- اگر برخی از هزاران داوطلب انسانی مورد نیاز برای آزمایش واکسن‌های ویروس کرونا، می‌توانستند با نسخه‌های دیجیتالی جایگزین شوند، واکسن‌های کووید-۱۹ حتی با سرعت بیشتری تولید می‌شدند و ممکن بود بسیاری از افرادی که جان خود را از دست دادند، نجات داد.

این فهرست و سایر فناوری‌های در حال ظهور توسط یک گروه راهنمای بین المللی مشخص شده اند.

در اینجا ۱۰ فناوری برتر نوظهور سال ۱۳۹۹ آورده شده است:

میکرو سوزن برای تزریق و آزمایش بدون درد

این سوزن‌های ریز، با عمق کمتر از یک ورق کاغذ و عرض کمتر از موی انسان، می‌توانند تزریق بدون درد و آزمایش خون را برای ما به همراه داشته باشند.

میکرو سوزن‌ها بدون ایجاد اختلال در انتهای عصب زیرین، به پوست نفوذ می‌کنند و می‌توانند به سرنگ‌ها متصل شوند.

آنها می‌توانند اجازه دهند آزمایش خون در خانه انجام شود و به آزمایشگاه ارسال شود یا درجا تجزیه و تحلیل شود؛ از آنجا که استفاده از آنها به تجهیزات گران قیمت یا سطح بالایی از آموزش نیاز ندارد، آزمایش و درمان می‌تواند در مناطق کم سرویس انجام شود و این امر باعث می‌شود مراقبت در دسترس باشد.

شیمی با انرژی خورشید

ساختن بسیاری از مواد شیمیایی که ما به آنها احتیاج داریم تنها با استفاده از سوخت‌های فسیلی انجام می‌شود؛ اما یک رویکرد جدید نوید کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی را با استفاده از نور خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن به مواد شیمیایی مفید می‌دهد.

تحولات اخیر در کاتالیزور‌های فعال شده در برابر نور خورشید که برای این فرآیند مورد نیاز است، گامی در جهت ایجاد پالایشگاه‌های خورشیدی برای تولید ترکیبات مفید از گاز پسماند است که می‌تواند به مواد شیمیایی مورد نیاز، از دارو‌ها و شوینده‌ها گرفته تا کود‌ها و منسوجات، تبدیل شود.

شبیه ساز بیمار

داده‌های گرفته شده از تصاویر با وضوح بالا از اندام انسانی به یک مدل پیچیده ریاضی از مکانیسم‌های کنترل کننده عملکرد آن اندام وارد می‌شود؛ سپس، الگوریتم‌های رایانه معادلات حاصل را حل می‌کنند و یک ارگان مجازی تولید می‌کنند که مانند ارگانی واقعی رفتار می‌کند.

چنین ارگان‌های مجازی یا سیستم‌های بدن می‌توانند در ارزیابی‌های اولیه دارو‌ها و روش‌های درمانی جایگزین افراد شوند و روند کار را سریعتر، ایمن‌تر و هزینه کمتری در بر داشته باشند.

محاسبات مکانی

محاسبات مکانی گام بعدی در هم آمیختن جهان‌های فیزیکی و دیجیتالی است که قبلا با برنامه‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده شاهد آن بوده ایم.

این فناوری، اشیا را که از طریق فضای ابری به هم متصل می‌شوند دیجیتالی می‌کند، به سنسور‌ها و موتور‌ها اجازه می‌دهد تا به یکدیگر واکنش نشان دهند و نمایشی دیجیتالی از دنیای واقعی ایجاد می‌کند؛ اما این فناوری فراتر می‌رود و نقشه برداری فضایی را اضافه می‌کند که به هماهنگ کننده کامپیوتر اجازه می‌دهد تا حرکات و فعل و انفعالات اشیا را هنگام حرکت فرد در دنیای دیجیتال یا فیزیکی ردیابی و کنترل کند.

این فناوری تحولات جدیدی در نحوه تعامل مردم و ماشین آلات، در صنعت، مراقبت‌های بهداشتی، حمل و نقل و خانه به همراه خواهد داشت.

پزشکی دیجیتال

پزشکی دیجیتال به این زودی‌ها جای پزشکان را نخواهد گرفت، اما برنامه‌هایی که شرایط را کنترل می‌کنند یا روش‌های درمانی را انجام می‌دهند می‌توانند مراقبت‌ها را افزایش دهند و از بیماران با دسترسی محدود به خدمات بهداشتی پشتیبانی کنند.

بسیاری از ساعت‌های هوشمند که توسط بیمارانی که آنها را به دستشان می‌بندند استفاده می‌شود، می‌توانند ضربان قلب نامنظم را در استفاده کننده خود تشخیص دهند و یا بر روی ابزار‌های مشابهی کار شده است که می‌تواند به اختلالات تنفسی، افسردگی، آلزایمر و موارد دیگر کمک کند.

حتی قرص‌های حاوی حسگر در حال تولید هستند. این قرص‌ها داده‌ها را برای کمک به شناسایی مواردی مانند دمای بدن، خونریزی معده و دی ان‌ ای سرطانی به برنامه‌ها می‌فرستد.

هواپیمای برقی

پیشرانه برقی به مسافرت هوایی اجازه می‌دهد تا انتشار کربن را کاهش دهد، هزینه سوخت را کاهش دهد و باعث کاهش سر و صدای زیاد شود.

تعداد زیادی از سازمان‌ها از ایرباس گرفته تا ناسا در حال کار بر روی فناوری در این زمینه هستند، و اگرچه ممکن است پرواز‌های طولانی مدت برقی هنوز با واقعیت فاصله داشته باشند و هزینه‌ها و موانع نظارتی وجود دارد، اما سرمایه گذاری قابل توجهی در این بخش انجام شده است.

حدود ۱۷۰ پروژه هواپیمای برقی در حال توسعه است؛ عمدتا برای مسافرت‌های خصوصی، شرکتی و مسافرتی، اما ایرباس می‌گوید این شرکت می‌تواند ۱۰۰ هواپیمای برقی را برای پرواز در سال ۲۰۳۰ آماده کند.

سیمان با کربن کمتر

امروزه سالانه ۴ میلیارد تن سیمان، یکی از اجزای اصلی بتن، در فرآیندی که نیاز به سوزاندن سوخت‌های فسیلی دارد، تولید می‌شود. این امر باعث انتشار حدود ۸ درصد از دی اکسید کربن در کل جهان می‌شود. با افزایش شهرنشینی طی ۳۰ سال آینده، این رقم قرار است به ۵ میلیارد تن برسد.

محققان و شرکت‌های نوپا در حال کار بر روی رویکرد‌های با کربن پایین‌تر هستند، از جمله تغییر تعادل در مواد تشکیل دهنده مورد استفاده در این فرآیند، بکارگیری فناوری جذب و ذخیره کربن برای از بین بردن انتشار گاز‌های گلخانه‌ای و بطور کلی سیمان از بتن.

سنجش کوانتومی

اتومبیل‌های خودران را تصور کنید یا اسکنر‌های قابل حمل که می‌توانند فعالیت مغز فرد را کنترل کنند. سنجش کوانتومی می‌تواند این موارد و موارد دیگر را به واقعیت تبدیل کند.

سنسور‌های کوانتومی با بهره گیری از ماهیت کوانتومی ماده و با استفاده از تفاوت بین الکترون‌ها در حالت‌های مختلف انرژی به عنوان واحد پایه، با دقت بسیار بالایی کار می‌کنند.

بیشتر این سیستم‌ها پیچیده و گران قیمت هستند، اما نمونه‌های کوچکتر و مقرون به صرفه تری در حال تولید هستند.

هیدروژن سبز

هنگامی که هیدروژن می‌سوزد، تنها محصول جانبی آن آب است و هنگامی که از طریق الکترولیز با استفاده از انرژی تجدید پذیر تولید می‌شود، هیدروژن سبز تولید می‌شود.

پیش از این پیش بینی شده بود که هیدروژن سبز تا سال ۲۰۵۰ به یک بازار ۱۲ تریلیون دلاری تبدیل خواهد شد. چرا؟ زیرا می‌تواند با کمک به بخش‌های کربن زدایی، مانند حمل و نقل و تولید، نقشی اساسی در انتقال انرژی داشته باشد.

سنتز گسترده ژنومی

پیشرفت در فناوری مورد نیاز برای طراحی توالی‌های ژنتیکی که سپس به میکروب‌ها وارد می‌شوند، امکان چاپ مقادیر بیشتری از مواد ژنتیکی و تغییر گسترده ژنوم را ممکن می‌کند.

این می‌تواند بینشی در مورد نحوه انتشار ویروس‌ها یا کمک در تولید واکسن و سایر روش‌های درمانی ایجاد کند.

این فناوری در آینده می‌تواند به تولید پایدار مواد شیمیایی، سوخت یا مواد ساختمانی از زیست توده یا گاز‌های زاید کمک کند.

این فناوری حتی می‌تواند به دانشمندان اجازه دهد گیاهان مقاوم در برابر عوامل بیماری زا را طراحی کنند، یا اینکه ما ژنوم خود را بنویسیم؛ البته راه را برای سوء استفاده احتمالی فراهم می‌کند، اما همچنین برای درمان بیماری‌های ژنتیکی کاربرد خواهد داشت.