РЕФЕРАТ
____________________________________________________
тема
_________________________________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________
Преподаватель _________ ______________
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент _____________ _________ ______________
код (номер) группы подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск 201_
Введение
Инженерная деятельность за последние 20 лет принесла множество благ человечеству. В 1980-х годах еще не было мобильных телефонов. Люди ходили в библиотеки, чтобы брать информацию из книг, поскольку не был создан Интернет. Компьютер еще не вошел в нашу повседневную жизнь. Сегодня все это к нашим услугам, а также спутниковое телевидение и радио, гибридные автомобили, использующие различные источники энергии. Расшифрован генетический состав многих организмов, широко применяется на практике анализ ДНК человека, также проводятся опыты по клонированию животных. Лазерные технологии используются в медицине, CD и DVD системах. Сверхмощный телескоп, позволяющий рассмотреть далекие галактики, исследования на большом адронном коллайдере, которые приблизили нас к разгадке возникновения нашей галактики. За прошедшие четверть века благодаря деятельности инженеров жизнь человеческого общества значительно изменилась и стала более комфортной. Однако существует еще множество проблем, которые требуют инженерных решений. О них и пойдет сейчас речь.
Американская ассоциация инженерного образования суммировала основные проблемы человечества, которые следует решить с участием инженеров в XXI веке, и разделила их на четыре области:
Устойчивое развитие цивилизации
Здоровье человека
Уязвимость человека
Удовлетворенность человека жизнью
Устойчивое развитие цивилизации. Население Земли непрерывно увеличивается, но ресурсы планеты ограничены. За источники энергии сегодня ведутся войны, возникают конфликты между государствами. Углеводороды на Земле не бесконечны. Нужно найти новые, альтернативные источники энергии.
Уже сегодня идут разработки в области использования альтернативных, в том числе возобновляемых источников энергии (солнечные батареи, геотермальные, ветряные электростанции и др.).
Электромобили всё больше теснят машины с двигателями внутреннего сгорания. Они экономичны, безопасны для окружающей среды, но у них вместе с тем есть огромный недостаток — запас хода без подзарядки намного меньше, чем у машин на бензине. Дело в том, что бензин и другие виды горючего обладают ценным качеством: высочайшей плотностью энергии, приблизительно 12 тысяч ватт на килограмм массы. Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы современного поколения могут сохранять энергию в 60 раз хуже чем бензин (примерно 200 ватт на кг). Даже если подсчитать, что электромобили в 3 раза более эффективны, чем бензиновые машины, то для схожей автономной дистанции необходимо повысить плотность хранения энергии приблизительно в 20 раз...
Но если одной электроникой не обойтись, то необходимо искать другие источники энергии, например термоядерный синтез.
Ему проигрывают все альтернативные источники энергии, ведь если бы в земных условиях была возможность осуществлять легко управляемые термоядерные реакции, человечество получило бы практически неисчерпаемый источник энергии, так как запасы водорода на Земле огромны. Однако на пути осуществления энергетически выгодных управляемых термоядерных реакций стоят большие технические трудности. Прежде всего необходимо создавать температуры порядка 108 К. Но при таких температурах вещество становится плазмой и очень интенсивно излучает энергию, то есть быстро остывает. Необходимо найти способ осуществлять управляемые термоядерные реакции.
Здоровье человека. Здоровью человека угрожают болезни. Нужны исследования и разработки в области биоинженерии*, которые бы позволили реализовать индивидуальный подход к пациенту в вопросах диагностики, подборе лекарств, определении методов лечения с использованием электронных каталогов.
Большинство болезней протекают на ранних стадиях незаметно для человека. Когда они выявляются, их лечение становится либо невозможным, либо к этому времени болезнь успевает нанести непоправимый вред здоровью человека. Ранняя и точная диагностика заболевания являются залогом успешного лечения. Перед учёными и инженерами стоит задача осуществить более глубокое внедрение информационных технологий в сферу здравоохранения. Важна разработка новых лекарств и методов лечения, в том числе с использованием нанотехнологий.
*Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания искусственных органов с помощью технических средств до разработки генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животныхОднако самым важным приложением биоинженерии является анализ и эффективное (в рамках затрат) решение проблем, связанных со здоровьем людей.
Уязвимость человека. Уязвимость человека связана как с естественными факторами (землетрясения, наводнения, ураганы, цунами), так и с возможными техногенными катастрофами, а также с проявлением терроризма. Необходима разработка новых технологий предсказания природных катаклизмов, быстрого обнаружения угроз и организаций контр мероприятий, обеспечивающих спасение людей.
Возможное решение проблемы естественных катастроф:
Предлагается использовать спутники ГЛОНАСС и GPS для раннего радиолокационного обнаружения крупных океанских волн.
Об этом шел разговор на конференции по актуальным проблемам создания космических систем дистанционного зондирования Земли.
Чтобы предупредить возможное землетрясение или цунами, необходимо запустить на околоземную орбиту на высоту 400 км космический аппарат с приемником сигналов навигационных систем и многолучевой антенной. Благодаря этому появится возможность принимать отраженные от поверхности Земли сигналы от десяти и более навигационных спутников.
За сутки всего один такой аппарат сможет провести равномерное глобальное зондирование поверхности Земли. Эту технологию можно применять при измерении перемещений земной поверхности, параметров морской поверхности, в том числе определения волнения моря и раннего обнаружения цунами.
Также спутники помогут определить скорости и направление ветра над морской поверхностью, узнать толщину льда в полярных районах и отследить перемещения объектов по земной поверхности.
Решение проблемы техногенных катастроф:
Поскольку техногенные катастрофы происходят из-за человеческого фактора, то необходимо проводить работу по их профилактике: Вести тестирование техники на вопрос её износа, проверять дисциплину и профессионализм обслуживающего персонала. Поскольку полностью предотвратить возможность техногенной катастрофы нельзя, то необходимо создать систему своевременного оповещения людей.
Также необходимо создать систему помощи пострадавшим в зоне бедствия.
Удовлетворенность человека жизнью. Удовлетворенность человека жизнью является высшей целью его пребывания на Земле. Важно использовать все технические и технологические возможности для того, чтобы сделать жизнь человека комфортной, интересной и радостной.
По прогнозам, в 2030 году свыше 5 миллиардов человек будут жить в городах и мегаполисах. Стоит подумать о том, как технологии помогут оптимизировать пространство, сделать мегаполисы умнее и лучше:
Во первых, крыши всех зданий можно покрыть солнечными батареями, для сохранения энергии, либо растениями для улучшения экологии городов.
Во вторых, необходимо с помощью Интернета создать общую систему оповещения и реагирования, чтобы каждый имел доступ к жизненно необходимой информации: Важные новости, Ближайшие пункты помощи и т.д.
Также, необходимо строить новые транспортные развязки и улучшать уже существующие. Произвести больше общественного транспорта с электронными, а не бензиновыми двигателями для улучшения экологии.
Вывод:
Таким образом были обозначены основные инженерные проблемы в современном мире и найдены возможные способы их решения.
Список Литературы
1. Белл Д. Будущее постиндустриальное общество. Опыт социального прогнозирования. – М., Академия, 1999.
2. Инженерная деятельность и наука (материалы Круглого стола). // Вопросы философии, 1986, № 5.
Содержание
1 Введение……….. 2
2 Постановка проблем…... 3
3 Основная часть………….. 4
4 Вывод…………………………………………………………………………..10
5 Список Литературы…………………………………………………………....11