Yeni Dünyaya Dair 10 Teknoloji | The World Economic Forum

Değişen dünya düzeni ele alındığında uzmanlar, konu endüstri olduğunda sağlık hizmetleri ve toplumda devrim yaratma potansiyeline sahip teknoloji ürünlerinin altını çiziyor. Koronavirüs aşılarını test etmek için gereken binlerce gönüllü insanın bir kısmı dijital kopyalarıyla değiştirilmiş olsaydı neler olurdu? Muhtemelen COVID-19 aşıları daha hızlı geliştirilebilir ve ölümle sonuçlanan hayatların birçoğu daha erken kurtarılabilirdi.

Şu anda yaygın olarak kullanılmasalar da önümüzdeki üç ila beş yıl içerisinde hayatlarımızda büyük etkiye sahip olacak bu teknolojiler; Scientific American ve The World Economic Forum tarafından toplanan grup tarafından hazırlandı. Okuyan herkese yakın geleceğimiz ile ilgili ilham olması dileğiyle!

Sanal Hastalar

İnsanları simülasyon versiyonlarıyla değiştirmek klinik denemeleri daha hızlı ve daha güvenli hale getirebilir. Bu teknikler işe yaraması muhtemel olmayan potansiyel aşılar erken teşhis edilebilir; bu da deneme maliyetlerini düşürür ve zayıf aşıları yaşayan gönüllüler üzerinde test etmekten kaçınılmasına olanak sağlardı. Yapılan araştırmalara göre her gün bazı yeni algoritmalar, bilgisayarların bir hastalığı eşi görülmemiş bir doğrulukla teşhis etmesini sağlayabiliyor. Buradan hareketle bilgisayarların yakında doktorların yerini alacağına dair tahminler yapılıyor. Peki, ya bilgisayarlar da hastaların yerini alabilseydi?

Örneğin, bir koronavirüs aşısı denemesinin bazı aşamalarında sanal insanlar gerçek insanların yerini alabilseydi, önleyici bir aracın geliştirilmesini hızlandırabilir ve dünyayı kasıp kavuran bu pandemiyi yavaşlatabilirdi. Benzer şekilde, işe yaraması muhtemel olmayan potansiyel aşılar erken tespit edilebilir, bu da deneme maliyetlerini düşürürdü.

Sanal organlarla modelleme, bir bireyin gerçek organının yüksek çözünürlüklü görüntülemesinden alınan anatomik verileri, o organın işlevini yöneten mekanizmaların karmaşık bir matematiksel modeline uyarlayarak başlar. Güçlü bilgisayarlarda çalışan algoritmalar, ortaya çıkan denklemleri ve bilinmeyenleri çözerek gerçek gibi görünen ve davranan sanal bir organ oluşturur.


Elektrikli Havacılık

Elektrikli pervaneler, kalkış sırasında kaldırma kuvvetini artırarak daha küçük kanatlara ve genel olarak daha yüksek verime olanak tanır. 2019’da hava yolculuğu, küresel karbon emisyonlarının % 2,5 gibi bir oranını oluşturdu, öngörülere göre ise bu sayı 2050’ye kadar üç katına çıkabilir. Bazı havayolları atmosferik karbona olan katkılarını dengelemeye başlasa da hala önemli derecede önleme ihtiyaç var.

Aslında günümüzde birçok şirket bunları geliştirmek için yarışıyor ama eğer başarılı olunursa elektrikli uçaklar, gereken dönüşüm ölçeğini sağlayabilir. Elektrikli tahrik motorları yalnızca doğrudan karbon emisyonlarını ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda yakıt maliyetlerini % 90’a ve gürültüyü %70’e kadar azaltabilir.

Elektrikle çalışan tek motorlar ileri itişli motorlar değil. NASA’nın geliştirilme aşamasında olan X-57 Maxwell elektrikli uçağı, geleneksel kanatları bir dizi dağıtılmış elektrikli pervane içeren daha kısa kanatlarla değiştiriyor. Öngörülebilir bir gelecek için elektrikli uçaklar ne kadar uzağa seyahat edebilecekleri konusunda sınırlı imkana sahip olacak. Belirli bir uçuş için gerekli olan piller, bu nedenle standart yakıttan çok daha ağır ve daha fazla yer kaplar.

Küresel olarak tüm uçuşların yaklaşık yarısı 800 kilometreden azdır, 2025 yılına kadar pil ile çalışan elektrikli uçakların ise bu menzilde uçuş gerçekleştirmesi beklenmektedir. Elektrikli havacılık, maliyetler ve yasal engellerle karşı karşıyadır ancak yatırımcılar, kuluçka merkezleri, şirketler ve hükümetler bu teknolojinin ilerlemesinden heyecan duymaktadır. 2017 ile 2019 arasında elektrikli havacılık start-up’larına yaklaşık 250 milyon dolar yatırım yapıldığı göz önünde bulundurulduğunda gelişime önemli ölçüde pay ayrılıyor. Şu anda yaklaşık 170 elektrikli uçak projesi devam ediyor.


Güneş Enerjili Kimya Endüstrisi

İnsan sağlığı ve konforu için önemli olan pek çok kimyasalın üretimi için fosil yakıtlar tüketilmektedir. Maden çıkarma işlemleri, karbondioksit emisyonları ve iklim değişikliğini olumuz anlamda etkiler. Yeni bir teknoloji, atık karbondioksiti bu ihtiyaç duyulan kimyasallara dönüştürmek için güneş ışığını kullanıyor ve emisyonları iki şekilde azaltma potansiyeline sahip.

Şu anda güneş kimyasalı araştırmaları, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ile ortaklaşa Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü tarafından yürütülen Yapay Fotosentez Ortak Merkezi dahil olmak üzere temel olarak akademik laboratuvarlarda gerçekleştirilmektedir.

Kimya endüstrisi; gerçek, israfsız, döngüsel bir ekonominin parçası olmaya bir adım daha yaklaşacak ve aynı zamanda negatif emisyon üretme hedefini gerçeğe dönüştürmeye yardımcı olacaktır.


Ağrısız Enjeksiyonlar ve Testler için Mikro İğneler

Gözle zar zor görülebilen iğneler yani “mikro iğneler”, ağrısız enjeksiyon ve kan testi çağını başlatmaya hazır. Mikro iğneler, bir şırıngaya takılmış uçlarıyla temastan kaçınarak ağrıyı önleme özelliği taşıyor. Tipik olarak 50-2.000 mikron uzunluğunda (yaklaşık bir kağıt yaprağının derinliği) ve 1-100 mikron (yaklaşık insan saç teli eni) genişliğindedirler. Cildin ölü üst katmanına nüfuz ederek ikinci katmana, yani epidermise ulaşırlar.

Aşıların uygulanması için birçok mikro iğneli şırınga hali hazırda mevcuttur, pek çoğu diyabet, kanser ve nöropatik ağrının tedavisinde kullanılmak üzere klinik denemelerde kullanılmaktadır . Bu yıl araştırmacılar, sedef hastalığı, siğiller ve belirli kanser türleri gibi cilt rahatsızlıklarını tedavi etmek için yeni bir teknik başlattılar: yıldız şeklindeki mikro iğneleri terapötik bir krem ​​veya jele karıştırmak. İğnelerin derinin geçici olarak nazikçe delinmesi, terapötik maddenin geçişini hızlandırıyor.

Bu sayede pek çok mikro iğne ürünü, hızlı, ağrısız kan veya interstisyel sıvı alımı ve tanısal testler veya sağlık izlemede kullanım için ticarileştirme yolunda ilerliyor. İğneler tarafından yapılan küçük delikler, epidermis veya dermiste, interstisyel sıvıyı veya kanı bir toplama cihazına zorlayan lokal bir basınç değişikliğine neden oluyor. İğneler biyo sensörlere bağlanırsa cihazlar dakikalar içinde glikoz, kolesterol, alkol, ilaç yan ürünleri veya bağışıklık hücreleri gibi sağlık veya hastalık durumunu gösteren biyolojik belirteçleri doğrudan ölçebiliyor.


Mekansal Hesaplama

Bağımsız olarak yaşayan ve tekerlekli sandalye kullanan seksen yaşında bir insan hayal edin. Evindeki tüm nesneler dijital olarak kataloglandı, tüm sensörler ve nesneleri kontrol eden cihazlar internet erişimine uygun hale getirildi ve evinin dijital bir haritası nesne haritası ile birleştirildi. Yatak odasından mutfağa giderken ışıklar açılır ve ortam sıcaklığı ayarlanır, kedisi önünden geçerse sandalye yavaşlayabilir. Mutfağa ulaştığında, buzdolabına ve sobaya erişimini kolaylaştırmak için masa hareket edebilir. Daha sonra, yatağa girerken düşmeye başlarsa mobilyası onu korumak için yer değiştirir ve yakınlarına ya da yerel izleme istasyonuna bir alarm gidebilir.

İşte tüm bu senaryonun merkezinde yer alan “uzamsal bilgi işlem”, fiziksel ve dijital dünyanın devam eden yakınsamasında bir sonraki adımdır. Sanal gerçeklik ve artırılmış gerçeklik uygulamalarının yaptığı her şeyi yapar. Bulut aracılığıyla bağlanan nesneleri dijitalleştirerek sensörlerin ve motorların birbirine tepki vermesine izin vermek; gerçek dünyayı dijital olarak bize sunar.

Uzamsal hesaplama, bir odanın, bir binanın veya bir şehrin dijital haritasını oluşturmak için GPS, video ve diğer konum belirleme teknolojilerini kullanarak yalnızca nesnelerin değil, aynı zamanda insanların ve konumların da dijital ikizlerini yapar. Yazılım algoritmaları; gözlemlenebilen ve ölçülebilen gerçek dünyayı da manipüle edebilen bir dijital dünya yaratmak için bu dijital haritayı sensör verileri ve nesnelerin ve insanların dijital temsilleriyle entegre eder.


Dijital Tıp

Artık kullanımda veya geliştirilmekte olan bir dizi uygulama, zihinsel ve fiziksel bozuklukları tehdit olarak algılayabilir, izleyebilir veya tedavilerini doğrudan uygulayabilir. COVID-19 krizinin şiddetlendirdiği bu ihtiyaç ile toplu olarak dijital ilaçlar, hem geleneksel tıbbi bakımı geliştirebilir hem de sağlık hizmetlerine erişim sınırlı olduğunda hastaları destekleyebilir. Kullanıcıların sesleri, konumları, yüz ifadeleri, egzersiz, uyku ve mesajlaşma etkinliği gibi özellikleri kaydetmek için mobil cihazlara güvenilebilir. Ardından bir durumun olası başlangıcını veya şiddetlenmesini işaretlemek için yapay zeka uygulanır.

Bu yılın ilk çeyreği itibariyle COVID-19, dijital tıbbın önemini vurguladı. Salgın ortaya çıktıkça depresyonu tespit etmek ve danışmanlık sağlamak için düzinelerce uygulama kullanıma sunuldu. Ek olarak dünyanın dört bir yanındaki hastaneler ve devlet kurumları Microsoft’un “Healthcare Bot” hizmetinin çeşitlerini dağıttı. Bir çağrı merkeziyle beklemede kalmak veya acil servise gitme riskini almak yerine öksürük ve ateşle karşılaşmaktan endişe duyan insanlar, semptomları sormak için yapay zeka analizlerine güvenerek olası nedenleri tespit etmeye çalıştı. Nisan ayının sonlarına doğru yapay zeka botlarına COVID-19 semptomları ve tedavileri hakkında 200 milyondan fazla soru sormuştu. Bu tür müdahaleler, sağlık sistemleri üzerindeki yükü büyük ölçüde azalttı.

Açıkça görülüyor ki toplum, dijital tıbbın geleceğine göre hareket etmelidir. Bu sistemler sayesinde normalden farklı davranışlar tespit edilerek hastalıklar ortaya çıkmadan önce olası sağlık hizmeti maliyetlerinden tasarruf edebilir. Ortaya çıkan modeller, hastalara fayda sağlarken araştırmacılara daha sağlıklı alışkanlıkları en iyi şekilde nasıl inşa edecekleri ve hastalıkları nasıl önleyebilecekleri konusunda yeni fikirler sağlayacaktır.


Düşük Karbonlu Çimento

İklim değişikliğiyle mücadele eden bir yapı malzemesine ne dersiniz? En yaygın kullanılan insan yapı malzemesi olan beton, mimari dünyamızın büyük bir bölümünü şekillendiriyor. Londra merkezli düşünce kuruluşu Chatham House’a göre, temel bileşenlerinden biri olan çimentonun üretimi, insan tarafından üretilen karbondioksitin önemli bir miktarını üreten maddenin ta kendisi.

Montreal merkezli CarbiCrete, çimentoyu betondan tamamen ayırarak yerine “çelik cürufu” adı verilen bir çelik yapım yan ürününü koyuyor. Yine Norveç’teki önemli bir çimento üreticisi olan Norcem, fabrikalarından birini dünyanın ilk sıfır emisyonlu çimento üretim tesisine dönüştürmeyi hedefliyor. Tesis hali hazırda atıklardan alternatif yakıtlar kullanıyor ve emisyonları 2030 yılına kadar tamamen ortadan kaldırmak için karbon tutma ve depolama teknolojileri planlıyor.


Genom Sentezi

COVID-19 salgınının başlarında Çin’deki bilim adamları virüsün genetik dizisini genetik veri tabanlarına yüklediler. İsviçreli bir grup daha sonra tüm genomu sentezledi ve virüsü onun üzerinden üretti. Virüsün fiziksel numunelerini beklemek zorunda kalmadan çalışmak için laboratuvarlara ışınlandı. Bu hız, tüm genom baskısının tıbbı ve diğer çabaları nasıl ilerlettiğinin bir örneği oldu.

Genom sentezi, sentetik biyolojinin hızla büyüyen alanının sadece bir uzantısıdır. Araştırmacılar, ürettikleri ve bir mikrop içine soktukları genetik dizileri tasarlamak için yazılım kullanırlar ve böylece mikrobu, yeni bir ilaç yapmaya benzer şekilde istenen işi yapması için yeniden programlarlar. Sentez teknolojisi ve yazılımındaki gelişmeler, her zamankinden daha büyük genetik materyal alanlarının yazdırılmasını ve genomları daha kapsamlı bir şekilde değiştirilmesini mümkün kılıyor.

Elbette, genom mühendisliği teknolojisi kötüye kullanılabilir; korku silah haline getirilecek patojenler veya bunların toksin üreten bileşenleri olabilir. Bilim adamları ve mühendislerin, yeni tehditlerin yayılmasını gerçek zamanlı olarak tespit edip izleyebilen bir dizi mevcut ve yeni teknolojiden oluşan kapsamlı bir biyolojik güvenlik filtresi tasarlamaları gerekecektir. 2016 yılında oluşturulan bir konsorsiyum olan “Genome Project-write”, bu güvenlik ağını kolaylaştıracak şekilde konumlandırılmıştır. Proje, bir düzineden fazla ülkeden teknoloji geliştiren, en iyi uygulamaları paylaşan, pilot projeler gerçekleştiren ve etik, yasal ve toplumsal sonuçları araştıran yüzlerce bilim insanı, mühendis ve etik adamı içermektedir.


Kuantum Algılama

Kuantum sensörleri; otonom araçlar, su altı navigasyon sistemleri, volkanik aktivite ve depremler için erken uyarı sistemleri ve bir kişinin beyin aktivitesini izleyebilen tarayıcılar sağlar. Örneğin farklı enerji durumlarındaki elektronlar arasındaki farkı temel birim olarak kullanarak maddenin kuantum doğasından yararlanarak aşırı hassasiyet düzeylerine ulaşabilir. Atomik saatler, bu prensibi göstermektedir. Başka bir çeşit kuantum sensörü, hareketteki küçük değişiklikleri, elektrik ve manyetik alanlardaki küçük farklılıkları tespit etmek için atomik geçişler kullanır. Bununla birlikte, bir kuantum sensörü oluşturmanın başka yolları da var. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, elmas tabanlı bir kuantum sensörünü bir silikon çip üzerine yerleştirmek için geleneksel imalat yöntemlerini kullandılar. Endüstri analistleri, kuantum sensörlerinin önümüzdeki üç ila beş yıl içinde pazara ulaşmasını bekliyor ve başlangıçta tıbbi ve savunma uygulamalarına ağırlık verileceği öngörüyor.


Yeşil Hidrojen

Fosil yakıtların buhara maruz kaldığı geleneksel hidrojen üretme süreci sonucu üretilen hidrojene “gri hidrojen” denir. Karbondioksit yakalanır ve tutulursa buna “mavi hidrojen” denir. Yeşil hidrojen ise farklıdır, makinelerin başka hiçbir yan ürün olmaksızın suyu hidrojen ve oksijene böldüğü elektroliz yoluyla üretilir. Tarihsel olarak bakıldığı zaman elektroliz o kadar çok elektrik gerektiriyordu ki bu şekilde hidrojen üretmek pek mantıklı değildi. Bu durum iki nedenden dolayı değişti. Birincisi, önemli miktarlarda fazla yenilenebilir elektrik; şebeke ölçeğinde kullanılabilir hale geldi. Fazla elektriği akü dizilerinde depolamak yerine fazladan elektrik, suyun elektrolizini yürütmek için kullanılabildi ve elektriği hidrojen formunda depoladı. İkincisi, elektrolizörler daha verimli hale geldi. Şirketler, gri veya mavi hidrojen kadar ucuza yeşil hidrojen üretebilen elektrolizörler geliştirmek için çalışmalarını sürdürüyor.

Güneş ve rüzgar gibi mevcut yenilenebilir teknolojilerinin gaz ve kömürü temiz elektrikle değiştirerek enerji sektörünü %85’e varan oranda karbonsuzlaştırabileceği öngörülüyor. Bir endüstri grubu olan “Enerji Geçiş Komisyonu”, yeşil hidrojenin madencilik, inşaat ve kimya dahil olmak üzere en zorlu endüstriyel sektörlerden yılda 10 gigatondan fazla karbondioksiti azaltma hedefini karşılamak için gerekli dört teknolojiden biri olduğunu söylüyor.

 

İlgini çekebilir: Dijital Pazarlamada Yapay Zeka Uygulamaları

Youthall’u takip et; dijital etkinlikleri, iş ve staj imkanlarını kaçırma!

Alara Aslan

Üniversite eğitimine Yıldız Teknik Üniversitesi Gıda Mühendisliği ve Anadolu Üniversitesi Marka İletişimi bölümlerinde devam etmektedir. Yer aldığı öğrenci kulübünde çeşitli projelerin düzenlenmesinde rol alarak 17. Profil Dergisinin editörlüğünü üstlenmiştir. 2019 yılından beri Youthall'da Youthall Blog başta olmak üzere tüm içerik geliştirme süreçlerini yürütmektedir.