اگر بهجای کنجکاوی یا علاقهمندی به آینده میباشید، این فهرست از پنج پیشرفت مهندسی، حتماً شما را شگفتزده خواهد کرد. از چوبی که بر فولاد غلبه میکند، تا چیپ کوانتومی که خطاها را کاهش میدهد، و حتی پهپادی که براتهای توئست را به خانه تحویل میدهد، ۲۰۲۵ سرنخهای نوآوری بسیاری را در بر دارد.
۱. سوپروود از InventWood: شگفتی چوبی
سوپروود محصول تصادفی دانشمند لیانگبینگ هو از دانشگاه UCLA است. در حالی که او در حال تحقیق در مورد باتریهای نانوپالس کار میکرد، متوجه شد که الیاف چوب ۱۰۰ برابر قویتر از چوب معمولی هستند. او یک حمام شیمیایی اختراع کرد که لینین، مادهی چسبندهی سلولز، را از بین میبرد و پس از گرمایش، چوب را به ۸۰ درصد فشرده میکند. نتیجه مادهای است که سبکتر از فولاد، اما قویتر و سختتر است. بهعلاوه، این فرآیند از درختانی استفاده میکند که در غیر این صورت ضایعات میشدند و این موضوع باعث میشود که اثر کربنی آن منفی باشد.
مدیر عامل آلیس لاو از InventWood میگوید که با مقیاسگیری، سوپروود میتواند به نصف قیمت فولاد فروخته شود. او تصور میکند که این ماده در آینده برای پوشش، سقف و نهایتاً برای عناصر ساختمانی بکار رود. اثر زیستمحیطی آن هائل است؛ یک میلیون تن سوپروود میتواند ۵۰ میلیون تن فولاد را جایگزین کند، معادل حذف انتشار کربن ناشی از ۱۲.۵ میلیون تن مواد خام.
۲. باتری شنی توسط Polar Night Energy: گرمایی در یک سیلندر
در حالی که باتریهای لیتیوم اثرات زیستمحیطی بالایی دارند، باتری شنی Polar Night Energy انرژی را به شکل گرما ذخیره میکند. این باتری از ۴۳×۴۹ فوت سیلندر با پوشش عایق شده و پر از شنشکسته شدهی صخرهی صابون استفاده میکند، که بهعنوان محصول جانبی از کارخانهی تولید گاز آتش استفاده میشود. برق شبکه، شن را گرم میکند، و سیستم تهویهی داخلی هوای گرم را برای تولید بخار صنعتی یا گرمایش منطقهای انتقال میدهد. شن هیچوقت تخریب نمیشود، بهطوری که عمر ۳۰ سالهای پیشبینی میشود. این سیستم قادر است حداکثر ۱۰۰ MWh انرژی ذخیره کند، کافی برای تامین گرمایش شهر کوچک برای یک ماه.
Polar Night Energy قصد دارد این مفهوم را در سراسر اروپا گسترش دهد و با باتریهای لیتیوم برای گرمایش صنعتی رقابت کند. هزینه هر کلوواتساعت کمتر است، اما قیمت اولیه بالا و احتیاط صنعت نسبت به فناوریهای نو، چالشهایی هستند. با این حال، ۴۰٪ از کاربردهای گرمای صنعتی در محدوده دمای باتری شنی قرار دارند.
۳. Willow Quantum توسط Google: چیپ با خطای کمتر
تکنولوژی کوانتومی نیاز به تصحیح خطا دارد. چیپ Willow، که ۱۰۵ کوبیت دارد، بهطور معکوس خطاها را کاهش میدهد. تیم Google کوبیتهای داده را در یک شبکهی ۷×۷ قرار داد که توسط کوبیتهای تصحیح خطا احاطه میشود، ایجاد یک شبکهی خودتصحیح. Willow با حداکثر زمان پنج دقیقه، برتری را بر مسالهای حاکم کرد که یک سوپرکمپوتری کلاسیک ۱۰ septillion سال طول میکشد.
اگرچه ماشینهای کوانتومی نمونه هنوز گران و محدود هستند، معماری Willow گامی حیاتی به سوی دستاورد عملی کوانتوم است. تصحیح خطای پایدار برای حل مسائل واقعی که کامپیوترهای کلاسیک نمیتوانند حل کنند، ضروری است.
۴. هتل Populus توسط Urban Villages/Studio Gang: مهمانیگرایی طبیعی
هتل Populus که در کلاورادو قرار دارد، از نظر بیرونی شبیه به درخت aspen است. پنجرههای آن شبیه عیونهای سیاه شاخههای aspen طراحی شده که گرمای تابستانی را کاهش میدهد. ساختار بهصورت گسترده از چوب و بتن کمکربن با کچک فلای استفاده میکند، که باعث کاهش انتشار ۳۰٪ میشود. یک دستگاهی هضم مواد غذایی در سایت، آشغالهای غذا را به کمپوس تبدیل میکند و هتل بدون پارکینگ بهمنظور کاهش سیمان و فولاد کار میکند.
هتل با کاشت ۷۰٬۰۰۰ درخت و خرید اعتبارات انرژی بادی، اثر کربن خود را جبران میکند. داشبورد کربن نشان میدهد که عملیات هتل ۱۱۶٪ از انتشارات تولید شده در طول ساخت را بازپس گرفته است. گرچه منتقدان پرسش میکنند که آیا جبران کربن موثر است یا نه، اما این پروژه نشاندهندهی امکانات مهمانیگرایی سبز است.
۵. Delivery Zip توسط Zipline: تحویل در خیابانهای شهری
پلتفرم نسل دوم P2 از Zipline میتواند مواردی مثل براتهای توئست یا هوشمندساعت را با کشیدن یک “Delivery Zip” کوچک از یک درونی پنجپروپیل در drone تحویل دهد. این سیستم تا کنون دوازده هزار مشتری در منطقه Dallas‑Fort Worth را خدمت کرده است و در ۱.۸۵ میلیون تحویل جهانی، هیچیک از آنها آسیب جدی ندیدهاند.
جذور Zipline به سال ۲۰۱۶ برمیگردد، زمانی که در روانهی رئویا دریاچهای پزشکی را تحویل داد. امروز، این شرکت قصد دارد تحویل خوراکی و خردهفروشی را در کل DFW گسترش دهد و پروژههای باتری شنی ۲–۱۰ MW کوچک در اروپا را در نظر دارد.
این پنج داستان، گسترهی نوآوری مهندسی را در ۲۰۲۵ بهوضوح نشان میدهد؛ از مواد پایدار تا ذخیره انرژی، کوانتوم، معماری سبز و تحویل خودکار. آنها یادآور این هستند که دههی آینده ابزارهایی خواهند داشت که نه تنها حدسهای عملکرد را گسترش میدهند، بلکه با سلامت سیاره و راحتی انسان همراستا میشوند.