A Világgazdasági Fórum Top 10 feltörekvő technológiákról szóló jelentése olyan új technológiákat sorol fel, amelyek globális hatást fejtenek ki. Ez a gyűjtemény, amelyet a Frontiers, a lektorált, nyílt hozzáférésű tudományos folyóiratok kiadójával együttműködésben fejlesztettek ki, bemutatja a 2024-es technológiák válogatását, és szemlélteti kapcsolataikat a tágabb társadalmi és környezeti kérdésekkel.
AI a tudományos felfedezéshez
A mesterséges intelligencia és a nagy nyelvi modellek átalakítják a tudományos kutatást azáltal, hogy felpörgetik a felfedezés ütemét és kiterjesztik hatókörét. Példátlan áttöréseket tesznek lehetővé azáltal, hogy felgyorsítják a hatalmas adathalmazok elemzését, automatizálják a laboreljárásokat, és elősegítik az új hipotéziseket. Különösen ígéretesek olyan területeken, mint a betegségek kezelése és a zöld technológiák, és elősegíthetik a szorosabb tudományos együttműködést világszerte. Mivel a mesterséges intelligencia és az LLM-ek mélyebben integrálódnak a tudományos módszertanokba, valószínűleg nemcsak a jelenlegi tudás határait tágítják, hanem újradefiniálják a kutatások végzésének módját is.
Alternatív állattenyésztési takarmányok
Alternatív állati takarmányok származhatnak melléktermékekből, hulladékáramokból vagy új terményekből; mindegyiket a fenntarthatóbb mezőgazdaság elősegítésére tervezték. A biomassza olyan módon alakítható át értékes takarmányforrásokká, amelyek koncentrált tápanyagforrásokat biztosítanak és csökkentik a hulladék mennyiségét. A hulladékbiomassza például átalakítás útján egysejtű fehérjék előállítására hasznosítható, és a rovarok biomassza előállítása nemcsak rendkívül hatékony, hanem fehérjében gazdag lisztet is eredményez. Ezek a takarmányok felhasználhatják az emberi élelmiszer-termelésből származó maradványokat, és kihasználhatják a gyümölcsök és zöldségek szezonális elérhetőségét. Átfogó cél: a szénbiomassza teljes és hatékony hasznosítása, a felelős állattenyésztés fellendítése a tápanyagigény növekedésével.
Szénmegkötő mikrobák
A mikrobiális szén-dioxid-leválasztás potenciálisan hatékony eszköz a légköri szén-dioxid-szint kezelésére és a globális felmelegedés megfékezésére. Segíthet csökkenteni az üvegházhatást okozó gázokat, miközben ösztönzi az értékes áruk, például a bioüzemanyagok, műtrágyák és állati takarmányok előállítását. Annak érdekében, hogy fenntartható, gazdaságilag életképes valósággá váljon, a kutatók folyamatosan fejlesztenek olyan mikroorganizmusokat – köztük baktériumokat és mikroalgákat –, amelyek napfényt vagy fenntartható kémiai energiát használnak a gázok elnyelésére és átalakítására. A mikrobiális szén-dioxid-leválasztó rendszerek nagyarányú bevezetése végül jelentős mértékben hozzájárulhat a nettó nulla kibocsátás eléréséhez.
Elasztokalorikus anyagok
Az Elastocaloric technológia tisztább, hatékonyabb fűtést és hűtést tesz lehetővé. Az anyagok (konkrétan „alakmemóriás ötvözetek”) kalóriahatásait használja fel a hőmérséklet szabályozására. Ezek az ötvözetek az „elasztokalorikus hatás” néven ismert folyamaton mennek keresztül, ahol mechanikai igénybevétel vagy ellazítás esetén látens hőt nyelnek el vagy bocsátanak ki – így rendkívül hatékonyak az energiahatékony légkondicionálás, hűtés és hőszivattyúzás terén. A technológia fenntartható, mert olyan szilárd hűtőközeget használ, amely nem járul hozzá a globális felmelegedéshez, és sokkal kevesebb energiát használ, mint a hagyományos rendszerek. Általánosságban elmondható, hogy sokoldalúsága azt jelenti, hogy többféleképpen is alkalmazható az energiahatékonyság javítására.
Genomika a transzplantációkhoz
A szervátültetés, a 20. század második feléből származó orvosi mérföldkő, életek ezreit mentette meg – és folyamatosan fejlődik. 2024 elején történt az első sikeres sertésvese-transzplantáció élő emberbe. Ezt a teljesítményt a genom megértésében (és annak pontos szerkesztésére való képességünkben) elért alapvető fejlődés vezérelte – lehetővé téve a sertés szervek olyan módosítását, amely segít legyőzni a kilökődést. emberi immunrendszer. Ez potenciális eszköznek ígérkezik a transzplantációra rendelkezésre álló emberi szervek folyamatos szűkösségének kezelésére, és előkészítheti az utat a jövőbeni áttörések előtt a különféle állapotok kezelésében.
Nagy magasságú platform állomások
Modern léghajókról van szó, amelyek a sztratoszférában lebegnek, és új lehetőségeket kínálnak a kapcsolódás, a lefedettség és a teljesítmény terén, amelyekhez nincs párja a műholdaknak vagy a földi hálózatoknak; A High-Altitude Platform Station (HAPS) létfontosságú rést tölthet be a kommunikációs architektúrán belül. Gyors, költséghatékony telepítést tesznek lehetővé, javítva a katasztrófaelhárítást, a környezeti megfigyelést, az intelligens mezőgazdaságot és az adatvédelmet. A COVID-19 szemléletesen illusztrálta a HAPS-szal áthidalható, egyre súlyosbodó szakadékot az összekapcsolt és nem összekapcsolt világok között az alapvető szolgáltatásokhoz való hozzáférés javításával és a nagyobb társadalmi-gazdasági egyenlőség előmozdításával – és fenntarthatóbb jövő megteremtésével mindenki számára.
Magával ragadó (Immersive) technológia az épített világ számára
Magával ragadó, mesterséges intelligencia hajtja, és átalakítja az alapvető infrastruktúra, épületek és városi terek prototípus-készítésével és szimulálásával kapcsolatos megközelítésünket. A „segítő valóság” az épített világ számára lehetővé teszi a mérnökök, építészek és tervezők számára, hogy a metaverzumban interakcióba lépjenek avatárokon keresztül, a valós környezetet utánzó digitális terekben – és olyan módon működjenek együtt, amely még hatékonyabb lehet, mint a fizikai jelenlét. Valószínűleg ezt a technológiát széles körben alkalmazzák, és ennek az évtizednek a végére iparági normává válik.
Integrált érzékelés és kommunikáció
Az Integrated Sensing and Communications (ISAC) megjelenése potenciális változást jelenthet; olyan képességekkel bővítheti a vezeték nélküli hálózatokat, amelyek jóval túlmutatnak a hagyományos kommunikációs módszereken. Ahogy közeledünk a 6G hálózatok korszakához (ez várhatóan az évtized végére), az ISAC az intelligens városok, a tárgyak internete alkalmazások és a metaverzum sarokkövévé válhat. A technológia több éves radarfejlesztést korlátoz, és rádiófrekvenciás és optikai sávokon egyaránt lehetővé teszi a kommunikációt. Végső soron egy lépést jelent a jövő felé, ahol lámpáink, képernyőink és falaink egyaránt szerepet játszanak az új, összekapcsolt vezeték nélküli hálózatokban – mély társadalmi-gazdasági vonatkozásokkal.
Adatvédelem-javító technológiák
A hatalmas globális adatkészletekhez való hozzáférés növekedése, a mesterséges intelligencia feltörekvő erejével párosulva, átalakulást jelenthet. Ennek a lehetőségnek a teljes felszabadítása azonban az adatvédelemmel, a biztonsággal és az adatszuverenitással kapcsolatos aggályok kezelésétől függ. A Privacy Enhancing Technologies (PET-ek) tervezéssel beágyazhatók; nagyobb léptékű adatmegosztást, -feldolgozást és elosztott elemzést is lehetővé tehetnek. Az adatok intézmények és nemzetek közötti megosztott felhasználásának elősegítésével a PET-ek egy napon forradalmasíthatják az egészségügyet (a személyre szabott kezelések alátámasztásával), a mobilitást és az energiát.
Újrakonfigurálható intelligens felületek
Az újrakonfigurálható intelligens felületek, amelyek a vezeték nélküli kommunikáció hatékonyságának és megbízhatóságának növelésére használhatók, elengedhetetlenek lehetnek a jövő fenntartható hálózataihoz. Apró antennákkal vagy metaanyag elemekkel vannak felszerelve, és dinamikus visszaverődési, fénytörési és abszorpciós képességekkel rendelkeznek; azáltal, hogy vezérlő jelzéseken keresztül alkalmazkodnak az adott rádiócsatorna-környezetekhez, módosíthatják válaszaikat. Ez potenciális alkalmazások széles skáláját nyitja meg a hálózati rendszer teljesítményének javítására, valamint a világítási és audioalkalmazások támogatására. A RIS puszta sokoldalúsága kulcsfontosságúvá teszi a technológiát.
