mycket effektiva för att skydda en telefon mot stänk, till och med vatten hälldes direkt på skärmen. Det är ingen garanti för fullt skydd mot nedsänkning - men det kan inte skada. Om framtida smarttelefontillverkare börjar använda nanopartikelbeläggningen inuti såväl som ute, kan vi alla få helt vattentät elektronik i fickorna som involverar mer än bara några extra gummipackningar för projektion.



7 hemmabatterier

När Elon Musk, vår verkliga Tony Stark (minus ammunition och pansar och getter) avslöjar något nytt, är det vanligtvis värt att kolla in. PowerWall - ett 7000 $ (inklusive installation) hembatteri - är verkligen det, särskilt för dem med hållbara energikällor som solpaneler eller vind. Det är ett hemorienterat uppladdningsbart litiumjonbatteri som det som Tesla-bilen använder. Det finns två modeller, en som en reservgenerator, en annan för daglig cykelanvändning. Med minimala behov (eller flera Powerwalls installerade) har 210-kilos, väggmonterade batteri-skönheter potentialen att ta bort ett hushåll helt från nätet. Powerwall är redan slutsåld under större delen av 2016, såvida du inte bor på en plats där ett verktygsföretag får dem åt dig (till exempel Kaliforniens SolarCity eller Vermont's Green Mountain Power eller Australiens SunEdison). Kritik att det är för de rika - eftersom det kan kosta mer än dubbelt per kilowattimmar för el på detta sätt som det är kan vara giltigt, men eftersom tekniken förbättras, så kommer ekonomin och fördelarna för många att vara. Naturligtvis går andra leverantörer in i fältet, inklusive Mercedes-Benz och Kinas BYD Auto; hemmabatteriet kan också ladda elbilarna.



8 Augmented Reality 3D

Virtuell verklighet måste vara 3D för att känna sig verklig (det är vad Oculus Rift vill göra). Men den förstärkta verkligheten - en överläggning av data ovanpå vad vi ser varje dag - nöjer sig vanligtvis med att du verkar som om du är inne i Terminator eller Iron Man's rustning (den killen igen). Några stora namn kombinerar de två och skapar nästa generations 3D-förstärkta verklighet som är perfekt för spel - vare sig byggstenar i vardagsrummet eller kämpar monster på gatan. Magic Leap, med sin lösning som blandar stereoskopisk 3D Digital Lightfield-teknik med projicerade bilder, har en investering på mer än en halv miljard dollar från många investerare, leds av Google. Microsoft tillkännagav sina egna planer i januari när den visade upp HoloLens vid ett Windows 10-evenemang; Asus överväger enligt uppgift att utveckla sin egen tredje part HoloLens. Microsoft vill gå utöver spel och skapa holografi som kan fungera i vardagen, från design till kommunikation. Oavsett vilken enhet som kommer ut på marknaden först kan ändra hur vi ser på världen, 3D och verkligheten - igen.



9 BioWearables

Den bärbara eran är i full gång, eftersom alla passar sin väg till hälsa. Men dessa enheter har begränsad batteritid och andra begränsningar - som att de inte är en del av din kropp. Även om inte alla vill få ett implantat, kan många dra nytta av hudbaserade bildskärmar som är permanenta eller semi-permanenta. Bärbara kroppsbundna sensorer, aka biowearables, aka epidermal elektronik, kan vara lösningen. Överväg tillfälliga tekniska tatueringar som kan samla in och skicka ut data - de kan till och med inkludera lysdioder för feedback från användare. Ett företag som heter Chaotic Moon har ett bevis på konceptet. En del andra forskare i Sverige arbetar med att skapa ett intranätnätverk i kroppen så att flera sensorer på kroppen kan prata med varandra (på så sätt kan en artärförändring till exempel förutsäga en hjärtattack). Ett företag som heter MC10 planerar att marknadsföra BioStamp-enheter senast nästa år. Med tanke på vad vi kan göra med 3D-skrivare kommer de sannolikt att skriva ut sensorer direkt på huden i framtiden - som en maskindriven tatuering som gör mer än att vara snygga och upprörda föräldrar.

• 10 Kontinuerlig flytande 3D-utskrift

  3D-utskrift något komplext (eller till och med inte så komplicerat) kan ta timmar, eftersom millimeter efter millimeter material läggs ner för att skapa objektet. CLIP, förkortning för "kontinuerlig flytande gränssnittsproduktion", kan minska den tiden till minuter. Det "växer" fasta konstruktioner ur ett flytande bad. Forskarna vid UNC-Chapel Hill som utvecklade den fotokemiska processen har redan tagit nästa naturliga steg och skapat en nystartad kallad Carbon3D, som redan har landat 100 miljoner dollar i finansiering under ledning av Google Ventures, och har minskat affärer med företag som Ford. Videon ovan visar exakt vad den kan.



11 snabbt, säkert, flexibelt aluminiumbatteri

Att försöka använda aluminium för ett batteri är inget nytt, men forskarna vid Stanford University i år slog på en combo som kan fungera för att ersätta de laddningsbara litiumjonbatterierna som driver alla typer av teknik vi använder idag, från leksaker till bärbara datorer till telefoner till klockor. De stora framsidorna med den här nya batteritekniken är många: den är flexibel (det är bra för bärbara), billigt, säkert (borra igenom det medan du kör och det kommer inte att tända eld som en Li-Ion), snabbt (laddar en telefon i en minut), och kanske bäst av allt, den kan hantera cirka 7 500 laddningar - ungefär 7, 5 gånger mer än en Li-Ion, som börjar förlora kapacitet efter 1 000. Även de 2 volt det rymmer är starkare än vanliga 1, 5-volt alkaliska batterier du köper från hyllan; men det är hälften av vad litiumbatterierna kan göra. Således behöver det fortfarande arbete. De måste göra katodmaterialet perfekt - de använder för närvarande grafit, som tack och lov inte sönderfaller som katoder använder i tidigare aluminiumbatterier. Ändå har det mycket löfte. Du kan läsa om det i tidskriften Nature.

• 12 Autocomplete för animatörer

  Microsoft Research, med University of Hong Kong och University of Tokyo, avslöjade "autokompletta handritade animationer" på Siggraph Asia i oktober. Det är ett programverktyg som låter dig rita en fullständig bild och sedan starta en ny cell med en rad - och det slutför ritningen automatiskt för dig, vilket sparar tid när du gör de subtila förändringarna som krävs för att animera konsten till livet. Den replikerar linjekonsten och de färger som används, känner till och med av mönster som animatören har börjat rita (som vågen på en fisk). Detta är en nischprodukt, även bland animatörer i dag, för vem ritar varje hand i en tecknad bildram längre? Men allt i Hollywood (och därefter) planeras med inte bara storyboards, men full "animatics" för att förhandsgranska handlingen. Programmet kan också skapa en återupplivning i den klassiska handritade animationsvärlden, och det skulle inte vara en dålig sak. Förutsatt att det kommer till marknaden.



13 Gimball Drone Protector

Det finns tusentals timmar video online som visar en fascinerande handling som händer om och om igen varje dag: drönare som flyger in i saker och faller till deras undergång. Vanligtvis är filmerna från drönarens perspektiv. Flybarhet i Schweiz har en lösning för att skydda drönare: en kollisionstolerant flygbur. Inspirerade efter att de såg drönare efter drönare gå ner när de försökte hjälpa till med sökning och räddning vid kärnkatastrofen i Fukushima skapade de forskarstuderande som så småningom bildade företaget den insektinspirerade kolfibersrullen för att absorbera all påverkan. Det har redan vunnit priser; Flyability tog hem 1 miljon dollar i tävlingen "UAE Drones for Good Award" i år. Den nuvarande Gimball kan flyga i 10 minuter (kräver då ett batteribytes) och bär en 1 580-by-1 080p 5-megapixalkamera. Prototyper levereras nu.



14 TZOA Enviro-Tracker

TZOA (uttalas "zoa") är en av de saker som gör din smartphone så mycket närmare en Star Trek-esque Tricorder. Det är en bärbar sensor som inte övervakar din kropp - den övervakar miljön runt dig, speciellt partiklarna i luften. Den pratar med din smartphone och TZOA-app via Bluetooth, och ger information om kurspartiklar som mögel eller damm eller pollen och små andningsbara partiklar som rök, avgaser och andra ångor. Det hjälper dig att ta reda på de bästa ställena att andas på, eller hur luften är i ditt hem eller på kontoret. GPS och kartor på din smartphone genererar en karta över den säkraste platsen att undvika föroreningar. Uppgifterna delas med TZOA (företaget) så det kan bygga publikskartade kartor över var luften är bra eller dålig, men du får obegränsad tillgång till dina egna datafria.