Současná globální společnost zažívá bezprecedentně rychlý technologický rozvoj. Prestižní vědecký magazín Scientific American a Světové ekonomické fórum proto každý rok sestavují seznam deseti nejvýznamnějších nových technologií, které se v daném roce ukázaly jako nejdůležitější nebo disponující největším potenciálem. Vybírá je mezinárodní skupina expertů nominovaných právě Světovým ekonomickým fórem a Scientific American. Letos experti hodnotili přes 75 nominací. Aby návrh uspěl, musí mít podle komise dostatečný inovativní potenciál a významně podpořit společenský a ekonomický pokrok. Zároveň také nesmí jít o masově rozšířené inovace a musí být zřetelné, že u nich existuje možnost, že budou mít během následujících třech až pěti let výrazný vliv na společnost.

V roce 2020 se přitom jako dvě nejvýznamnější témata ukázaly otázky zdraví a klimatické změny. Většina vybraných technologií se proto snaží nají řešení právě v těchto oblastech. Jak ale upozorňuje Scientific American, nejde jen o to, že vybrané technologie mohou mít významný pozitivní dopad na společnost a ekonomiku. Žebříček sestavují i proto, aby si veřejnost byla těchto technologií vědoma a věnovala jim dostatečnou pozornost. Řadu z nich by totiž bylo snadné zneužít a jejich vývoj je proto třeba pozorně sledovat.

Přestože žebříček deseti nejvýznamnějších nových technologií vychází už z funkčních technologií, jejich uvedení do široké praxe si obvykle žádá ještě řadu dalších investic.

Pro rok 2020 bylo vybráno deset následujících nových technologií:

1. Mikrojehly, které umožní bezbolestné injektování a testování

 Porovnání mikrojehly s hypodermickou. Zdroj: Wikimedia

Technologie drobných jehel, které nejsou delší než list papíru a široké jako lidský vlas, mají potenciál změnit dosavadní způsoby aplikace injekcí a odběrů krve. Mikrojehly bezbolestně proniknou kůží, aniž by na jejich kontakt reagovaly kožní nervy a pacient zažíval bolest. Mikrojehly je zároveň možné kombinovat jak s injekční stříkačkou, tak například s náplastmi či je možné je přidávat do krémů. Díky tomu by s jejich pomocí bylo možné například vytvořit set na domácí odběr krve, který by používal pacient sám. Díky tomu, že k aplikaci mikrojehel není nutná vysoká míra zkušeností ani nákladné vybavení, je jejich použití ideální například v oblastech s omezenou dostupností zdravotní péče. 

2. Chemická syntéza za pomoci solární energie

Velké množství chemické výroby je založeno na energii z fosilních paliv. Nový přístup k technologiím chemické syntézy, který využívá sluneční světlo, by mohl přinést nezanedbatelné snížení emisí, které toto odvětví průmyslu produkuje. Světlo by tak například mohlo katalyzovat reakce oxidu uhličitého a připravit z něj jiné, užitečnější chemické látky. Aktuální vývoj těchto technologií představuje další krok k vytvoření solárních rafinérií, jež budou z odpadních plynů produkovat užitečné chemické komponenty, které bude dále možné využívat v medicíně, hnojivech nebo textilu.

3. Virtuální pacienti

Snaha nahradit lidské pacienty v klinický zkouškách různými simulacemi není žádnou novinkou. Jedná se však o velký technologický oříšek. Nové matematické modely, založené na datech ze snímků lidských orgánů, mají ale v tomto směru podle komise velký potenciál. Algoritmy by totiž měly být následně schopné vytvořit model lidského orgánu, na němž lékaři mohou zkoušet aplikovat nejrůznější terapeutické postupy. Takový systém virtuálních orgánů má potenciál nahradit lidské účastníky v prvotních fázích klinických zkoušek, kupříkladu u nových typů léčiv. Díky tomu by mohlo být uvádění nových léčiv na trh levnější, rychlejší a bezpečnější.

4. Prostorové výpočty

Prostorové výpočty představují další vývojový krok při aplikaci technologií virtuální reality. Prostorové výpočty podobně jako technologie virtuální a rozšířené reality digitalizují objekty, které propojují s cloudovým uložištěm a následně dovolují senzorům nebo pohonům reagovat na tyto objekty a vytvářet tak digitální reprezentace reálného světa. Technologie prostorových výpočtů ovšem tyto postupy rozšiřují ještě o propojení s mapou prostoru, díky čemuž prostorové výpočty dovolí jednotlivým objektům se navzájem koordinovat, kontrolovat a reagovat na sebe. Tyto technologie mohou přinést úplně nové možnosti toho, jak na sebe reagují počítačem řízené stroje, nebo umožní velkému množství strojů reagovat na lidské počínání. Velké korporace jako Microsoft nebo Amazon do této technologie investují významné množství prostředků.

5. Digitální medicína

Digitální medicína představuje nové perspektivní odvětví medicíny, které je založené na chytrých aplikacích, které dlouhodobě monitorují zdravotní stav pacientů. Přestože v žádném případě nemohou nahradit klasické zdravotnictví, jejich použití má velký potenciál v oblastech se zhoršených přístupem k lékařské péči. Chytré hodinky tak například monitorují nepravidelný tlukot srdce. Nyní se vyvíjí podobné aplikace, které budou monitorovat plicní problémy, depresi nebo například rozvoj Alzheimerovy choroby. Vznikají také pilulky, uvnitř nichž budou sensory, které budou do aplikací odesílat data o tělesné teplotě nebo o krvácení v žaludku. Data, která nabízí digitální medicína, také budou mít možnost výrazně personalizovat léčebné postupy.

6. Technologie elektrického létání

Řada firem a organizací, jako je Airbus nebo NASA, aktuálně pracují na vývoji elektrických pohonů, který by dovolovaly létat letadlem s mnohem menší produkcí uhlíkových emisí. Zatímco takové pohony, které by dovolovaly dlouhé lety, jsou zatím v nedohlednu, aktuálně se na světě pracuje na více než 170 perspektivních modelech elektrických letadel, které by měly být určené zejména pro soukromé, firemní nebo krátkodobé lety. Firma Airbus tvrdí, že první letadlo s kapacitou až 100 pasažérů plánuje mít připravené do roku 2030.

7. Nové typy nízkouhlíkového cementu

Každoročně svět produkuje přes čtyřo miliardy tun cementu, který je klíčovou přísadu betonu. Proces jeho výroby je přitom velmi náročný na spalování fosilních paliv – jenom toto odvětví je zodpovědné za celých 8 % produkce uhlíkových emisí. Vzhledem k postupující urbanizaci i vzrůstající populaci se předpokládá, že v následujících letech produkce cementu každoročně stoupne na pět miliard tun. Výzkumníci ve veřejném i soukromém sektoru se proto snaží přijít s postupy, díky kterým bude možné vyrábět ekologičtější cement. Zkouší také připravit jiný typ ekologičtějších pojivových materiálů, které budou zachycovat a skladovat uhlík, a přitom jejich výroba nebude náročná na produkci emisí.

8. Technologie kvantového vnímání

V posledních letech se hodně mluví o kvantových počítačích. Technologie kvantového vnímání by ovšem mohly mít podobný potenciál. Jejich použití v autonomních vozidlech by jim mohlo například propůjčit schopnost „vidět“ za roh, nebo by na jejich základě bylo možné konstruovat varovné systémy proti seismické a vulkanické aktivitě. Většina technologií kvantového vnímání je zatím velmi nákladná a prostorově objemná. Jejich nové generace, na nichž pracují například na MIT, by ovšem měly být mnohem menší. Možná se tak dočkáme doby, kdy se budou masově produkovat v přenosné variantě.

9. Ekologický vodík

Při hoření vodíku je jedním z odpadů voda. Pokud je navíc produkována prostřednictvím elektrolýzy napájené energií z obnovitelných zdrojů, stane se z ní ekologicky produkovaná voda. Technologie ekologického zpracování vodíku by tak v budoucnu mohla hrát klíčovou úlohu při přeměně průmyslových sektorů, jako jsou je například výroba nebo doprava, které jsou silně závislé na fosilních palivech. Proto podle letošních odhadů bude hodnota trhu s ekologickým vodíkem dosahovat do roku 2050 závratných 12 bilionů dolarů.

10. Technologie syntézy genetického kódu

Nové technologie, které manipulují s DNA, otevírají stále další a další technologické možnosti. Letos tak například čínské laboratoře plně digitalizovaly genetický kód koronaviru a laboratoř ve Švýcarsku pak byla na základě těchto dat schopna tuto DNA synteticky vyprodukovat a de facto tak vytvořit samotný virus. Technologie syntézy celé DNA jsou rychle se rozvíjejícím odvětvím syntetické biologie, která by do budoucna mohla přinést nové způsoby produkce potřebných chemických látek, paliv nebo vytvořit plodiny, které budou zcela rezistentní vůči patogenům. V budoucnu bychom tak mohli synteticky vytvářet i vlastní genetický kód.

Celou zprávu o deseti nejvýznamnějších nových technologiích čtěte zde.

Autor: Vědavýzkum.cz (JT)

Zdroj: Scientific American, Světové ekonomické fórum (1, 2)