Futuristisk teknik som blåste våra sinnen 2014

Skulle du tro att den mest spännande, framtida busteknologin 2014 var ett system som skapades för mer än ett decennium sedan, knappt förbättrats sedan dess och bara distribuerades i slutet av det senaste året?

Åh, och nämnde vi att det inte slutade fungera så bra?

Europeiska rymdorganisationens rymdskepp Rosetta tillbringade mer än tio år på att jagade efter Comet 67P / Churyumov – Gerasimenko innan han släppte ett 200-kilos, robotlandningsfarkoster som heter Philae i mitten av november. Som planerat föll Philae ner mot kometen med en hastighet av cirka 3 fot per sekund innan han landade vid sin noggrant utvalda destination, där den skulle driva isskruvar och harpuner i ytan för att förankra sig själv.

Det slutade inte hända. Det gick faktiskt fruktansvärt fel.

Philae studsade två gånger innan han äntligen landade och stannade på en annan, mycket mindre optimal plats på kometen. Sondens uppdrag, att skicka tillbaka vetenskaplig information från ytan i upp till sex veckor, varade bara 64 timmar. Efter att Philaes primära batteri tömts visade det sig att det fanns otillräckligt solljus på den oavsiktliga landningsplatsen för att driva upp ett andra laddningsbart batteri via solpaneler.

Inte den mest häpnadsväckande visningen av mänsklighetens tekniska skicklighet, eller hur? Skojar du? Vi landade ett rymdskepp på en friggin komet!

Detta är inte för att underskatta NASA: s prestation i att kollidera en impactor med Comet Tempel 1 2005 som en del av sitt eget historiska Deep Impact-uppdrag. Men Rosetta-uppdraget, även om landningen inte var idealisk, pekar oss ner på en väg som många i rymdutforskningssamhället tror kommer att ockupera vår uppmärksamhet och potentiellt bära enorma belöningar under de kommande decennierna.

Allt som är ett långvarigt sätt att säga att när du letar efter den coolaste, mest science-fictiony tekniken där ute, är det inte alltid en blank ny gadget eller till och med något som är väldigt nytt alls. Till exempel i rymden måste vi ibland vänta månader och till och med år för att se om teknik utformad månader och år tidigare till och med fungerar alls. Tänk på de år av arbete som har gått för att utforma NASA: s nästa generations, långväga besättningskapsel, Orion, som bara genomförde sin första oskruvade testflyg i början av december.

Så med det i åtanke, låt oss titta på mer futuristisk teknik som vi kan förvänta oss att se mycket mer av under de kommande månaderna och åren.

1 "Maker" -verktyg för IoT

Från Raspberry Pi-, Gizmo-, Edison- och Arduino-utvecklingsskivorna till tillgängligheten av billiga, små processorer, sensorer och mikrokontroller för Internet of Things (IoT) -enheter, vi är på randen till en ny era av distribuerad innovation inom datoranvändning. Precis som Steve Jobs och Steve Wozniak berömt byggde Apple ur ett Silicon Valley-garage - även om lite om det verkliga garaget är en myt, enligt Woz - är småskaliga verksamheter nu redo att utmana tekniska jättar med nästa våg av smarta, anslutna enheter som gör våra hem smartare, våra fabriker effektivare och till och med förvandlar våra kläder och tillbehör till intelligenta datormotorer.



2 Samsungs Gear VR

I samarbete med Oculus VR lyckades Samsung leverera det första allmänt tillgängliga, mycket prisvärda virtual reality-headsetet innan året gick ut och släppte Gear VR den 8 december. På bara $ 200 tjänar denna rigg en 360-graders, virtual reality-spelupplevelse för mycket mindre dinero än dyra VR-prototyper, som Oculus Rift, som fortfarande har begränsad tillgänglighet. Naturligtvis finns det en fångst - Samsungs VR-skyddsglasögon kräver att företagets Galaxy Note 4 fungerar.



3 Intels Core M Chips

Det har tagit ett tag för Intel att utmana ARM med ett fullspjället x86-chip med tillräckligt låg effekt- och temperaturtrösklar för att möjliggöra fläktlösa surfplattor och bärbara datorer. Med sin 14-nanometer "Broadwell" -arkitektur fick Intel äntligen kraftdragningen och värmenivån ner och den nya Core M-linjen är den första frukten av detta resultat. Det finns redan flera Core M-baserade enheter på marknaden och du kan banka på mycket mer som anländer 2015.



4 Apple Watch

Nej, Apple kommer inte att skapa smartwatchmarknaden från ingenting som det gjorde med pekskärmsmartphones och konsumenttabletter. Och ja, det verkar som om Apple kunde ha släppt denna enhet när som helst under de senaste åren, istället för att få oss att vänta till början av 2015 på att köpa de bärbara 349 $. Men vi slår vad om att Apple Watch, när den kommer, snabbt kommer att skapa en standard för vad en bärbar bör vara. Och det verkar säkert att Apple kommer att sälja massor av dem.



5 Lightning Snabb trådlös laddning

Enhetsladdare suger. Men fram till nu har det inte funnits något alternativ till laddningssladdar som lätt går förlorade eller glömda när du behöver dem mest. Trådlös laddning erbjuder ett mycket mer elegant alternativ, och det börjar dyka upp i butiker som Starbucks, som har satt upp trådlösa laddningsstationer i flera av sina San Francisco-butiker i ett pilotprogram. Halvledarföretag som Freescale och Broadcom leder laddningen, så att säga, för att göra tekniken ännu bättre. Det tidigare företaget säger att den nya 15-watts, Qi-kompatibla trådlösa laddningslösningen kommer att finnas tillgänglig i början av 2015, vilket innebär att vi snart kan ha trådlösa laddningsstationer som laddar batterier ännu snabbare än trådbundna tekniker som USB.



6 billiga, utskrivbara proteser

Tidigare i år lyfts våra hjärtan när Kansas tonåring Mason Wilde använde en 3D-skrivare för att skapa en protes "Robohand" för sin unga vän, 9-åriga Matthew, som föddes utan fingrar på sin högra hand. Traditionella proteser kan kosta upp till 40 000 dollar, men frivilliga med grupper som E-Nable hjälper nu andra barn med liknande förhållanden och använder så lite som $ 45 i material för att skapa 3D-tryckta händer som fungerar via kablar och ett integrerat spänningssystem. Men det blir ännu bättre. Vi kan snart ha mycket mer komplexa, 3D-utskrivbara proteser med drivna servomotorer i stället för enkla kabelsystem. För att vittna, vann Open Bionics $ 200 000 andra priset på Intels senaste tävling Make it Wearable för sin 3D-utskrivbara robothand för amputerade - uppstarten säger att den syftar till att få kostnader för en sådan protes ner till bara 2 000 $.



7 SpaceXs återanvändbara raket

På bara några år har SpaceX gått från att testa en återanvändbar raketkonstruktion, kallad Grasshopper, till att installera nyckelfunktionen Vertical Takeoff Vertical Landing (VTVL) i Falcon 9-raketer som används för officiella uppdrag som lastkörningar till International Space Station (ISS). I juli lyckades det privata rymdföretaget leda Falcon 9: s första etapp till en "mjuk" havslandning efter lanseringen av sex ORBCOMM OG2-satelliter från Cape Canaveral, Florida den 14 juli. Nyckeln till att återanvända sitt VTVL-lanseringsfordon är för att åstadkomma en guidad uppsättning på land, och medan SpaceX har satt en ganska ambitiös tidslinje för att få det att hända som en del av ett officiellt uppdrag, tror vi att det kanske inte kommer att hända i några år till.



8 bärbara drönare

Vinnaren av det stora priset på 500 000 dollar vid Intels tävling Make It Wearable, Nixie har designat ett dröneflygplan som fälls upp sina kopararmar och bärs som en klocka på handleden när den inte används. Det kan ta lite tid innan den ganska grova prototypen är klar för första gången. Men Nixie, som kan ta foton och video i "boomerang" eller "följ mig" -läge, pekar oss mot en framtid där drönare blir riktigt mobila även om de inte surrar på himlen.



9 Vanliga självkörande bilar

2014 gick Kalifornien med Nevada i att utfärda tillstånd för självkörande fordon - ett stort steg, för att vara säker, men automatiserade bilar som Googles och Volvos förblir nyheter för närvarande. Så när kan vi förvänta oss att robotvagnar för massorna börjar träffa vägbanorna? Davide Santo, chef för Freescales Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) mikrokontrollverksamhet, säger att mainstream, semi-autonoma fordon bör anlända omkring 2017. Under det kommande decenniet börjar vi dela vägen med helautomatiserade bilar, lastbilar och bussar. Och så småningom, tror Santo, kommer de självkörande versionerna troligen att tränga ut förardrivna fordon i alla utom ett fåtal utsedda områden, till den punkten att människokontrollerad körning går vägen för den hästdragna vagnen.



10 kvantdatorer

Genom att utnyttja de konstiga, förvirrande egenskaperna hos intrasslade subatomära partiklar, skulle vi en dag kunna utveckla datorer baserade på kvantbitar, eller qubits, som är ordningsstorlekar kraftigare än våra nuvarande beräkningsmotorer och som omedelbart skulle kunna överföra meddelanden på stora avstånd med obrottsliga säkerhetsskydd. Hållplatsen - detta har visat sig vara oerhört svårt att uppnå och hittills har framgångsrika experiment i kvantberäkning begränsats till noggrant kontrollerade laboratorier, inte till verkliga miljöer. Men forskare fortsätter att koppla ifrån problemet. Kvantberäkning i praktisk skala kan fortfarande vara ett decennium eller mer bort. Men precis under de senaste åren har forskare utvecklat kiselbaserade byggstenar för en kvantdator, skapat det första fungerande kvantnätverket, använt lasrar och diamanter för att uppnå genombrott och fortsätta att sätta nya avståndsrekord för kvantteleportering.



11 mjuka exosuits

Det har redan gjorts mycket arbete för att skapa drivna exoskeletter för att hjälpa soldater med tunga belastningar eller till och med hjälpa människor som lider av allvarliga ryggskador att gå igen. Många av dessa tidiga ansträngningar är verkligen coola ut, men de är klumpiga och mycket mekanistiska - tänk på de fruktansvärda motsättningar som visas i filmer som Edge of Tomorrow och Elysium . Utvecklingen av "mjuka" exoskläder i ett tidigt skede lovar något mycket annorlunda - ett mycket subtilare muskelförbättringssystem som kan bäras diskret. Forskare vid Harvards Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering beviljade nyligen 2, 9 miljoner dollar i finansiering från Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) och syftar till att skapa en smart kostym som "kan bäras bekvämt under kläder och kan göra det möjligt för soldater att gå längre sträckor, hålla trötthet i avstånd och minimera risken för skador när du bär tunga laster. " Wyss-forskare säger också att "lternativa versioner av kostym så småningom kan hjälpa dem med begränsad rörlighet också."



12 Haptiska hologram

Holodecket från Star Trek kommer kanske att anlända förr än vi tror. Nästa stora genombrott i virtuell verklighet kan vara "haptiska hologram", en teknik som använder ljudvågor för att få virtuella föremål att känna sig verkliga för mänskliga användare. Forskare vid University of Bristol i Storbritannien använder en Leap Motion-sensor för att upptäcka platsen för en användares hand och projicerar sedan känslan av tredimensionella objekt som sfärer och pyramider med hjälp av "högfrekventa ljudvågor som släpps ut av en rad små högtalare skapar känslan av att röra vid ett osynligt, flytande föremål, "enligt New Scientist. Att lägga till touch till den imaginära världen med alltmer avancerad visuell och aural replikationsteknologi skulle börja slutföra den futuristiska visionen om alltomfattande VR som inte kan skiljas från den verkliga verkligheten. Och vi kan inte vänta på att det ska hända.



13 Marinens laserkanon

Den amerikanska marinen kan ha levererat 2014: s mest heliga-skit-Star-Wars-är-verkliga ögonblick i slutet av året. Vad mer kan vi säga om den imponerande demonstrationen av ett fungerande laservapen ombord på Afloat Forward Staging Base (AFSB), USS Ponce, som visade att lasern sprängde små båtar och till och med ett dronflygplan? Marinen har nu godkänt stridsanvändningen av sitt laservapensystem, eller LaWS, i Persiska viken. Allt väldigt trevligt, men när får jag en jonkanon?