فناوری های برتر 2015

پایگاه اینترنتی scientificamerican، استفاده از پیل های سوختی در صنعت اتومبیل سازی، دستاوردهای جدید در صنعت رباتیک، تولید پلاستیک ترموست قابل بازیافت، روش های دقیق مهندسی ژنتیک، پیشرفت های چشمگیر در روش های تولید افزایشی، توسعه هوش مصنوعی، تولید توزیع شده، ربات های پرنده، فناوری های عصبی و ژنوم دیجیتالی را به عنوان 10 فناوری برتر سال 2015 معرفی کرد.

هریک از این فناوری ها در حوزه خود به معنای یک انقلاب محسوب میشوند.

1. استفاده از پیل های سوختی در صنعت اتومبیل سازی
در سال 2015 میلادی فناوری پیل سوختی به اندازه ای توسعه یافت که اکنون شرکت های اتومبیل سازی شروع به تولید تجاری خودروهایی کردند که نیروی محرکه خود را از پیل های سوختی دریافت میکنند. این اتومبیل ها قادرهستند 650 کیلومتر را با یک بار سوخت گیری (هیدروژن مایع) طی کنند، باک آن ها ظرف سه دقیقه پر میشود، به هیچ عنوان کربن تولید نمیکنند و به یک سیستم بازیافت انرژی مجهز هستند که قادر است از گرمای تلف شده در اثر ترمز، انرژی به دست آورد. برخلاف باتری ها که باید هرچند ساعت یک بار با استفاده از یک منبع خارجی شارژ شوند، پیل های سوختی با استفاده از گاز طبیعی هیدروژن، مستقیما توان الکتریکی را تولید میکنند.

2. دستاوردهای جدید در صنعت رباتیک
در سال 2015 تولید حسگرهای بهتر و ارزان تر امکان ساخت ربات هایی با قابلیت درک بالاتر و واکنش های مناسب نسبت به محیط پیرامون را فراهم کرده است. طراحان با الهام از انعطاف پذیری ساختارهای پیچیده بیولوژیکی از جمله دست انسان، توانستند ربات های بسیار دقیق و انعطاف پذیر بسازند. همچنین با استفاده از فناوری های پردازش ابری، این ربات ها بیش از هر زمان دیگری با محیط پیرامون مرتبط شدند. ربات های مجهز به GPS برای نگهداری از گیاهان و برداشت محصول در زمین های کشاورزی به کار گرفته شدند. در ژاپن ربات ها از انسان های بیمار پرستاری میکنند و در انجام امور روزمره به آن ها کمک میکنند.

3. تولید پلاستیک ترموست قابل بازیافت
محصولات پلاستیکی در دو گروه پلاستیک ترمو و پلاستیک ترموست طبقه بندی میشود. گروه اول را میتوان چندین بار با استفاده از گرما به اشکال گوناگون در آورد و به همین علت در دنیای امروز کاربردهای بسیاری از جمله تولید اسباب بازی دارد. این نوع پلاستیک معمولا قابل بازیافت است. اما گروه دوم تنها یک بار قابلیت شکل دهی دارند و برای تولید محصولات بسیار بادوام و مستحکم از گوشی های موبایل گرفته تا تجهیزات فضایی کاربرد دارد. در صورتی که این نوع پلاستیک مجددا گرم شود، ساختار مولکولی آن به هم میریزد و استقامت خود را از دست میدهد.
در سال 2015 در ادامه تحقیقاتی که در سال 2014 انجام شد، محققان توانستند راهکاری را بیابند که ساختارهای زنجیری پلیمرهای ترموست را با استفاده از نوعی اسید قوی به مونومر تبدیل کنند و بدین ترتیب امکان استفاده مجدد از این ساختارها برای تولید محصولات جدید فراهم شد. با وجود این که هیچ فرآیند بازیافتی 100 درصد نیست، اگر این شیوه بازیافت به طور وسیع مورد استفاده قرار گیرد، بخش عمده ای از آلودگی های محیطی که در اثر استفاده از پلاستیک های ترموست ایجاد میشوند، از بین میرود.

4. روش های دقیق مهندسی ژنتیک
در سال 2015 محققان توانستند راهکار جدیدی موسوم به سیستم CRISPR–Cas9 ارائه کنند که با استفاده از آن بر خلاف گذشته میتوان کد ژنتیکی گیاهان را به طور مستقیم ویرایش کرد تا برای مثال، در برابر تغییر آب و هوا مقاوم شوند. پیش از این برای انتقال DNA موردنظر به ژنوم هدف از نوعی باکتری بی خطر موسوم به agrobacterium استفاده میشد که به هر حال تا انداز ه ای موجب نگرانی عمومی بود، اما با استفاده از شیوه جدید، انتظار میرود نگرانی عمومی برطرف شود و راه برای توسعه هرچه پیشتر و پایدارتر کشاورزی در مناطق مختلف جهان هموار شود.

5. پیشرفت های چشمگیر در روش های تولید افزایشی
در سال 2015 چاپگرهای سه بعدی توانستند سلول های انسان را مستقیما بسازند و در نتیجه امکان تولید بافت های زنده فراهم شد. این بافت ها در زمینه آزمایش تاثیرات داروها کاربرد دارند و انتظار میرود روزی بتوان از آن ها برای بازسازی بافت بدن انسان بهره گرفت. در حال حاضر از این شیوه برای ساخت سلول های پوست‏، استخوان، قلب و عروق استفاده شده است. یکی دیگر از کاربردهای بالقوه چاپگرهای سه بعدی، تولید اجزای کامپیوتر از جمله پردازنده ها در ابعاد نانو است. همچنین فناوری جدید چاپ 4 بعدی، اکنون نویدبخش تولید و عرضه محصولات جدید با قابلیت واکنش نسبت به تغییرات محیط اطراف شده است.

منبع آی سی تی پرس