2019 年の最も重要なエンジニアリング イノベーション

2019 年のベスト 新機能 100 のイノベーションはすべてここにあります。

気候危機についてはもう聞き飽きているかもしれませんが、これは今でも私たちが直面している最も重要な課題です。良いニュースは、多くの企業が地球の限りある資源をより賢く利用するために斬新な方法を採用していることです。近代化された帆はまもなく海運業界の燃費を向上させるかもしれませんし、機械の木はまもなく空気中の二酸化炭素を洗い流すでしょう。消費者もフェイクミートトレインに飛び乗ったり、よりグリーンなインディゴで染めたジーンズを買ったりして協力することができます。もちろん、今年の受賞エンジニアは、ダメージコントロールの新しい形を発明しただけではありません。スターウォーズファンやロボットマニアにとっても、それほど単純ではない楽しみがいくつかリストに含まれています。

肉好きの人にベジバーガーを心から楽しんでもらうのは難しいが、地球の未来は人々が牛の頭数を減らして植物をもっと食べるかどうかにかかっている。もちろん、もっと豆類やマメ科植物をむさぼり食うことはできるが、ハンバーガーが食べたくなったら牛肉、いや、鉄分を含むヘモグロビンの分子であるヘムしか頼りにならないことをインポッシブル・フーズは知っている。ヘム分子は肉に肉のような風味を与える大きな要素であるため、カリフォルニアを拠点とする同社のエンジニアたちはヘムを大量に生成する酵母細胞を開発した。一部の食料品店やファストフードチェーンで販売されているバージョン2.0は、食感を出すために大豆とジャガイモのタンパク質をブレンドし（小麦を使わないのでグルテンフリー）、牛肉の脂っこさを再現するためにココナッツオイルとヒマワリ油を加えている。最終的には本物のハンバーガーと同じくらいヘルシーで、鉄分やタンパク質の含有量も同じだ。その結果、長年のベジタリアンでも嫌悪感を抱くほど本物のパティが生まれた。そして実際、それは肉好きのアメリカ人をより持続可能な食生活に変えるために必要なことなのかもしれない。

たとえば、あなたがビデオゲームデザイナーで、雪をかぶった山と静かな湖のある仮想風景を生成する必要があるとします。その画像を手作業で作成するには長い時間がかかりますが、Nvidia の GauGAN ソフトウェアを使用すると、基本的に基本的な形状をペイントし、残りの部分をニューラル ネットワークにフォトリアリスティックな詳細でレンダリングさせることができます。消費者向けプレビュー バージョンは静止画のみ (キャラクター アートは自分で挿入する必要があります) ですが、ゲーム大手の Nvidia はすでに AI 生成のグラフィックスのみを使用したデモを作成しています。同社は将来のデザイナーの開発時間を何千時間も削減したいと考えています。

ディズニーランドの背後にいるイマジニアたちは、あなたがディズニーランドにいることを忘れてほしいと思っています。今年 5 月にオープンしたカリフォルニア州アナハイムの最新の 14 エーカーのエリアでは、代わりにゼロから作られた惑星バトゥーにあなたを導き、アニマトロニクス ドロイドや飛び交うレーザーが通りを行き交います。コックピット シミュレーターからミレニアム ファルコンを操縦したり、スター デストロイヤーから急降下しているような気分にさせてくれる無軌道の脱出ポッドで惑星外へ出たりできます。建築、偽の居住地、架空の言語が融合したこのエリアでは、まるでスター ウォーズの世界に足を踏み入れたかのような気分になります。

シリコン キングダム ホールディングスとアリゾナ州立大学の科学者が設計した 1,200 本の機械仕掛けの「木」の森は、これまでのどんな人間が作ったものよりも多くの二酸化炭素を大気から取り除く準備ができている。木材の代わりに、これらの金属製の柱 (具体的な素材は秘密) は吸着剤でできた円盤を使用しており、風が吹き抜けると自重の 3 倍の二酸化炭素を吸収できる。12 本のクラスターで毎日 1 トンのガスを大気から吸い取ることができる。SKH がカリフォルニアに設置を計画しているパイロット ロットのように完全なクラスターでは、年間最大 36,500 トンを除去できる。これは、ほぼ 1,844 の米国家庭の排出量に相当する。

ノートパソコン 2 台分以下の費用で、洗濯物を畳んだり、浴室を掃除したり、食器洗い機から食器を取り出すように訓練するアルゴリズムが組み込まれたロボット アームを誰でも自宅に持ち帰ることができる。かさばる低出力のアームは精度に欠けるが、それを人間のような不思議な知覚で補っている。視覚センサーと触覚センサーを使って距離を判断し、グリッパーで軽く圧力をかける。現時点では、Blue はカリフォルニア大学バークレー校の研究所でのみ使用されているが、今後数年以内に一般家庭に出荷される予定で、将来的には今日のスマートフォンと同じくらい多くの用途で使われるようになるかもしれない。

デニムが植物由来のインディゴで染められるようになってから、何十年も経っている。現在、製造業者は合成粉末染料を使用しているが、その製造には重量の 100 倍の石油が必要となる。一方、ファッション バイオテクノロジー企業 Tinctorium の染料は、遺伝子組み換えされた大腸菌から作られ、糖分を摂取してインディゴの分子前駆体を放出する。この物質はその後、酵素と混合されて実際の化学色素を生成する。これまでのところ、スカーフと綿糸の染色に使用されており、来年、Tinctorium はパンツでテストする予定で、その後は、皆さんが注目しているマム ジーンズでテストが行​​われることを期待している。

2018 年 12 月 3 日、80 人の乗客が乗務員なしのフェリーに乗って、フィンランドの群島にある 2 つの島を行き来しました。船長は 31 マイル離れた場所に座っており、緊急時には待機していました。複雑な道順を指示する必要のないポイントツーポイントの旅をすることで、フェリーは自動運転の世界への完璧な導入となる可能性があります。レーザー、レーダー、コンピューター ビジョンを使用して海上を航行する SVAN モジュールは、あらゆる船舶に後付けできるため、海運業界の人件費削減に役立ちます。さらに重要なのは、このシステムにより、人的ミスによって発生する海上事故の 75 ～ 95 パーセントを防ぐことができることです。

雄のひよこは養鶏業界にとってほとんど役に立たない。卵を産むこともできず、5セントの羽を生産できるほど早く太ることもできないため、養鶏業者は毎年60億羽ものひよこを無駄に屠殺している。レスペグト氏はその問題を回避する方法を見つけた。殻に0.3ミリの穴を開け、胎児の尿を一滴吸い取り、メスのひよこだけが作り出すホルモンである硫酸エストロンの有無を検査するのだ。その後、雄の胎児は動物の飼料に加工され、メスの胎児は孵化場に送られる。ベルリンではレスペグト氏のシールが貼られた箱がすでに入手できるが、世界の他の地域ではまだ順番待ちとなっている。

薄い下着で、1 週間おきに交換するシアータイツは、鋼鉄に匹敵する引張強度を持つ超軽量ポリマーで作られていない限り、必ず破れます。Sheertex の独自の繊維は、登山用ロープや防弾チョッキに使用されているものと同じ素材から紡がれており、非常に丈夫なので、特注の編み機が必要です (標準の編み機は圧力で壊れました)。ハイヒールを突っ込んでも破れません。使い捨ての代替品よりもはるかに良い投資です。あなたにも地球にも。

香港珠海橋の地図は、まるで水陸両用レーストラックのようだ。全長18マイル以上のこの道路は、中国沿岸のマカオや珠海から湾を渡って香港まで、あるいはその逆の道を走る。車は2つの国境検問所と2つの人工島を越え、コンテナ船が頭上を漂う中、海底トンネルを猛スピードで通過しなければならない。橋全体は、時速125マイルの強風（台風並み）とマグニチュード8の地震の揺れに耐えられる。こうした恐怖を除けば、南シナ海をゆったりと渡れる。

この洗練されたウィングセイルは、キャンバス製の先祖とはまったく似ていないが、それは良いことだ。背が高く幅広のプロファイルにより、より多くの方向から風を捉え、そのエネルギーをモーターに送ることができる。航海全体を動かすことはできないが、平均して船の燃料消費を 30 パーセント削減できる。世界の約 9 万隻の船のうちほんの一部でもウィングセイルに切り替えれば、船が毎日消費する 500 万バレル以上の燃料を大幅に削減できる可能性がある。また、折りたたみ式のセイルは後付けで自律的に作動させることができるため、コンテナ船や客船でも役立つ。

典型的な超高層ビルといえば、たいていの人は鉄、コンクリート、ガラスを思い浮かべるでしょう。しかし、フォル・アーキテクターが設計したミョーサ・タワーは、そのイメージを覆します。18階建ての建物はすべて木造です。高級コンドミニアムと広々としたオフィスが入るこのノルウェーの驚異的な建物は、薄い板状の木材を接着した積層木材でできています。この構造により耐火性が高まり、鉄とは異なり、火災時にも構造的完全性を保ちます。再生可能な素材であるため、高層ビルの所有者は二酸化炭素排出量を大幅に削減でき、コンクリートを使わないことで、驚くほど限られた資源である砂への依存を減らすことができます。