Метаповерхности открывают дверь к телекинезу и телепатии с помощью технологий

Stranger Things фанатам знакома эта сцена: Одиннадцать, девушка с телекинетическими способностями, пристально смотрит на банку кока-колы. Не прикасаясь к банке физически, она полностью раздавливает ее силой мысли.

Изменение объектов с помощью разума уже давно стало популярным в научной фантастике. Теперь, благодаря метаповерхностям, два исследования только что показали, что это потенциально возможно.

Метаматериалы — это искусственные композиты с причудливыми оптическими свойствами. Часто расположенные в тандеме, они могут взаимодействовать с электромагнитными волнами, включая видимый свет, способами, которые невозможны для природных материалов. Это наделяет их сверхспособностями: они могут легко адаптировать свои свойства — например, по-разному преломлять свет — вместо того, чтобы полагаться на свойства материалов, из которых они сделаны.

Зачем заботиться? Наш мозг генерирует электромагнитные волны, когда обрабатывает информацию. В зависимости от состояния мозга — например, если он «расслаблен» или «сосредоточен» — вступают в действие разные частоты мозговых волн. Так почему бы не использовать мозг в качестве источника для запуска изменений в метаматериалах?

В первое исследование, опубликовано в электронный свет, команда использовала модуль извлечения мозговых волн, который позволял добровольцам управлять метаповерхностью — 2D-версией метаматериалов — только своим разумом. Вся система является беспроводной и использует Bluetooth. Они извлекали мозговые волны добровольца, когда она расслаблялась или концентрировалась, и с помощью контроллера изменяли то, как связанная метаповерхность рассеивала свет. Конечно, не так драматично, как сгибание банки из-под кока-колы, но футуристическая демонстрация использования разума для управления физическим материалом.

A второе исследование немного развил идею. Различные метаповерхности могут «разговаривать» друг с другом на основе электромагнитных свойств. Здесь команда подключила двух человек к метаповерхностям, чтобы текст мысленно. Один доброволец был передатчиком, другой – приемником. Концентрируясь, мозговые волны передатчика изменили свойства метаповерхности, чтобы закодировать различные двоичные сообщения. После декодирования получатель получил текст — и все это без единого движения пальца.

На данный момент футуристическая технология все еще находится в зачаточном состоянии. Но ученые предполагают, что когда-нибудь они смогут использовать метаматериалы для множества целей: например, для отслеживания состояния внимания водителя или включения их в неинвазивные интерфейсы мозг-машина.

«В сочетании с интеллектуальными алгоритмами, такими как машинное обучение, представленные две работы могут открыть новое направление для передовых биоинтеллектуальных систем метаповерхностей». — сказал Доктор Сянган Луо из Института оптики и электроники Китайской академии наук, который не участвовал ни в одном из исследований.

Странности метаповерхностей

Метаповерхности подобны лихорадочному сну. Обычно мы ожидаем, что наши материалы будут вести себя последовательно: стеклянные бутылки разбиваются под давлением; трещины в древесине; хлопок мягкий. Метаматериалы меняют эту парадигму. Часто состоит из смеси материалов —пьезоэлектрические материалы являются фаворитами — они легко меняют свои структурные и светоизгибающие свойства под действием электромагнитных полей.

Это привело к предварительному плащи-невидимки, динамическая маскировка, суперлинзыи 3D-печатные миллиботы которые могли бы однажды бродить по вашему телу, чтобы разумно доставлять лекарства, когда это необходимо.

Метаповерхности — это двумерные родственники метаматериалов. Здесь повторяющиеся структуры в метаматериалах сплетаются в листовую структуру, сохраняя свою способность контролировать «почти все характеристики электромагнитных волн», — сказал доктор Шаобо Цюй из Инженерного университета ВВС в Китае, руководивший испытанием телекинеза. Программируемые метаповерхности (PM) — это шаг вперед, поскольку их функциями можно управлять предсказуемым образом внешними воздействиями для переключения режимов работы — например, «умное» зеркало в ванной с несколькими настройками освещения в зависимости от вашего настроения.

Обычно электромагнитные волны исходят от генератора. Но наш мозг разрывается от разных частот этих волн, которые в совокупности представляют собой электрические сигналы в больших областях. Бета-волны, например, повторяются примерно от 15 до 40 раз в секунду и связаны с вовлеченным умом. Тета-волны, напротив, коррелируют с грезами — своего рода умственной релаксацией. Ученые обнаружили, что можно контролировать свои мозговые волны и активно переводить их из одного состояния в другое с помощью нейробиоуправления.

Мозговые волны можно легко уловить колпачком со встроенными электродами. Это заставило команду задуматься: можем ли мы использовать эти сигналы для управления метаповерхностями?

В одном исследовании Ку предложил простую конструкцию с использованием модуля извлечения мозговых волн. Он состоит из трех частей: датчика, контроллера и исполнительного механизма. Датчик собирает мозговые волны через электроды, размещенные на коже головы. Здесь команда использовала коммерчески доступный модуль, ThinkGear AM, доступный чип популярен в сообществе хакеров мозговых волн DIY EEG.

Затем записанные данные передаются на контроллер через Bluetooth. Контроллер также сделан из недорогого компонента, в основе которого лежит Arduino. Сигналы мозговых волн преобразуются в меру внимания и подаются на исполнительный механизм. В зависимости от уровня внимания человека исполнительный механизм объединяет данные в четыре группы и выдает разные напряжения.

«Четыре пороговых интервала соответствуют отвлеченному, нейтральному, концентрированному и чрезвычайно сосредоточенному вниманию соответственно», — пояснила команда.

Высокое или низкое напряжение соответствует кодовой последовательности 1 или 0. Затем эти последовательности сопоставляются с различными свойствами материала метаповерхности, которая, в свою очередь, определяет, как она рассеивает свет.

Конечный результат? Для проверки концепции доброволец сидел в безэховой камере — комнате, предназначенной для блокировки окружающего звука или электромагнитных волн. С сухими электродами на голове она закрыла глаза, переключаясь между различными состояниями концентрации. Измерив светорассеивающие свойства метаповерхности, команда обнаружила сильное соответствие между интенсивностью ее внимания и свойствами материала.

Исследование не показывает, что возможно физически перемещать материалы силой мысли. Но это показывает, что можно дистанционно управлять материалом, основываясь только на мысли. На данный момент эта технология в основном представляет собой классное доказательство, которое прокладывает дорогу для материалов, контролируемых разумом, для мониторинга здоровья или интеллектуальных датчиков. Основным препятствием является то, как бороться с внешним электромагнитным шумом, который может блокировать сигналы нейронного управления.

Связь между мозгом

Телекинез уже сводит меня с ума. Но как насчет телепатии?

В отдельном исследовании метаповерхности использовались в качестве своего рода телефона, чтобы помочь двум людям отправлять простые сообщения, и все это, не пошевелив пальцем.

Прямая связь между мозгом не нова. Предыдущие исследования Используя неинвазивные установки, участники задавали 20 вопросов с помощью своих мозговых волн. Другое исследование построила BrainNet для трех добровольцев, что позволило им играть в игру, подобную тетрис, используя только мозговые волны. Канал для этих слияний разумов полагался на кабели и Интернет. Одно новое исследование спросил, могут ли метаповерхности сделать то же самое.

Исследование, проведенное под руководством доктора Ти Джун Цуй из Института электромагнитного пространства Юго-восточного университета в Китае, связало хорошо известный сигнал мозговых волн, P300, к свойствам метаповерхности. Их установка, электромагнитный мозг-компьютер-метаповерхность (ЭМКМ), использовала мозговые волны для управления определенным типом метаповерхности, известной как информационная метаповерхность, который может кодировать 0 и 1, как электронная плата.

В эксперименте участвовали два добровольца: передатчик и приемник. Передатчик контролировал его мозговые волны с помощью ЭЭГ, уделяя особое внимание сигналу P300. Затем сигналы были декодированы в двоичный код, который затем использовался для управления свойствами метаповерхности передатчика. Эти изменения по беспроводной связи изменили метаповерхность приемника, которая затем была декодирована и переведена обратно в текстовую информацию для чтения приемником.

Установка успешно передала четыре текстовые последовательности: «привет, мир», «Привет, Сью», «Привет, Скат» и «Метаповерхность BCI». Это медленный процесс, в среднем около пяти секунд для каждого символа, но его можно улучшить с помощью некоторых «парадигм быстрого написания», заявила команда.

Мы все еще далеки от технологического телекинеза и телепатии. Но эти сверхспособности могут быть не такими надуманными, как считалось раньше. На данный момент команды стремятся использовать свои настройки для улучшения здоровья.

«Наша работа может открыть новое направление для изучения глубокой интеграции метаповерхности, интеллекта человеческого мозга и искусственного интеллекта для создания новых поколений биоинтеллектуальных метаповерхностных систем», — сказал Цуй.

Изображение Фото: Герд Альтманн / Pixabay

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://singularityhub.com/2022/06/28/in-two-new-studies-metasurfaces-open-the-door-to-telekinesis-and-telepathy/