1 – MİKROİĞNELER
Mikroiğneler, sağlık hizmetlerinde devrim yaratma potansiyeline sahip. Bu ince ve zarif iğneler, ağrısız enjeksiyon ve kan alımlarını mümkün kılarak, hastaların tıbbi laboratuvarlara gitme gerekliliğini azaltır. Bu sayede sağlık hizmetlerine erişim daha kolay hale gelir. Yaklaşık olarak bir kâğıt yaprağının kalınlığında (50 ila 2000 mikron) ve insan saçının genişliğine benzer boyutlarda (1 ila 100 mikron), bu iğneler, sağlık uygulamalarında yeni bir dönemi başlatmaya hazırlanıyor. 2020 yılında yapılan araştırmalar, sedef hastalığı, siğil ve belirli kanser türleri gibi cilt rahatsızlıklarını tedavi etmek için mikroiğne teknolojisinin kullanılmaya başlandığını göstermektedir. Ayrıca, bu iğneler biyosensörlere bağlandığında, hastalık veya sağlık durumu hakkında bilgi veren biyolojik belirteçleri hızlı bir şekilde ölçebiliyorlar.
2 – GÜNEŞ ENERJİLİ KİMYA
Güneş enerjisi kullanarak karbondioksit atıklarını gerekli kimyasallara dönüştürmek, yeni bir kimya yaklaşımı olarak dikkat çekiyor. Bu yöntem, emisyonları iki ana şekilde azaltma potansiyeline sahip: birincisi, istenmeyen gazı hammadde olarak değerlendirmek, ikincisi ise üretim süreçlerinde fosil yakıtlar yerine güneş ışığını enerji kaynağı olarak kullanmaktır. Araştırmacılar, karbondioksitteki karbon ve oksijen arasındaki güçlü bağı kırabilen fotokatalizörler geliştirmekte. Kaliforniya’dan Almanya’ya kadar birçok araştırma enstitüsü bu teknoloji üzerinde çalışıyor. Karbondioksidin kimyasallara dönüştürülmesine yönelik elde edilen gelişmeler, önümüzdeki yıllarda özel sektör tarafından ticarileştirilecek ve daha da geliştirilecektir.
3 – SANAL HASTALAR
Tıpta devrim niteliğindeki bir diğer gelişme, sanal hastaların kullanılmasıdır. Yeni algoritmalar, bilgisayarların hastalıkları daha önce görülmemiş bir doğrulukla teşhis etmesine olanak tanırken, bu durum bilgisayarların yakında doktorların yerini alacağı yönündeki tahminleri de yeniden gündeme getiriyor. Ancak, eğer bilgisayarlar gerçek hastaların yerini alabilirlerse, örneğin bir koronavirüs aşı denemesi sırasında sanal insanların kullanılması, aşıların geliştirilmesini hızlandırabilir ve pandeminin yayılmasını engelleyebilir. Aynı zamanda, işe yaramayacak potansiyel aşılar da erken aşamada tespit edilebilir, bu da deneme maliyetlerini düşürüp, zayıf aşı adaylarını gerçek gönüllüler üzerinde test etme gerekliliğini ortadan kaldırır.
4 – UZAMSAL BİLGİ İŞLEM
Uzamsal bilgi işlem, günlük yaşamı kolaylaştıracak yenilikçi bir teknoloji olarak karşımıza çıkıyor. Örneğin, tekerlekli sandalye kullanan bir birey olan Martha’nın evindeki tüm nesneler dijital olarak kataloglanmış durumda. Martha, yatak odasından mutfağa geçerken otomatik olarak ışıklar açılır. Eğer kedisi önünden geçerse, tekerlekli sandalyenin hızı yavaşlar. Mutfağa ulaştığında, buzdolabına ve ocağa erişimini kolaylaştırmak için masa hareket eder; yemek yemeye hazır olduğunda masa yeniden doğru konumuna döner. Eğer Martha yanlış bir adım atarak düşme tehlikesi yaşarsa, mobilyalar onu korumak için yer değiştirir ve ailesine bir uyarı gönderilir. Bu tür senaryolar, uzamsal bilgi işlemin potansiyelini gözler önüne seriyor. Microsoft ve Amazon gibi büyük teknoloji şirketleri, bu alana önemli yatırımlar yapıyor.
5 – DİJİTAL TIP
Dijital tıp uygulamaları, doktorların gelecekteki reçetelerini mobil uygulamalar üzerinden yazmalarını mümkün kılabilir. Mevcut veya geliştirilmekte olan çeşitli uygulamalar, zihinsel ve fiziksel bozuklukları otonom bir şekilde algılayıp izleyebiliyor. Dijital ilaçlar olarak adlandırılan bu yazılımlar, geleneksel tıbbi bakımı geliştirebilir ve sağlık hizmetlerine erişimi sınırlı olan hastalara destek sağlayabilir. Bu dijital tespit sistemleri, doktorların yerini almaktan çok, hastaların sağlık durumlarını yakından takip etmelerine yardımcı olmayı amaçlıyor. Ayrıca, bu dijital uygulamalar mikrobiyoelektronik cihazlar şeklinde, yutulabilir sensör taşıyan haplar olarak da karşımıza çıkabiliyor.
6 – ELEKTRİKLİ HAVACILIK
Hava yolculuğunun karbondan arındırılması için büyük bir adım olan elektrikli havacılık, düşündüğümüzden daha yakın bir gelecekte hayata geçirilebilir. Çünkü 2019 yılında hava yolculuğu, küresel karbon emisyonlarının %2.5’ini oluşturuyordu. COVID-19 nedeniyle uçuşlar azalmış olsa da, hala önemli değişikliklere ihtiyaç var. Elektrikli uçaklar, bu dönüşümün sağlanmasına yardımcı olabilir ve birçok şirket şu anda bu teknolojiyi geliştirmek için yarışıyor. Elektrikli itiş motorları, yalnızca doğrudan karbon emisyonlarını ortadan kaldırmakla kalmayıp, aynı zamanda yakıt maliyetlerini %90, bakım maliyetlerini %50 ve gürültü seviyelerini yaklaşık %70 oranında azaltma potansiyeline sahiptir.
7 – DÜŞÜK KARBONLU ÇİMENTO
İklim değişikliği ile mücadelede önemli bir teknoloji olan düşük karbonlu çimento, insan yapımı en yaygın malzeme olan betonun üretiminde devrim yaratabilir. Londra merkezli düşünce kuruluşu Chatham House, çimentonun üretiminin, insan kaynaklı karbondioksitin önemli bir kısmını açığa çıkardığını belirtmektedir; bu oran, küresel toplamın %8’ine kadar ulaşmaktadır. Yani çimento üretimi, eğer bir ülke olsaydı, Çin ve ABD’den sonra üçüncü en büyük sera gazı salıcısı konumunda olacaktı. Günümüzde yılda yaklaşık dört milyar ton çimento üretilmekte, ancak artan kentleşme ile birlikte bu rakamın önümüzdeki yıllarda beşe katlanması beklenmektedir.
8 – KUANTUM SENSÖRLERİ
Kuantum sensörleri, otonom araçların çevresini algılayarak hareket etmesini sağlamaktadır. Bu yüksek hassasiyetli teknolojiler, su altı navigasyon sistemleri, volkanik aktiviteler ve depremler için erken uyarı sistemleri gibi alanlarda önemli bir rol oynamaktadır. Kuantum sensörleri, maddenin kuantum özelliklerinden yararlanarak, enerji durumları arasındaki farklılıkları temel alarak aşırı hassasiyet seviyelerine ulaşmaktadır. Bu gelişmeler, tüm yanılgıları ortadan kaldırma potansiyeline sahip yeni bir anlayış getiriyor.
9 – YEŞİL HİDROJEN
Hidrojen, yakıldığında tek yan ürünü su olan ve bu nedenle sıfır karbonlu enerji kaynağı olarak çekici bir seçenek oluşturan bir elementtir. Ancak, fosil yakıtların buhara maruz kaldığı geleneksel hidrojen üretim süreci sıfır karbonlu değildir. Bu şekilde üretilen hidrojene “gri hidrojen” denir; eğer CO2 yakalanıyor ve tutuluyorsa, bu “mavi hidrojen” olarak adlandırılır. Yeşil hidrojen ise, suyun elektroliz yoluyla hidrojen ve oksijene ayrılmasıyla üretilir. Tarihsel olarak, elektroliz yüksek miktarda elektrik gerektirdiği için bu yöntem pek mantıklı olmuyordu. Ancak, günümüzde yeşil hidrojen, yenilenebilir enerji alanında büyük bir boşluğu dolduracak gibi görünmektedir.
10 – TÜM GENOM SENTEZİ
Sentetik biyolojideki büyük ilerlemelerden biri, tüm genom sentezi olarak adlandırılmaktadır. COVID-19 salgınının başlangıcında, Çin’deki bilim insanları virüsün genetik dizisini veritabanlarına yüklemişti. Daha sonra, İsviçreli bir araştırma grubu bu genetik diziyi kullanarak virüsü laboratuvar ortamında sentezledi; böylece virüsü fiziksel örnekleri beklemeden çalışmak için ürettiler. Bu hız, tüm genom sentezinin tıbbı ve diğer alanlardaki çabaları nasıl ilerlettiğine dair önemli bir örnek teşkil ediyor. Tüm genom sentezi, sentetik biyolojinin hızla gelişen bir alanı olup, araştırmacılar, üretimlerini gerçekleştirdikleri ve bir mikroba yerleştirdikleri genetik dizileri tasarlamak için yazılımlardan yararlanıyor. Böylece mikropları istenen işlevleri yerine getirecek şekilde yeniden programlayarak, yeni ilaçlar üretmek mümkün hale geliyor.
