Издание Popular Science опубликовало список лучших инноваций и открытий 2022 года. РБК Тренды рассказывают о 10 самых интересных новинках
Клетки, лечащие ВИЧ
В 2022 году стало известно о третьем случае длительной ремиссии пациента с ВИЧ, причем специалистам удалось обнаружить способ лечения, доступный для представителей разных этнических групп. В 2017 году американке смешанной расы, больной лейкозом и ВИЧ, сделали операцию по трансплантации пуповинной крови с генами, блокирующими проникновение ВИЧ в клетки. Спустя 37 месяцев пациентка перестала принимать антиретровирусный препарат, а еще через 14 месяцев ученые из Weill Cornell Medicine подтвердили, что анализы крови женщины не содержат признаков ВИЧ.
Операцию провели после того, как во время курса высокодозной химиотерапии популяция клеток крови пациентки, включая лейкемические клетки, была уничтожена. Женщине пересадили стволовые клетки здорового взрослого родственника и клетки пуповинной крови неродственного новорожденного ребенка, содержащую вариант гена CCR5Δ32, который блокирует проникновение вируса в клетки. Обычно пуповинную кровь используют для трансплантации пациентам, которые не могут найти подходящего взрослого донора. Она подходит даже в тех случаях, если получена от донора, чьи иммунные маркеры лишь частично совпадают с иммунными маркерами реципиента.
Таблетка от COVID-19
Компания Pfizer первой разработала прероральное средство лечения коронавируса «Паксловид». Американское агентство по контролю за качеством продуктов и медикаментов (FDA) выдало препарату лицензию, поэтому жители страны могут получить его по рецепту в аптеке.
Клинические испытания показали, что лекарство снижает риск госпитализации и летального исхода от заражения COVID-19 до 90%. Препарат состоит из комбинации двух таблеток: нирматрелвира, препятствующего размножению нового коронавируса, и ритонавира, заставляющего организм медленнее метаболизировать нирматрелвир. Пока что у препарата есть недостатки — он несовместим с другими лекарствами и иногда вызывает неприятное послевкусие. К тому же, в редких случаях «Паксловид» может спровоцировать симптомы COVID-19. Но исследования показывают, что это может быть связано с реакцией иммунной системы на остатки вирусной РНК.
Первые снимки телескопа Джеймса Уэбба
25 декабря 2021 года произошел запуск самого крупного из существующих космических телескопов — Джеймса Уэбба. На разработку телескопа ушло более 20 лет и $9,7 млрд. В феврале 2022 года Джеймс Уэбб сделал первые снимки: в июле NASA показало, что телескопу удалось сфотографировать область NGC 3324 — ранее недосягаемый регион, где появляются звезды.
В отличие от своего предшественника — телескопа Хаббл — Джеймс Уэбб может помочь астрономам получить информацию о далеких галактиках, звездах и экзопланетах, возникших из Темной материи. Джеймс Уэбб летает в тысячах миль от Земли — в пространствах, видимых только телескопам высокого разрешения с камерами среднего инфракрасного диапазона. Постоянным местом пребывания Джеймса Уэбба стал регион L2 — там притяжение между Солнцем и Землей уравновешено, поэтому, совершая в год один оборот вокруг планеты, телескоп делает один оборот и вокруг звезды.
Объект, двигающий астероиды
Ученые NASA совместно с Университетом Джона Хопкинса разработали космический аппарат, способный изменить траекторию падения астероидов. 26 сентября во время испытания перенаправления двойного астероида (миссия известна как DART) с помощью почти 500-килограммового объекта исследователям впервые удалось намеренно сбить курс движения небольшого астероида Диморфоса, диаметр которого достигает 160 м.
Основная цель тестового запуска DART — бинарный астероид Дидим, вокруг которого вращается Диморфос. Этот космический объект почти в пять раз больше последнего, но не представляет опасности для жителей Земли и самой планеты.
Сбивший астероид космический аппарат запустили в конце ноября 2021 года. Операцию планировали так, что объекты столкнулись лоб в лоб, в момент, когда расстояние между Землей и астероидом Дидимосом было минимальным. Это позволило астрономам сделать телескопические снимки высокого качества. Результаты сентябрьского столкновения дали астрономам надежду на то, что в случае риска столкновения Земли с крупным астероидом, им удастся предотвратить апокалипсис.
Легкий респиратор для пожарных
Компания TDA Research придумала легкий носимый респиратор для борцов с лесными пожарами. Вес устройства составляет всего 10% от веса обычного пожарного автономного дыхательного аппарата. По размеру Wildland Firefighter Respirator сопоставим с литровой бутылкой воды. Питание происходит от литий-ионного аккумулятора, но для подзарядки можно также использовать и шесть батареек типа АА. В комплекте к Wildland Firefighter Respirator идет набедренный насос, который пропускает воздух через фильтры, направляя его в надежную, но свободно прилегающую полумаску на лице. В системе есть датчик, который определяет направление воздушного потока.
Химический завод с нулевым уровнем выбросов
По оценке Международного энергетического агентства, в 2021 году количество выбрасываемых нефтехимическими заводами парниковых газов достигло 925 млн метрических тонн. Биотехнологическая компания Solugen Bio предложила решение этой проблемы, построив завод Bioforge. Ежегодно там производят 10 тыс. т удобрений и чистящих растворов, используя биосырье — например, кукурузный сироп — вместо топлива. Согласно подсчетам компании, создание химических веществ из сахара обходится дешевле, чем аналогичное производство по старой системе — с помощью ископаемого топлива. Помимо прочего, ферменты, воздействующие на способность биосырья к производству, также могут перерабатывать мусор — осенью 2022-го компания Solugen подписала договор о превращении отходов с картонных свалок в пригодный пластик.
Полностью электрический самолет
Авиационная промышленность производит около 2,5% мировых выбросов углекислого газа. Один из способов решить эту проблему — запустить электрические самолеты и использовать их для путешествий на малые расстояния. В компании Eviation построили такое судно. Самолет Alice оборудован четырьмя килограммами батарей и двумя моторами. Первый полет состоялся в сентябре и продлился восемь минут. В компании надеются улучшить аккумулятор и сделать возможным транспортировку до девяти пассажиров на расстояние более 300 км.
«Умная» система рециркуляции воды
Серая вода — та, что уходит в сток душа и раковины, — на самом деле пригодна для повторного использования. «Отходную» H2O можно очистить, но необходимые для этого системы часто бывают большого размера со сложным нагромождением труб и клапанов. К тому же в них много фильтров и мембран, требующих постоянного ухода и замены. В компании Hydraloop трансформировали технологию переработки воды и сделали рециркулятор, больше похожий на стильный домашний девайс.
Когда серая вода заполняет резервуар Hydraloop, осадок остается на дне, а более легкие загрязнения — например, мыло и волосы — всплывают наверх и вспениваются. Затем поток воздушных пузырьков захватывает все свободно плавающие твердые частицы и уничтожает их. После этого серая вода поступает в аэробный биореактор, где живые бактерии перерабатывают оставшиеся органические вещества и мыло. Каждые следующие четыре часа ультрафиолетовое излучение дезинфицирует хранящуюся воду, уничтожая все бактерии, а не питьевая — но обеззараженная — вода возвращается в стиральную машинку или туалетный бачок для повторного использования.
Контролировать устройство можно с помощью приложения на смартфоне, там же пользователи могут узнать, сколько воды перерабатывается в день, неделю, месяц или год.
Монитор виртуальной реальности
Классический шлем виртуальной реальности создает ощущение погружения в другой мир путем демонстрации каждому глазу картинок разной перспективы. В новом мониторе Brelyon система работает иначе за счет монокулярной модуляции глубины, благодаря чему у пользователя появляется ощущение просмотра иммерсивного 3d-видео на 120-дюймовом дисплее. Глаз может фокусироваться на различных глубинах сцены, что создает ощущение, что дисплей выходит далеко за пределы физических границ. Развитие таких технологий может способствовать появлению гаджетов по типу голопалубы из сериала «Звездный путь».
Маска для глаз, снимающая стресс
Бренд Dr. Harris выпустил маску, на внутренней стороне которой находятся силиконовые точки снимающие стресс. Каждый из шариков соприкасается с более чем 17 тыс. сенсорных рецепторов на коже лица. Эти рецепторы преобразуют сокращение мышц в электрические сигналы, передавая мозгу команду на расслабление. Маска не убирает и не уменьшает количество постоянных морщин, но может сократить риск появления новых, образующихся от улыбки или хмурого взгляда. Согласно исследованиям, изобретение также увеличивает качество сна.