بر اساس لیستی که مجمع جهانی اقتصاد منتشر کرده است، طیف وسیعی از تکنولوژیهای پیشرفته، ازجمله «برگ مصنوعی» که دیاکسید کربن را به سوخت تبدیل میکند، تکنیکی که آب را از هوا برداشت میکند بهزودی نقش مهمی در مقابله با چالشهای جدی جهان ایفا خواهند کرد.
این تکنولوژیها توسط کارشناسان مجموع جهانی اقتصاد و شوراهای آینده جهانی با همکاری علمی امریکایی ها و هیات مشاوران انتخابشده است. هر تکنولوژی براساس پتانسیل آن برای بهبود زندگی، تبدیل صنایع و حفاظت از کره زمین انتخابشده است.
مورات سونمز، رئیس مرکز انقلاب صنعتی چهارم و عضو هیات مدیره مجمع جهانی اقتصاد میگوید: فناوریهای نوین تعریفی دوباره برای صنایع ارائه خواهند داد و مرزهای سنتی را از بین میبرند. همچنین فناوریهای نوین فرصتهایی جدید ایجاد میکنند که نسبت به گذشته هرگز دیده نشده است.
10 فناوری برتر در فهرست سال 2017 ازاینقرار است:
لیکوئید بیوپسی یک گام روبهجلو برای مبارزه با سرطان است. اول، آنها درجاهایی که امکان بیوپسی های مبتنی بر بافت ممکن نیست، جایگزین میشوند. دوم، آنها طیف گستردهای از اطلاعات را در مقایسه با نمونههای بافت ارائه میدهند و فقط اطلاعات موجود در نمونه را منعکس میکنند.
توانایی استخراج آب پاک از هوا، موضوع جدیدی نیست. بااینحال، تکنیکهای موجود به سطح رطوبت بالا و مقدار زیادی برق نیاز دارد. اما این ماجرا در حال تغییر است. یک تیم از ام آی تی، دانشگاه کالیفرنیا و برکلی موفق شدند آزمایشی انجام دهند که در یک فرایند با استفاده از بلورهای متخلخل، آب را بدون استفاده از انرژی تبدیل میکند. یکراه دیگر هم استارت آپی به نام زیر مس واتر (Zero Mass Water) از آریزوناست که در روز توانایی تولید 2-5 لیتر آب از سیستم خورشیدی خارج از شبکه را دارد.
کامپیوترها شروع به تشخیص تصاویر بهتر از انسان میکنند. با تشکر از یادگیری عمیق و هوش مصنوعی در حال ظهور، تکنولوژی دید کامپیوتری بهطور فزایندهای در برنامههای متنوع مانند وسایل نقلیه مستقل، تشخیص پزشکی، ارزیابی خسارت برای ادعای بیمه و نظارت بر سطح آب و عملکرد محصول مورداستفاده قرار میگیرد.
آیا میتوان برگی تولید کرد که فتوسنتز مصنوعی برای تولید و ذخیره انرژی انجام دهد؟ به نظر میرسد که این چشمانداز بهطور فزایندهای مثبت باشد.
جواب در استفاده از کاتالیزور نور خورشیدی فعال برای تقسیم مولکولهای آب به آب و هیدروژن و سپس به استفاده از همان هیدروژن برای تبدیل به دیاکسید کربن و هیدروکربنها نهفته است. در چنین سیستمی، دیاکسید کربن تولیدشده بهجای رفتن به جو به سوخت تبدیل میشود که میتواند انقلابی برای صنایع خورشیدی و بادی باشد.
یک همکاری بینالمللی برای کشف بدن انسان بانام Human Cell Atlas در اکتبر 2016 راهاندازی شد. این پروژه توسط جان زوکربرگ پشتیبانی شد که هدفش شناسایی هر نوع سلول در هر بافت بود. این تکنولوژی مشخص می کند که کدام ژنها، پروتئینها و مولکولهای دیگر در کجا فعال هستند. تعیین محل دقیق سلولها و چگونگی ارتباط آنها با یکدیگر و اینکه زمانی که جنبههای ژنتیکی با دیگر جنبههای سلولی تغییر میکنند، عملکرد بدن به کجا منتهی میشود از دستاوردهای این تکنولوژی است. محصول نهایی این ابزار هوشمند برای بهبود و شخصیسازی مراقبتهای بهداشتی خواهد بود.
انقلاب صنعتی چهارم به کشاورزان کمک میکند تا مجموعهای جدید از ابزارها برای افزایش عملکرد و کیفیت محصول و کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی بهکارگیرند. سنسورها، روباتها، GPS، ابزار نقشهبرداری و نرمافزارهای تجزیهوتحلیل دادهها، همگی برای سفارشی کردن مراقبت گیاهان هستند.
درحالیکه چشمانداز استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین برای ضبط سلامتی گیاهان از راه دور برای بسیاری از کشاورزان امکانپذیر است، تکنولوژیهای کمتر تکنیکی هم در حال ورود به اینترنت هستند.
صلاح سوکارایه از دانشگاه سیدنی نشان داده است که یکرویه ساده و سیستم مانیتورینگ کمهزینه در اندونزی وجود دارد که متکی بر قدرت خورشیدی و تلفنهای همراه است.
پیشرفتی برای تکنولوژی انتشار گازی صفر در حال انجام است که از سلولهای سوختی هیدروژنی تغذیه میکند. البته تا به امروز به دلیل قیمت بالای کاتالیزورهای حاوی پلاتین ناکام مانده است. بااینحال پیشرفتهای زیادی برای کاهش وابستگی به این فلز نادر و گرانقیمت صورت گرفته است. بهطوریکه آخرین پیشرفتها شامل کاتالیزورهایی هستند که دیگر پلاتین ندارند و در بعضی موارد از فلز کمتری در آنها استفادهشده است.
واکسنهای مبتنی بر ژن به روشهای مختلف نسبت به موارد پیشتر آن بهتر عمل می کنند. در مقایسه با تولید پروتئین در کشت سلولی یا تخممرغ، تولید مواد ژنتیکی باید سادهتر و ارزانتر باشد. یک رویکرد مبتنی بر ژئونومیک ها برای واکسنها باعث انعطافپذیری سریعتر در موتاسیون پاتوژن میشود و درنهایت دانشمندان را قادر میسازد تا افرادی که به یک پاتوژن مقاوم هستند شناسایی شوند. آنتیبادیهای حافظت شده جدا میشوند و به دنبال آن از سلولهای فرد آنتیبادیهای دیگر تولید میشود.
اعمال ساختوساز سبز به چند ساختمان، پتانسیلی در میزان انرژی و آب ایجاد میکند. ارسال انرژی خورشیدی بهصورت محلی به یک میکروگرام هوشمند میتواند مصرف برق را به نصف کاهش دهد و باعث کاهش انتشار کربن به صفر شود. طرح دیگری در همین پروژه وجود دارد که سیستمهای آب را دوباره طراحی میکند به این صورت که روی آب فاضلاب از توالتها عملیاتی انجام شود که دوباره مورداستفاده قرار گیرد. همچنین آب باران به توالتها و شستشوکننده ها منتقل شود. به این صورت تقاضای آب آشامیدنی تا 70 درصد کاهش پیدا میکند.
پتانسیل تقریباً بیحدوحصر کامپیوترهای کوانتومی با سختیها و هزینه ساختوساز آن همخوانی دارد. این کامپیوترهای ساختهشده امروز توانایی بیشتری نسبت به ابرکامپیوترها دارند. اما پیشرفت ادامه پیدا میکند و سال 2016، شرکت فناوری IBM امکان دسترسی عمومی به اولین کامپیوتر کوانتومی در ابر را فراهم میکند. امروز بیش از 50 استارت آپ و شرکتهای بزرگ در سراسر جهان بروی روی ساخت کامپیوترهای کوانتومی متمرکزشدهاند.