Пятница будущего: о неизбежности литиевого кризиса и о пришествии сервисов Apple в MS Windows

Приветствую! То, что вокруг наступают хоть и не последние времена, но не самые простые, ни для кого не секрет. Литиевый кризис, дроны, которые перевозят вооруженные дроны, американские санкции против КНР, пришествие сервисов Apple в ОС от Microsoft. Но с другой стороны, человечество сбило с курса метеорит, заросли борщевика могут принести пользу, сохранить научные знания можно, создав хранилище на Луне, а чтобы играть в компьютерные игры, достаточно быть группой нейронов в чашке Петри. И вообще, чего стоят наши представления о мире, если оказывается, что память золотой рыбки не так плоха, как мы привыкли считать? А теперь обо всем подробнее.

Table of Contents

• Литиевый кризис неминуем, по версии Bloomberg
• Борщевик пойдет на аккумуляторы
• Нейроны в чашке Петри могут играть в компьютерные игры
• Apple Music, Apple TV и iCloud придут на Windows
• Microsoft заменит PowerPoint искусственным интеллектом
• Робот робота везет… на войну
• Американские санкции против Китая расширяются, но не для всех
• Человечество сумело отклонить метеорит
• Бэкап данных на Луне спасет цивилизацию
• Память золотой рыбки не так уж и плоха

Литиевый кризис неминуем, по версии Bloomberg

Как вы могли заметить, почти в каждом выпуске «Пятницы будущего» есть новости о том или ином способе сохранять полученную электрическую энергию. И это не случайно. Вот уже более ста лет, как человечество ходит вокруг да около, по большому счету, одного и того же вида химических источников тока. А последний крупный прорыв в характеристиках аккумуляторов случился в 1970-х, когда были созданы прототипы литиевых батарей. Промышленность освоила их на двадцать лет позже, и до сих пор никто не смог предложить им хорошую альтернативу, которую современные технологии позволили бы запустить в массовое производство. От смартфона до электромобиля — всем требуется литиевый аккумулятор. Причем производство электромобилей растет и будет расти, так как целый ряд стран рассматривают переход на электрокары и гибриды в качестве единственного возможного пути развития. А это означает, что потребление лития вырастет еще больше. Что, в свою очередь, по версии аналитиков Bloomberg, делает литиевый кризис неизбежным. За последний год цена тонны лития выросла с 10 тысяч долларов до 79 тысяч долларов, почти на 800%. В 2021 году было потрачено 192 тысячи тонн лития и еще 272 тысячи тонн ушло на аккумуляторы для электромобилей. При этом продажи электрокаров составили почти 5 млн штук, тогда как годом ранее было всего 2,3 млн. Прогноз на кризисный 2022 год — 8 млн штук. К 2025 прогноз указывает на цифру в 20 млн, а к 2030 — 30 млн штук. То есть потребность в литии только для электромобилей вырастет в шесть раз, достигнув 1,7 млн тонн в год. При этом используемые способы добычи лития не только вредны с точки зрения экологии, но еще и не позволяют увеличить добычу быстро. Временной лаг — 1-2 года, быстрее не получится, потому что существуют физические ограничения в самом процессе добычи. Альтернативные методы, позволяющие ускорить добычу, обещают дать результат только в следующем году. В смысле, подтвердить свою состоятельность. Потом отработка техпроцесса, выпуск оборудования, его отладка и перевод месторождений на новую технологию… Минимум десять лет. Не спасет и переработка батарей. Их сейчас еще просто нет в тех объемах, чтобы отработанные компенсировали значительный процент выпуска новых. И прогноз немногим лучше, чем по новым методам добычи: до 15-20% от потребности к 2035 году. Сейчас добыча лития примерно соответствует потреблению. В 2025-2027 годах за счет уже принятых мер по наращиванию добычи возможно некоторое превосходство добычи на потреблением. Но вот начиная с 2028 года добыча начнет отставать от потребления, и уже в 2029 году дефицит составит не менее 200-300 тысяч тонн. И только к 2040 году паритет между добычей и потреблением восстановится. Если не добавится каких-то новых факторов или не закончатся разведанные запасы лития.

Борщевик пойдет на аккумуляторы

Одним из вариантов сокращения потребления лития может быть отказ от литиевых батарей там, где это возможно. Например, натрий-ионные батареи с успехом могут заменить литий-ионные в качестве аккумуляторов в зеленой энергетике. Для солнечных панелей или ветрогенераторов компактность батареи значения не имеет. В анодах таких батарей используются углеродные материалы, в том числе изготавливаемые из биомассы, которая сама по себе является отходами производства: скорлупа орехов, отходы бумажной промышленности и т.п. А в МГУ решили проверить, не подойдет ли для такого производства заполонивший российские поля сорняк — борщевик Сосновского. Для изготовления анодов натрий-ионных батарей используется карбон, который в данном применении характеризуется двумя параметрами: кулоновской эффективностью и удельной емкостью. Чем выше первый показатель, тем эффективнее батарея в целом. Изготовленный из борщевика твердый углерод показал 87% эффективность, что соответствует достаточно высокому уровню материала. Опыты показали, что наиболее эффективным способом изготовления твердого углерода из борщевика будет метод прямой карбонизации с предварительной кислотной промывкой для удаления примесей. Так что, возможно, уже в недалеком будущем борщевик из сорняка вновь станет полезным растением.

Нейроны в чашке Петри могут играть в компьютерные игры

Обычно мы привыкли читать о том, каковы минимальные системные требования у компьютерной игры, воспринимая как само собой разумеющееся то, что мы сами обладаем способностью в нее играть. Но вот вопрос: какими минимальными способностями должен обладать организм, чтобы играть в компьютерную игру? Ученые из Cortical Labs дали ответ для самой старой компьютерной игры — электронного пинг-понга. С задачей отбивать электронной ракеткой электронный мячик смогла справиться система DishBrain — культура из 800 тысяч нейронов, выращенных из эмбрионов мышей и стволовых клеток человека. Существует она в своеобразной чашке Петри, где под органической культурой находится массив микроэлектродов, которые могут стимулировать клетки и считывать их активность. «Игра» выглядела как активация электродов со стороны массива, показывающая, с какой стороны отскочил «мяч», частота сигнала указывала на расстояние от «ракетки», «правильный удар» вызывал предсказуемый сигнал, а неправильный — хаотичный. При этом сами нейроны вели себя как «ракетка». Нейроны постепенно меняли свою активность таким образом, чтобы получать как можно меньше хаотичных сигналов, «обучаясь» игре в пинг-понг. Разумеется, конечной целью было не научить нейроны играть в компьютерную игру, а проверить очередные гипотезы на пути создания органических компьютеров.

Apple Music, Apple TV и iCloud придут на Windows

А теперь об эпохальном, пусть и не требующем каких-то технических изысков событии. Эпоха противостояния экосистем от Microsoft и Apple может подойти к концу. Во всяком случае, компания Microsoft сделает iCloud частью базового набора приложений Windows, а Apple TV и Apple Music появятся в Microsoft Store. Их ранние бета-версии станут доступны до конца текущего года. Что касается интеграции, то речь идет о том, что iCloud станет частью приложения «Фото» в Windows 11. Т.е. пользователи Windows 11, имеющие аккаунт на iCloud, смогут просто просматривать свои фотографии на устройстве вне зависимости от того, что за ОС на нем стоит. Кроме того, Apple Music стала доступна для обладателей консолей Xbox. Полноценные версии приложений появятся где-то в 2023 году, компания Microsoft пока не уточняла сроки. Стоит отметить, что iCloud был доступен через приложение для ОС Windows, но интеграция в «Фото» — это шаг к полному сближению пользовательского опыта с MacOS. Что касается Apple TV, то сервис также был доступен… через веб-браузер. Сказать, что этот паллиатив и пользовательский опыт браузерной версии ТВ от Apple ужасен — значит ничего не сказать. Следует ли считать новое решение признанием поражения Microsoft в борьбе с Apple? Зависит от того, когда появятся аналогичные возможности для аналогичных сервисов Microsoft в ОС MacOS.

Microsoft заменит PowerPoint искусственным интеллектом

Еще одна, не менее значительная новость от корпорации Microsoft касается того, что она, кажется, первой смогла найти практическое применение нейросетям, способным создавать графические изображения по текстовому описанию. Речь идет об интеграции возможностей ИИ DALL-E 2 в офисный пакет Microsoft 365. Новая часть получила название Microsoft Designer и в целом по своим возможностям напоминает Power Point на максималках. По текстовому описанию нейросеть будет создавать изображение, а при необходимости и выдавать готовый шаблон презентации, полученный просто на основе анализа того, что вы написали. В дальнейшем предусматривается интеграция этих возможностей в браузер Edge и поиск Bing. В первом случае подразумевается, что DALL-E 2 будет «помогать» создавать посты в социальных сетях, не покидая браузера, а во втором в поисковике появится инструмент Image Creator. Также в Office 365 добавили Clipchamp, который с помощью возможностей ИИ поможет быстро объединить разные ролики, наложить звук и спецэффекты. В общем, если у вас нет креативных способностей, но хочется сделать «красивенько», то ИИ от Microsoft вам поможет. Будет ли это хтоническим ужасом, подобным презентациям, создававшимся с помощью MS Office лет двадцать назад, мы узнаем довольно скоро. Но вначале Microsoft сделает сервис доступным только разработчикам приложений, они должны будут дать отзыв, насколько это все полезно и функционально.

Робот робота везет… на войну

Если вы читали много старой фантастики, то должны помнить о том, что в будущем нас ждут войны, где люди только отдают приказ, а дальше на поле боя выходят исключительно роботы. И вот в Китае показали первую систему, которая является буквальным воплощением этого будущего. Не боевой летающий дрон, который вооружен самонаводящимися ракетами, которых в первом приближении также можно считать дронами, а буквально пара боевых дронов, которые созданы для взаимодействия. Компания China Kestrel Defence показала автоматизированный комплекс Blood Wing, который представляет собой пару из квадрокоптера и робопса. Квадрокоптер Red Wing транспортирует по воздуху второй дрон, который напоминает американских боевых роботов-собак от Boston Dynamics и вооружен каким-то огнестрельным оружием и системой его наведения. По задумке разработчиков, такой комплекс полностью автономен и может высаживать десант из роботов в тылу врага, после чего, заняв господствующие высоты, те будут наносить удары в спину обороняющимся. Для людей подобная десантная операция представляет достаточно большой риск и требует задействования крупного транспорта, тогда как версия с дронами гораздо компактнее. Да и в случае провала у роботов больше шансов эвакуироваться, а их гибель и попадание в плен не так критичны, как если бы речь шла о живых десантниках. Насколько Blood Wing готов к практическому применению и каковы его тактико-технические характеристики, не сообщается.

Американские санкции против Китая расширяются, но не для всех

Если предыдущий пункт с «кровавыми крыльями», перевозящими робособак с пулеметами с целью убить всех людей, вас пугает, то следующий должен успокоить. Американское правительство продолжает предпринимать шаги по расширению санкций в отношении китайских предприятий по производству микроэлектроники. На этой неделе компания KLA и Lam Research были вынуждены прекратить сотрудничество с китайской компанией Yangtze Memory Technologies Co. (YMTC). Последняя является ведущим государственным предприятием КНР по производству чипов памяти. KLA и Lam Research выступали для нее поставщиками оборудования для производства. Также американские компании прекращают поддержку уже поставленного оборудования и ПО, а также отзывают из Китая своих сотрудников. Это стало прямым следствием принятого 7 октября нового пакета мер экспортного контроля, согласно которому американские компании могут сотрудничать с китайскими компаниями только при наличии специального разрешения от Министерства торговли и лицензии на экспорт. Примером подобного исключения из правил можно считать получение тайваньской TSMC разрешения еще в течение года поставлять оборудование американского производства или с американскими технологиями в Китай. Эти поставки необходимы для завершения строительства новой фабрики TSMC в Нанкине. На этой площадке тайваньская компания уже производит 22-нм и 28-нм чипсеты, но еще до введения новых санкций в отношении КНР запланировала перевод площадки на 16-нм техпроцесс.

Человечество сумело отклонить метеорит

В одном из сентябрьских выпусков «Пятницы будущего» мы говорили о том, что NASA планирует попробовать отклонить метеорит, столкнув с ним рукотворный космический аппарат. Весь проект носил название DART, как и кораблик, который ценой своей жизни должен был отклонить астероид Диморфус от его траектории полета. Если вы не смотрели трансляцию NASA в прямом эфире, но астероидная опасность вас все же волнует, то можете радоваться: испытания прошли успешно. DART цель поразил, и теперь Диморфус не угрожает Земле (впрочем, он и до того нам не угрожал). Было принципиально подтверждено, что защитить планету от идущих на столкновение с ней космических тел человечество может. Правда, над точностью вычислений еще стоит поработать. В ходе изначальных расчётов Диморфус должен был изменить свою скорость вращения вокруг Дидимоса (более крупного планетоида) примерно на 73 секунды. В реальности скорость вращения изменилась с 11 часов 55 минут до 11 часов 23 минут (плюс-минус две минуты). Т.е. более чем на полчаса, превысив прогнозы в 25 раз. В общем, эксперимент удачный, но есть над чем подумать.

Бэкап данных на Луне спасет цивилизацию

Пока второй сезон сериала «Основание» только готовится к выходу на экраны, группа ученых предложила план, который на уровне идеи схож с тем, что придумал выдуманный Айзеком Азимовым мыслитель Гэри Селдон. Правда, технологий далекого будущего в нашем распоряжении нет, да и успехи в психоистории пока более чем скромные (мы еще не изобрели эту науку), так что Карсону Эзеллу, Александру Лазаряну и Абрахаму Лёбу из Гарварда пришлось довольствоваться в своем плане куда более скромными масштабами. Хотя без космического полета тут не обошлось. Их идея заключается в том, что весь цифровой архив человеческой цивилизации во избежание его утраты следует хранить на Луне. Кроме очевидной защищенности от стихийных бедствий или войн, такой архив может быть еще и более доступным, чем размещенный где бы то ни было на Земле. Для доступа к нему предлагается использовать технологию лазерной связи, которую уже сейчас можно обеспечить практически в любой точке земной поверхности (проблему облачного покрова предлагается решить с помощью аэростатов), а трехсекундная задержка в прохождении сигнала на Луну и обратно не будет существенной проблемой, если речь пойдет о восстановлении знаний цивилизации после апокалипсиса. В этом отношении важнее, что где бы ни сохранились последние представители человечества, они смогут связаться с автоматической базой на Луне, в отличие от аналогичного комплекса на Земле, который довольно во многих сценариях будет физически отрезан. Очевидных изъянов у плана два. У нас пока нет базы на Луне. И хранилище останется уязвимым для хакерских атак.

Память золотой рыбки не так уж и плоха

Ну и напоследок — немного о памяти и человеческих заблуждениях. Британские ученые проверили фразу «память как у золотой рыбки»… на золотых рыбках. Это уже не первый случай, когда тем или иным образом проверяются навыки их памяти. Однако это единственный эксперимент, в ходе которого заодно выяснялось, насколько рыбки способны ориентироваться в пространстве и запоминать расстояния. Двух золотых рыбок поместили в аквариум, который был размечен полосами, и научили проплывать расстояние в 70 см и останавливаться по взмаху руки экспериментатора, чтобы получить корм. На время проведения эксперимента выпали рождественские каникулы, в ходе которых питание рыбок с взмахами руки уже не увязывалось, но спустя неделю они все так же проплывали около 74 см и останавливались. Небольшой разброс в расстоянии возник, но рыбки не утратили навыка. Предполагается, что у рыб и должен быть неплохо развит такой вид памяти, чтобы они могли запоминать дорогу к дому или оценивать расстояние до места, где они прячутся от врагов.