Scientific American ve Dünya Ekonomik Forumu işbirliği ile oluşturulan seçici grup, 75’ten fazla aday teknoloji arasından bir seçim yaptı. İşte 2020’de en iyi gelişim gösteren ve geleceğe ışık tutacak 10 teknoloji.


​

Mikroiğneler, ağrısız enjeksiyon ve kan alımlarını mümkün kılabilir. Buna bağlı olarak da tıbbi laboratuvarlara daha az gitmeyi sağlar, sağlık hizmetlerini daha erişilebilir hale getirebilir. Zar zor görülebilen bu iğneler, ağrısız enjeksiyon ve kan testi çağını başlatmaya hazır. Yaklaşık bir kâğıt yaprağının derinliği diyebileceğimiz 50 ila 2000 mikron uzunluğunda, yaklaşık insan saçı genişliği denebilecek 1 ila 100 mikron genişliğindeler. 2020’de araştırmacılar, sedef hastalığı, siğil ve belirli kanser türleri gibi cilt rahatsızlıklarını tedavi etmek için bu tekniği kullanmaya başladı bile. İğneler biyosensörlere bağlanırsa dakikalar içinde sağlık veya hastalık durumunu gösteren biyolojik belirteçleri de doğrudan ölçebiliyorlar.
​

Yeni bir yaklaşıma göre, karbondioksit atığını gerekli kimyasallara dönüştürmek için güneş ışığını kullanmak mümkün. Bu yaklaşım emisyonları iki şekilde azaltma potansiyeline sahip: İstenmeyen gazı hammadde olarak kullanmak ve üretim için gerekli enerji kaynağı olarak fosil yakıt yerine güneş ışığını kullanmak. Araştırmacılar, karbondioksitteki karbon ve oksijen arasındaki dirençli çift bağı kıran fotokatalizörler geliştirdi. Kaliforniya’dan Almanya’ya kadar birçok enstitü bu teknoloji üzerine çalışıyor. Karbondioksidin kimyasallara dönüştürülmesinde meydana gelen gelişmeler, önümüzdeki yıllarda özel şirketler tarafından ticarileştirilecek ve daha da geliştirilecek.
​

Tıpta devrimin adı, sanal hastalar olabilir. Bazı yeni algoritmalar, bilgisayarların bir hastalığı eşi görülmemiş bir doğrulukla teşhis etmesini sağlayarak bilgisayarların yakında doktorların yerini alacağı tahminlerini yeniliyor. 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 pandemiyi yavaşlatabilirdi. Benzer şekilde, işe yaraması muhtemel olmayan potansiyel aşılar da erken tespit edilebilir, bu da deneme maliyetlerini düşürür ve zayıf aşı adaylarını yaşayan gönüllüler üzerinde test etmeye gerek kalmazdı.
​

Yalnız yaşayan ve tekerlekli sandalye kullanan Martha adında birini düşünün. Evindeki tüm nesneler dijital olarak kataloglanmıştır. Martha yatak odasından mutfağa geçerken ışıklar açılır. Kedisi önünden geçerse sandalye yavaşlar. Mutfağa ulaştığında buzdolabına ve ocağa erişimini kolaylaştırmak için masa hareket eder, ardından yemek yemeye hazır olduğunda masa yeniden döner. Martha yanlış bir hareket sonucu yatağa girerken düşecek olursa mobilyası onu korumak için yer değiştirir ve ailesine bir uyarı iletilir. Uzamsal bilgi işlem Bu senaryonun merkezinde yer alıyor. Microsoft ve Amazon dahil olmak üzere büyük şirketler, bu teknolojiye yoğun bir şekilde yatırım yapıyor.
​

Doktorunuzun bir sonraki reçetesi bir mobil aplikasyon sayesinde olabilir mi? Kullanımda olan veya geliştirilmekte olan bir dizi aplikasyon artık zihinsel ve fiziksel bozuklukları özerk olarak algılayabiliyor veya izleyebiliyor. Dijital ilaçlar olarak bilinen yazılımlar, hem geleneksel tıbbi bakımı geliştirebilir hem de sağlık hizmetlerine erişim sınırlı olduğunda hastaları destekleyebilir. Bu tespit veya “dijital fenotipleme” yardımcıları, yakın zamanda bir doktorun yerini almayacak tabii ama takip edilmesi gereken endişelerin göz önünde bulundurulmasına yardımcı olabilir. Dijital tıppın uygulayıcısı olan tespit yardımcıları ayrıca mikrobiyoelektronik cihazlar adı verilen yutulabilir, sensör taşıyan haplar şeklinde de olabiliyor.
​

Hava yolculuğunun karbondan arındırılmasına olanak sağlamak için büyük bir adım niteliğindeki elektrikli havacılık, düşündüğümüzden daha yakın bir gelecekte mümkün olabilir. Bu çok önemli. Çünkü 2019’da hava yolculuğu, küresel karbon emisyonlarının yüzde 2.5’ini oluşturuyordu. COVID-19 nedeniyle uçuşlar azalsa da halen önemli kesintilere ihtiyaç var. Elektrikli uçaklar, gereken dönüşüm ölçeğini sağlayabilir ve bugün birçok şirket bunları geliştirmek için yarışıyor. Elektrikli itiş motorları yalnızca doğrudan karbon emisyonlarını ortadan kaldırmakla kalmıyor, aynı zamanda yakıt maliyetlerini de yüzde 90, bakım maliyetlerini yüzde 50 ve gürültüyü yaklaşık yüzde 70’e kadar azaltıyor.
​

İklim değişikliğiyle mücadeleye yardımcı olabilecek başka bir teknoloji ise düşük karbonlu çimento. En yaygın olarak kullanılan insan yapımı malzeme olan beton, dünyamızı şekillendiriyor. Londra merkezli düşünce kuruluşu Chatham House’a göre, hayatın temel bileşenlerinden biri olan çimentonun üretimi, insan tarafından üretilen karbondioksitin azımsanmayacak bir miktarını açığa çıkarıyor; küresel toplamın yüzde 8’i kadar! Yani çimento üretimi bir ülke olsaydı, Çin ve ABD’den sonra üçüncü en büyük sera gazı salan ülke olurdu. Şu anda her yıl dört milyar ton çimento üretiliyor, ancak artan kentleşme nedeniyle bu rakamın yakın zamanda beşe katlanması bekleniyor.
​

Otonom araçlar düşünün ki köşeleri görsün ona göre yanıt versin; atom altı dünyanın özelliklerine dayalı yüksek hassasiyetli teknolojiler yakında… “Görebilen” otonom araçlar, su altı navigasyon sistemleri, volkanik aktivite ve depremler için erken uyarı sistemleri ve bir kişinin beyin aktivitesini izleyen taşınabilir tarayıcılar, kuantum sensörler sayesinde mümkün. Kuantum sensörleri, maddenin kuantum doğasından yararlanarak, örneğin farklı enerji durumlarındaki elektronlar arasındaki farkı, temel birim olarak kullanarak aşırı hassasiyet düzeylerine ulaşıyor. Yani kuantum sensörler bütün yanılmaları ortadan kaldırmaya geliyor.
​

Bildiğimiz hidrojen yandığında, tek yan ürünü su. Bu nedenle de hidrojen, onlarca yıldır çekici bir sıfır karbonlu enerji kaynağı oldu. Yine de fosil yakıtların buhara maruz kaldığı geleneksel hidrojen üretme süreci, sıfır karbonlu değil. Bu şekilde üretilen hidrojene gri hidrojen deniyor; CO2 yakalanıyor ve tutuluyorsa buna mavi hidrojen deniyor. Yeşil hidrojen ise farklı. Makinelerin başka hiçbir yan ürün olmadan suyu hidrojen ve oksijene böldüğü elektroliz yoluyla üretiliyor. Tarihsel olarak, elektroliz o kadar çok elektrik gerektiriyordu ki bu şekilde hidrojen üretmek pek mantıklı değildi. Durum değişiyor. Yeşil hidrojen, yenilenebilir enerjide büyük bir boşluğu dolduracak gibi görünüyor.
​

Sentetik biyolojide büyük ilerleme olarak nitelendirilen tüm genom sentezi, hücre mühendisliğini dönüştürecek. COVID-19 salgınının başlarında, Çin’deki bilim insanları virüsün genetik dizisini, genetik veritabanlarına yüklemişti. İsviçreli bir grup daha sonra tüm genomu sentezledi ve virüsü üretti; esas olarak virüsü fiziksel numuneleri beklemek zorunda kalmadan çalışmak için laboratuvarlarında yarattılar. Bu hız, tüm genom baskısının tıbbı ve diğer çabaları nasıl ilerlettiğinin bir örneğiydi. Tüm genom sentezi, sentetik biyolojinin hızla büyüyen bir uzantısı. Araştırmacılar, ürettikleri ve bir mikrop içine yerleştirdikleri genetik dizileri tasarlamak için bir yazılım kullanıyor. Böylece mikrobu istenen işi yapacak şekilde yeniden programlıyorlar, tıpkı yeni bir ilaç üretmek gibi.​