AR-GE 250 DIGIT 250 EN-VERIM 100


Dünyanın Gündeminde Olan 10 Teknoloji

Turkishtime Dergi

2021 yılının önemli teknolojileri arasında iklim değişikliğiyle mücadele ve gıda üretiminin sürdürülebilirliğine yönelik çözümler öne çıktı. Dünya Ekonomik Forumu ve Scientific American dergisi, iklim değişikliğine, enerji kullanımını azaltmaya, sürdürülebilir gıda üretimine ve küresel sağlığı iyileştirme gibi küresel sorunlara yenilikçi çözümler üreten, insan sağlığını iyileştirecek, sosyal hayata ve ekonomiye katkı sunan, yılın 10 önemli teknolojisini belirledi.

Dünya Ekonomik Forumu‘nun “2021’de Gelişen En İyi 10 Teknoloji” raporunun 10. yıldönümü baskısı, önümüzdeki üç ila beş yıl içinde dünyayı etkilemeye hazır yeni teknolojileri listeledi. Dünya Ekonomik Forumu ve Scientific American tarafından bir araya getirilen uzmanlar, tarım, sağlık ve uzayda devrim yaratabilecek teknolojik gelişmeleri vurguladı. 2021 yılının yükselen 10 teknolojisi arasında ilk sırada “dekarbonizasyon teknolojileri” yer alırken, bu teknolojiyi “kendi kendine gübrelenen bitkiler”, “hastalık teşhis eden nefes sensörleri”, “eczanelerde isteğe bağlı ilaç üretimi” ve “5G ile kablosuz şarj” izledi. Gelişen diğer teknolojiler arasında “sağlıklı yaşlanma için mühendislik”, “yeşil amonyak”, “ kablosuz biyosensörler”, “yerel üretim için 3D yazıcılar” ve “uzay tabanlı nesnelerin interneti” de yer aldı.

1- Dekarbonizasyon Yükseliyor

Bilim insanlarının, dünya atmosferindeki aşırı karbondioksitin, ısıyı muhafaza etmesine ve gezegenlerin ısınmasına neden olacağını ileri sürmesinden bu yana bir asırdır, günlük yaşamın her alanında karbonsuzlaştırmayı teşvik etmek için küresel bir çaba yürütülmektedir. Hükümetler ve endüstriler, karbon emisyonlarını azaltmak için yeni ufuklar açan taahhütlerde bulundular. Bu taahhütlerin yerine getirilmesi, önümüzdeki üç ila beş yıl içinde, benzeri görülmemiş bir inovasyon ve kitlesel enerji depolama, düşük/karbonsuz kimyasal kaynaklar, canlandırılmış demiryolu taşımacılığı, karbon tutma, düşük karbonlu tarım, sıfır emisyon araçları ve güç kaynakları ile küresel ölçekte üzerinde anlaşmaya varılan uyumluluk izleme ile mümkün olması planlanıyor.

2- Kendi gübresini üreten bitkiler

Bugün dünya, mahsul üretimini artırmak için yılda 110 milyon tondan fazla azotlu gübre kullanıyor. Ya mahsuller, soya ve fasulye gibi baklagillerin yaptığı azotu, amonyak şeklinde “sabitleyerek” kendi başlarına yakalayabilse? Gelişmekte olan en iyi teknolojilerden biri olarak, araştırmacılar artık mısır ve tahıl gibi diğer mahsulleri de kendi kendine gübrelemeleri için teknolojiler geliştiriyor.

Bir yaklaşımda, araştırmacılar, baklagillerin doğal gübre fabrikaları olan kök nodülleri oluşturmak için baklagiller ve bakteriler arasındaki simbiyotik moleküler iletişimi taklit etmeye çalışıyor. Bir diğerinde ise, normalde tahıl köklerini kolonize eden (ancak normalde nodül oluşturmayan) toprak bakterilerinin, atmosferik nitrojeni bitki uyumlu amonyağa dönüştüren önemli bir bileşen olan nitrojenaz üretmeleri öğretiliyor.

3- Sadece hava üfleyerek hastalıkların teşhisi

Yakın zamanda, hastalığı test etmek hastalar için nefes vermek kadar basit olabilir. Yeni nefes sensörleri, insan nefesinde bulunan 800’den fazla bileşiğin konsantrasyonlarını örnekleyerek hastalıkları teşhis edebilir. Örneğin, insan nefesindeki yüksek miktarlarda bulunan kimyasal bileşen aseton, şeker hastalığını gösterir. Sensörler, nefes bileşikleri bir metal oksit yarı iletken üzerinden akarken elektrik direncindeki değişiklikler arar. Algoritmalar daha sonra sensör verilerini analiz eder. Ortaya çıkan bu teknolojinin yaygınlaşmadan önce iyileştirmelere ihtiyacı olsa da, Mart 2020’de Çin’in Wuhan kentinde yapılan bir çalışmada, sensörler COVID-19 tespitinde yüzde 95’lik olağanüstü bir doğruluk ve hastaları ayırt etmede yüzde 100 hassasiyet elde etti.

4- İsteğe göre ilaç üretimi

Günümüzde ilaçlar genellikle büyük partiler halinde, dünyanın çeşitli yerlerine dağılmış farklı parçalarla çok aşamalı bir süreçte üretilmektedir. Tutarlılık ve güvenilir tedarik konusunda bazı zorluklar yaratan yüzlerce ton malzeme içeren süreci tamamlamak aylar alabilir. Mikroakışkanlar ve isteğe bağlı ilaç üretimindeki ilerlemeler artık gerektiğinde küçük ama artan sayıda yaygın farmasötik maddenin üretilmesini sağlıyor. Sürekli akışlı üretim olarak da adlandırılan süreç, malzemeleri tüpler aracılığıyla küçük reaksiyon odalarına taşır. İlaçlar, uzak yerlerde veya sahra hastanelerinde, bireysel hastalara göre ayarlanmış dozlarla taşınabilir makinelerde yapılabilir, aşılması gereken zorluk ise bu gelişen teknolojinin yüksek maliyetini azaltmaktır.

5- Kablosuz sinyallerden gelen enerji

Nesnelerin İnterneti (IoT), işlevlerinin bazı yönleri için internet bağlantısından yararlanan milyarlarca elektronik cihazdan oluşur. Genellikle günlük hayatımız için kritik olan verileri rapor eden son derece düşük güçlü cihazlar olan IoT sensörleri, pillerin sınırlı ömrü olduğundan ve bir kez yerleştirildikten sonra yerel ortamlar genellikle fiziksel temasa izin vermeyebileceğinden, şarjlı tutmak zordur.

5G’nin artık yeterli güce sahip kablosuz sinyaller sağlamasıyla birlikte, IoT sensörleri içindeki küçük bir anten bu tür sinyallerden enerji “toplayabilir”. Bu gelişmekte olan teknolojinin bir öncüsü, sürücüler gişe istasyonlarından geçerken yayılan radyo sinyalleriyle desteklenen otomatikleştirilmiş “etiketlerde” uzun süredir kullanılmaktadır.

6- Daha uzun bir “Ömür” tasarlamak

Dünya Sağlık Örgütü’ne göre, 2015-2050 yılları arasında 60 yaş ve üzeri küresel nüfusun yüzde 12’den 22’ye, neredeyse iki katına çıkması bekleniyor. Yaşlanma kavramı, kanser, tip 2 diyabet, demans ve kalp hastalığı gibi hem akut hem de kronik rahatsızlıklarla ilişkilidir.

Araştırmacılar, yaşlanmanın moleküler mekanizmalarını erkenden anlayarak sadece daha uzun değil, aynı zamanda daha sağlıklı yaşam sürmemize yardımcı olabilecek teknolojiler üretmeye başladılar. Araştırmacılar, omik teknolojileri (örneğin, bir hücredeki tüm gen aktivitelerini veya tüm proteinlerin konsantrasyonlarını aynı anda ölçebilen) ve epigenetikten gelen içgörüleri kullanarak, hastalığın güçlü tahmincisi olan biyolojik belirteçleri tanımlayabilir ve proaktif tedaviler için hedefler sunabilir.

7- Amonyak doğaya dönüyor

Dünyayı beslemek için mahsuller genellikle amonyaktan üretilen gübreye ihtiyaç duyar ve birçoğu amonyaktan üretilir. Gübre için amonyağın sentezlenmesi, Haber-Bosch işlemi adı verilen ve büyük miktarda hidrojen kaynağı gerektiren yoğun enerji harcayan bir yöntemi içerir. Günümüzde hidrojenin çoğu elektroliz, elektrik gücü kullanılarak su moleküllerinin bölünmesi veya hidrokarbonların yüksek sıcaklıkta parçalanmasıyla üretilir. Her iki yöntemi de yürütmek için gereken enerji, şu anda büyük miktarlarda sera gazı salınımı ile sonuçlanmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları yaygınlaştıkça, sera gazı salınımı olmadan “yeşil” bir hidrojen çeşidi üretiliyor. Fazla atmosferik karbonu ortadan kaldırmanın yanı sıra, yeşil hidrojen, fosil yakıtları bir kaynak olarak kullanırken başka türlü dâhil edilecek kirletici kimyasallardan arındırılmıştır. Bu saflık, amonyak üretimini teşvik etmek için daha verimli kataliz sağlar.

8- Biomarker cihazları kablosuz hale geliyor

İğneleri kimse sevmez. Bununla birlikte, çok sayıda yaygın akut ve kronik durum, kanser tedavileri, diyabet ve diğer koşullardaki ilerlemeyi izlemede önemli olan biyobelirteçleri izlemek için sık sık kan alınmasını gerekmektedir. Düşük güçlü kablosuz iletişimdeki gelişmelerin yanı sıra hem optik hem de elektronik probları kullanan yeni kimyasal algılama teknikleri, kritik tıbbi bilgilerin sürekli, müdahalesiz bir şekilde izlenmesini sağlıyor. 100’den fazla şirket, küresel prevalansı göz önüne alındığında diyabete odaklanarak, çeşitli uygulamalarda kablosuz biyobelirteç algılama cihazları kurdu veya geliştiriyor. Kablosuz bağlantı, gerektiğinde uzaktan bulunan bir tıp uzmanının müdahale etmesi için verilerin anında erişilebilir olmasını sağlar.

9- Yerel malzemelerle 3D üretilen evler

Büyük ölçekli 3D yazıcılar kullanarak evleri imal etmek, ABD’de ve diğer gelişmiş ülkelerde zaten sınırlı şekilde yapılıyor. Sınırlı altyapının malzeme nakliyesini zorlaştırdığı gelişmekte olan dünyada, 3D yazıcıların kullanıldığı son gösteriler, yapıları basmak için yerel kaynaklı malzemeler, kil, kum ve yerel lifler kullanarak bir adım öne çıkıyor ve malzemenin kabaca yüzde 95’ini inşaat alanından kaldırıyor. Ortaya çıkan bu teknoloji, barınma ihtiyacının çok yüksek olduğu ve uygulanabilir ulaşım ağlarının bulunmadığı uzak bölgelerde sağlam barınaklar sağlayabilir. Sonuç, genellikle geride kalan uluslar için oyunun kurallarını değiştirebilir.

10- Uzay dünyayı birbirine bağlıyor

Nesnelerin İnterneti’ndeki (IoT) sensörler, hava durumu, toprak koşulları, nem seviyeleri, mahsul sağlığı, sosyal faaliyetler ve sayısız diğer değerli veri setleri hakkında hayati bilgileri kaydedebilir ve raporlayabilir. Alçak dünya yörüngesinde bu tür verileri küresel olarak yakalayabilen ve işleme için merkezi tesislere indirebilen sayısız düşük maliyetli mikro uyduların yakın zamanda ortaya çıkmasıyla birlikte, IoT, daha önce erişilemeyen geleneksel internet altyapısından yoksun gelişen bölgeleri kapsayan, benzeri görülmemiş düzeyde küresel anlayış sağlayacaktır. Düşük güçlü güvenli veri bağlantıları ve kısa ömürlü alçak dünya yörüngeli uydular sorunu gibi zorluklar devam ediyor, ancak istikrarlı ilerleme önümüzdeki üç ila beş yıl içinde küresel dağıtım vaat ediyor.