Jellemző technológiai trendek a határterületekről

Napjaink technológiai fejlesztései jelentősen javíthatnak az életminőségünkön és a környezetünk állapotán, amennyiben kihasználjuk a bennük rejlő lehetőségeket. A World Economic Forum összegyűjtötte az idei év legjellemzőbb technikai újdonságait. Bár ezek egy része nem a gépgyártástechnológiához kapcsolódik, az újdonságoknak hatása van, vagy lesz a gépiparra is. Tekintsük át ezeket és közben ismerjük meg azokat a trendeket is, amelyek az innovációk mögött állnak.

main_picture

Az új technológiák újradefiniálják az iparágakat, feltárják a határterületek közötti kapcsolatokat. Ezzel ösztönzik az innovációt és a további fejlődést. Az egyedi megoldásoknak köszönhetően a kutatás-fejlesztés folyamatos löketet kap, ezzel újabb és újabb területek válnak vizsgálatok tárgyává. Húzóágazatnak számít 2017-ben az egészségügy, a környezetvédelem és a mesterséges intelligencia alkalmazása, hiszen előtérbe kerül a gépi tanulás, az automatizáció okosítása, illetve globális igény mutatkozik az életminőség javítására.

1. Folyadékbiopszia

Az orvostudomány számára hatalmas előrelépést jelent a diagnosztika fejlesztése, a folyadékbiopsziák elérhetővé válása. Ezzel olyan területek is vizsgálhatók, amelyek a korábban alkalmazott eljárásokkal feltérképezhetetlenek voltak. A korai felismerés és a pontos diagnózis felállítása a gyógyulási esélyek javítását, a halálozás csökkenését és az egészségmegőrzés lehetőségét vetítik előre. Azonban ahhoz, hogy ezek az eljárások szokássá és protokollá váljanak, még számos kérdést tisztázni kell, módszerek kidolgozására van szükség, valamint az oktatásnak is segítenie kell az elterjedését. A folyadékbiopszia technológiai szempontból is összetett körülményeket kíván, speciális vizsgálati rendszerekre, módszertanokra lesz szükség a diagnosztikai központokban.

2. Víz kinyerése a levegőből

Fantasztikusan hangzik, igaz? Hiszen levegő mindenhol van, még azokban a régiókban is, ahol vízhiánnyal küzd a lakosság. Korábban is próbálkoztak már kutatók a víz nedvességtartalmának ivóvízzé kondenzálásával, de ezek a módszerek csak akkor voltak hatékonyak, amikor a levegő nedvességtartalma magas volt, a berendezés pedig rengeteg elektromos áramot igényelt a működéshez. A porózus kristályok használatán alapuló módszer fejlesztésével azonban az MIT és a Berkeley Egyetem kutatói elérték, hogy elektromosság nélkül is vizet nyerjenek ki a levegőből. Emellett dolgoznak még olyan napelemes rendszereken Arizonában, amelyek napi 2-5 liter víz kondenzálásával nyújthatnak segítséget a vízkészlet pótlásához. 

3. Deep learning a vizuális feladatokhoz is

A számítógépes képfelismerés, a vizuális elemek azonosítása egyre fontosabb az automatizált rendszerekben, legyen szó gyártósorokról, vagy önvezető autókról. A deep learning fejlődésével a mesterséges intelligencia vizuális felismerési képességei is rohamosan javulnak, napjainkban már megközelítik, egyes esetekben meghaladják az emberek képességeit. Ezzel számos lehetőség nyílik meg az ipar számára is, még akkor is, ha ma futurisztikusnak tűnik számunkra a jövő teljesen automatizált, önálló gyártása.

4. Folyékony üzemanyag napfényből

Meglepően hangzik, de elindultunk az úton, amely a napfény energiáját folyékony hordozóban közvetíti a felhasználó felé. A rendszer egy részét már kipróbálták, olyan leveleket fejlesztettek, amelyek képesek megkötni a levegő szén-dioxid tartalmát. Némi víz jelenlétében a napfény által katalizált folyamat eredménye olyan szénhidrogén elegy, amely akár üzemanyagként is felhasználható. Ha ez a technológia beválik, a belsőégésű motorok által termelt szén-dioxid lehet az alapanyaga az üzemanyagnak!

5. Emberi sejttérkép

Az orvostudomány számára felbecsülhetetlen értékűek azok az információk, amelyek a sejtekben tárolódnak. A sejttérkép (vagy -atlasz) segítségével meghatározható, hogy mely területeken, mely sejtek milyen információkat tartalmaznak. Ahogy a folyadékbiopsziánál, itt is rengeteg mérnöki leleményességre van szükség a megfelelő diagnosztikai-, vizsgálati rendszerek és automatizálási megoldások kidolgozásához.

6. Precíziós mezőgazdaság

Érdekes ezt a két szót együtt leírva látni. A fogalommal azonban érdemes megbarátkoznunk, ugyanis az egyre növekvő fogyasztás megköveteli, hogy okos mezőgazdasággal termeljünk élelmiszert. Olyan szoftverek és hardverek fejlesztése zajlik, amelyek a termények pontos analízisével képesek azok minőségét és állapotát meghatározni. Emellett robotokkal és drónokkal a helyszínen monitorozzák a vetés állapotát, illetve azonnali beavatkozásra is lehetőség nyílik a technológia által.

7. Olcsóbb katalizátorok a zöld közlekedésért

A kutatások eredményei nyomán a közlekedési eszközök fejlesztése a zéró-kibocsátás irányába tart. Ezt elsősorban környezet- és egészségvédelmi célok indokolják, ám a fejlesztéseknek gátat szab a drága alapanyag. A platinatartalmú katalizátorok ára miatt a kutatók célja, hogy minél kisebb mennyiséggel érjék el a kipufogó gázok szűrését. A cél világos, a megvalósítás pedig létfontosságú a bolygó védelme érdekében.

8. Genomiális vakcinák

Kétség nem fér hozzá, hogy egy esetleges járvány esetén a gyors reakció és a hatékony védelem kialakítása elengedhetetlen. Az oltásokkal leggyakrabban az a probléma, hogy a fejlesztésük elhúzódó, mire elérhetővé válik a vakcina, már fokozott a fertőzésveszély. A génalapú vakcinázás azonban segíthet a betegségekre adott gyors válaszreakció kialakításában és megfelelő védelmet nyújt a fertőzésekkel szemben. A gyártás és a fejlesztés infrastruktúrája azonban még kialakítás alatt áll.

9. Fenntartható lakókörnyezet-tervezés

Egyre többet hallani okos épületekről, amelyek környezetterhelése minimális, a fenntartása pedig nem igényel, csak és kizárólag megújuló energiát. Napelemes háztetőket és szántón elhelyezett szélturbinát szinte mindenki látott már, a következő lépés a városok zöldebbé tétele okos hulladékgazdálkodással és hatékony energiafelhasználással. 2017-ben a vízfelhasználás kerül a középpontba, a cél, hogy a pazarlást csökkentsük és ahol lehet, kevesebbet használjunk fel belőle.

10. Quantumszámítógépek

Az IBM már felhőalapon felhasználhatóvá tett quantumszámítógép-teljesítményt, ez a lépés pedig a jövőben szokássá válhat, ugyanis határtalan lehetőségeket jelent ez a technológia. A gépészeti tervezés, a programozás, a szimuláció területei pedig valódi kihívást és felhasználási területet jelentenek ennek a mérhetetlenül nagy és hatékony számítási teljesítménynek.

Úgy látszik, a felsorolt területek mindegyikére érdemes lesz odafigyelnünk az évben, de valószínűleg az eredmények a következő néhány évben folyamatosan épülnek majd be a mindennapi életünkbe. Kitekintésünk célja az volt, hogy általános képet adjunk arról, hogy mennyi érdekes és izgalmas kutatás zajlik a határterületeken és a gépészethez kevésbé köthető szektorokban. Néha ezek inspirálják a gépészeti tervezést, így nem árt, ha néha rápillantunk ezekre az ágazatokra is.

További információ

A World Economic Forum hivatalos weboldalán.

A cikkben felhasznált képek forrása: World Economic Forum