मार्च 8th, 2022
शीर्ष 10 उभरती प्रौद्योगिकियों में स्व-उर्वरक फसलें, ऑन-डिमांड दवा निर्माण, सांस-संवेदी निदान और 3 डी-मुद्रित घर शामिल हैं। उभरती हुई तकनीक की पूरी सूची देखें।
By मैरिएट डिक्रिस्टिना
डीन, कॉलेज ऑफ कम्युनिकेशन, बोस्टन विश्वविद्यालय
और बर्नार्ड मेयर्सन
मुख्य नवाचार अधिकारी, आईबीएम
- विश्व आर्थिक मंच की 10वीं वर्षगांठ संस्करण टॉप 10 इमर्जिंग टेक्नोलॉजीज रिपोर्ट अगले तीन से पांच वर्षों में दुनिया को प्रभावित करने के लिए तैयार नई प्रौद्योगिकियों को सूचीबद्ध करता है।
- वर्ल्ड इकोनॉमिक फोरम और साइंटिफिक अमेरिकन द्वारा बुलाए गए विशेषज्ञ तकनीकी विकास पर प्रकाश डालते हैं जो कृषि, स्वास्थ्य और अंतरिक्ष में क्रांति ला सकते हैं।
- स्व-उर्वरक फसलें, ऑन-डिमांड दवा निर्माण, सांस-संवेदी निदान और 3 डी-मुद्रित घर सूची में प्रौद्योगिकियों में से हैं।
COP26 में, देश इस दशक में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए नए, महत्वाकांक्षी लक्ष्यों के लिए प्रतिबद्ध हैं। इन वादों को पूरा करना हरित प्रौद्योगिकियों के विकास और पैमाने पर निर्भर करेगा।
ऐसी दो तकनीकों - "हरी" अमोनिया और इंजीनियर फसलों का उत्पादन जो अपना खुद का उर्वरक बनाते हैं - दोनों का लक्ष्य कृषि को अधिक टिकाऊ बनाना है, इस साल उभरती हुई तकनीक की सूची में इसे बनाया गया है।
शीर्ष 10 उभरती हुई प्रौद्योगिकियां
सांस सेंसर से जो रोग का निदान कर सकते हैं कम-शक्ति वाले उपकरणों की वायरलेस चार्जिंग तक, इस वर्ष की शीर्ष उभरती प्रौद्योगिकियों की सूची पर्यावरण, स्वास्थ्य, बुनियादी ढांचे और कनेक्टिविटी से संबंधित प्रेरक प्रगति से भरी हुई है। विशेषज्ञों ने यथास्थिति को बाधित करने और वास्तविक प्रगति को बढ़ावा देने की क्षमता वाले नए विकास के एक चुनिंदा समूह के लिए नामांकन के स्कोर को कम कर दिया।
यहां शीर्ष 10 उभरती हुई प्रौद्योगिकियां हैं:
डीकार्बोनाइजेशन उगता है
एक सदी के बाद से वैज्ञानिकों ने प्रस्तावित किया कि पृथ्वी के वायुमंडल में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड के कारण यह गर्मी बरकरार रखेगी और ग्रहों के गर्म होने का कारण बनेगी, दैनिक जीवन के सभी पहलुओं में डीकार्बोनाइजेशन को चलाने के लिए एक वैश्विक प्रयास चल रहा है। सरकारों और उद्योगों ने कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए मौलिक प्रतिबद्धताएं की हैं।
उन प्रतिबद्धताओं को पूरा करने से, अगले तीन से पांच वर्षों में, अभूतपूर्व नवाचार की मांग होगी और नवजात प्रौद्योगिकियों के औद्योगिक स्तर तक स्केलिंग होगी जैसे: बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण, कम / कोई कार्बन रासायनिक स्रोत, पुनर्जीवित रेल परिवहन, कार्बन जब्ती, कम कार्बन कृषि, शून्य -उत्सर्जन वाहन और बिजली स्रोत, साथ ही वैश्विक स्तर पर सहमति-अनुपालन निगरानी।
फसलें जो अपना खाद बनाती हैं
आज दुनिया सालाना फसल उत्पादन बढ़ाने के लिए 110 मिलियन टन से अधिक नाइट्रोजन उर्वरक का उपयोग करती है। क्या होगा अगर फसलें नाइट्रोजन को अपने आप पर कब्जा कर सकती हैं, इसे अमोनिया के रूप में "फिक्सिंग" कर सकती हैं जैसे कि सोयाबीन और बीन्स जैसे फलियां करते हैं? शीर्ष उभरती प्रौद्योगिकियों में से एक होने के नाते, शोधकर्ताओं का लक्ष्य अब मकई और अन्य अनाज जैसी अन्य फसलों को भी आत्म-निषेचित करने के लिए मनाना है।
एक दृष्टिकोण में, शोधकर्ता फलियां और बैक्टीरिया के बीच सहजीवी आणविक संचार का अनुकरण करने के लिए काम कर रहे हैं ताकि रूट नोड्यूल-फलियां 'प्राकृतिक उर्वरक कारखानों का निर्माण किया जा सके। दूसरे में, मिट्टी के बैक्टीरिया जो आम तौर पर अनाज की जड़ों को उपनिवेशित करते हैं (लेकिन सामान्य रूप से नोड्यूल नहीं बनाते हैं) को नाइट्रोजन का उत्पादन करना सिखाया जाता है, जो एक प्रमुख घटक है जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को पौधे-संगत अमोनिया में परिवर्तित करता है।
सांस लेने में तकलीफ के साथ रोगों का निदान
जल्द ही, रोग के लिए परीक्षण रोगियों के लिए साँस छोड़ना जितना आसान हो सकता है। नए सांस सेंसर मानव सांस में निहित 800 से अधिक यौगिकों की सांद्रता का नमूना लेकर बीमारियों का निदान कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मानव सांस में एसीटोन की उच्च मात्रा मधुमेह मेलिटस का संकेत देती है। सेंसर विद्युत प्रतिरोध में बदलाव की तलाश करते हैं क्योंकि सांस के यौगिक धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर पर बहते हैं। एल्गोरिदम तब सेंसर डेटा का विश्लेषण करते हैं।
जबकि इस उभरती हुई तकनीक को व्यापक होने से पहले शोधन की आवश्यकता है, चीन के वुहान में मार्च 2020 के एक अध्ययन में, सेंसर ने COVID-95 का पता लगाने में उल्लेखनीय 19 प्रतिशत सटीकता और रोगियों को अलग करने में 100% संवेदनशीलता हासिल की।
चित्रा: श्वास द्वारा रोग का परीक्षण।
मांग पर फार्मास्यूटिकल्स बनाना
आज दवाएं आम तौर पर बड़े बैचों में बनाई जाती हैं, एक बहु-चरणीय प्रक्रिया में दुनिया भर के स्थानों में अलग-अलग हिस्सों को फैलाया जाता है। सैकड़ों टन सामग्री को शामिल करते हुए प्रक्रिया को पूरा करने में महीनों लग सकते हैं, जो स्थिरता और विश्वसनीय आपूर्ति में कुछ चुनौतियां पैदा करता है। माइक्रोफ्लुइडिक्स और ऑन-डिमांड दवा निर्माण में प्रगति अब एक छोटी लेकिन बढ़ती संख्या में सामान्य फार्मास्यूटिकल्स को आवश्यकतानुसार बनाने में सक्षम बनाती है।
निरंतर-प्रवाह निर्माण भी कहा जाता है, प्रक्रिया ट्यूबों के माध्यम से सामग्री को छोटे प्रतिक्रिया कक्षों में ले जाती है। दवाओं को दूरस्थ स्थानों या क्षेत्र के अस्पतालों में पोर्टेबल मशीनों में बनाया जा सकता है, व्यक्तिगत रोगियों के अनुरूप खुराक के साथ, एक शेष चुनौती इस उभरती हुई तकनीक की उच्च लागत को कम करना है।
वायरलेस सिग्नल से ऊर्जा
इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) में अरबों इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं जो अपनी कार्यक्षमता के कुछ पहलू के लिए इंटरनेट कनेक्टिविटी का लाभ उठाते हैं। IoT सेंसर, अक्सर बेहद कम पावर वाले उपकरण जो हमारे दैनिक जीवन के लिए महत्वपूर्ण डेटा की रिपोर्ट करते हैं, चार्ज रखना एक चुनौती है, क्योंकि बैटरी सीमित जीवन की होती है और, एक बार तैनात होने के बाद, स्थानीय वातावरण अक्सर भौतिक संपर्क की अनुमति नहीं दे सकते हैं।
5G के आगमन के साथ अब पर्याप्त शक्ति के वायरलेस सिग्नल प्रदान करने के साथ, IoT सेंसर के भीतर एक छोटा एंटीना ऐसे संकेतों से ऊर्जा "कटाई" कर सकता है। इस उभरती हुई तकनीक का एक अग्रदूत लंबे समय से स्वचालित "टैग" में उपयोग किया जा रहा है जो कि जब चालक टोल स्टेशनों से गुजरते हैं तो उत्सर्जित रेडियो संकेतों द्वारा संचालित होते हैं।
चित्रा: 5G इंटरनेट ऑफ थिंग्स को शक्ति प्रदान करने में मदद करेगा।
इंजीनियरिंग एक लंबा "स्वास्थ्य"
विश्व स्वास्थ्य संगठन की भविष्यवाणी के अनुसार, 60 और 12 के बीच 22 वर्ष और उससे अधिक आयु की वैश्विक आबादी का प्रतिशत 2015 से 2050 प्रतिशत तक लगभग दोगुना हो जाएगा। बुढ़ापा कैंसर, टाइप 2 मधुमेह, मनोभ्रंश और हृदय रोग जैसी तीव्र और पुरानी दोनों तरह की बीमारियों से जुड़ा है।
शोधकर्ताओं ने उम्र बढ़ने के आणविक तंत्र की प्रारंभिक समझ दिखाई है, जो हमें ऐसे जीवन जीने में मदद कर सकती है जो न केवल लंबे समय तक बल्कि स्वस्थ भी हो। ओमिक्स तकनीकों का उपयोग करना (जो एक साथ सभी जीन गतिविधि या एक सेल में सभी प्रोटीन की एकाग्रता को माप सकते हैं, उदाहरण के लिए) और एपिजेनेटिक्स से अंतर्दृष्टि, शोधकर्ता जैविक मार्करों की पहचान कर सकते हैं जो रोग के मजबूत भविष्यवक्ता हैं - सक्रिय उपचारों के लिए लक्ष्य प्रस्तुत करते हैं।
अमोनिया हरा हो जाता है
दुनिया को खिलाने के लिए, फसलों को अक्सर अमोनिया से उत्पादित उर्वरक की आवश्यकता होती है-इसमें से बहुत कुछ। उर्वरक के लिए अमोनिया के संश्लेषण में एक ऊर्जा-गहन विधि शामिल है जिसे हैबर-बॉश प्रक्रिया कहा जाता है, जिसके लिए हाइड्रोजन की भारी आपूर्ति की आवश्यकता होती है। आज अधिकांश हाइड्रोजन इलेक्ट्रोलिसिस, विद्युत शक्ति का उपयोग करने वाले पानी के अणुओं के विभाजन या हाइड्रोकार्बन के उच्च तापमान के टूटने से उत्पन्न होता है। दोनों विधियों को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा के परिणामस्वरूप वर्तमान में भारी मात्रा में ग्रीनहाउस गैसें निकलती हैं।
चूंकि अक्षय ऊर्जा स्रोत अब प्रचलित हो रहे हैं, ग्रीनहाउस गैसों को छोड़े बिना हाइड्रोजन का एक "हरा" संस्करण बनाया जा रहा है। अतिरिक्त वायुमंडलीय कार्बन को खत्म करने के अलावा, हरा हाइड्रोजन दूषित रसायनों से मुक्त है जो अन्यथा जीवाश्म ईंधन को स्रोत के रूप में उपयोग करते समय शामिल किया जाएगा, यह शुद्धता अमोनिया उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए अधिक कुशल उत्प्रेरण को सक्षम करती है।
बायोमार्कर डिवाइस वायरलेस हो जाते हैं
किसी को सुई पसंद नहीं है। हालांकि, कई सामान्य तीव्र और पुरानी स्थितियों में कैंसर के उपचार, मधुमेह और अन्य स्थितियों में प्रगति पर नज़र रखने के लिए महत्वपूर्ण बायोमार्कर की निगरानी के लिए बड़े और छोटे बार-बार रक्त की आवश्यकता होती है। कम शक्ति वाले वायरलेस संचार में प्रगति, साथ ही ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक जांच दोनों को नियोजित करने वाली उपन्यास रासायनिक संवेदन तकनीक, महत्वपूर्ण चिकित्सा जानकारी की निरंतर, गैर-इनवेसिव निगरानी को सक्षम कर रही है।
100 से अधिक कंपनियों ने अनुप्रयोगों के एक स्पेक्ट्रम में वायरलेस बायोमार्कर सेंसिंग उपकरणों को तैनात किया है या विकसित कर रहे हैं, मधुमेह पर ध्यान देने के साथ इसके वैश्विक प्रसार को देखते हुए। वायरलेस कनेक्टिविटी दूर स्थित चिकित्सा पेशेवर को हस्तक्षेप करने के लिए, यदि आवश्यक हो, तो तत्काल उपलब्ध होने वाले डेटा के गुण को जोड़ती है।
चित्रा: वायरलेस कनेक्टिविटी तुरंत उपलब्ध होने वाले डेटा के गुण को जोड़ती है।
स्थानीय सामग्री से मुद्रित मकान
बड़े पैमाने पर स्केल किए गए 3D प्रिंटर का उपयोग करके घरों को बनाना पहले से ही अमेरिका और अन्य विकसित देशों में सीमित तैनाती देख रहा है। विकासशील देशों में, जहां सीमित बुनियादी ढांचा सामग्री में शिपिंग को एक चुनौती बना देता है, 3डी प्रिंटर का उपयोग करके हाल के प्रदर्शनों ने संरचनाओं को प्रिंट करने के लिए स्थानीय रूप से स्रोत सामग्री, मिट्टी, रेत और स्थानीय फाइबर को नियोजित करके एक छलांग लगाई है - लगभग 95% सामग्री को परिवहन की आवश्यकता को समाप्त कर रहा है। निर्माण स्थल।
यह उभरती हुई तकनीक दूरदराज के क्षेत्रों में ऊबड़-खाबड़ आश्रय प्रदान कर सकती है, जहां आवास की सख्त जरूरत है और कोई व्यवहार्य परिवहन नेटवर्क मौजूद नहीं है। परिणाम उन राष्ट्रों के लिए गेम चेंजर हो सकता है जो अक्सर अन्यथा पीछे रह जाते हैं।
अंतरिक्ष ग्लोब को जोड़ता है
इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) में सेंसर मौसम, मिट्टी की स्थिति, नमी के स्तर, फसल स्वास्थ्य, सामाजिक गतिविधियों और अनगिनत अन्य मूल्यवान डेटा सेट के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी रिकॉर्ड और रिपोर्ट कर सकते हैं। हाल ही में कम पृथ्वी की कक्षा में अनगिनत कम लागत वाले माइक्रोसेटेलाइट्स के आगमन के साथ, जो वैश्विक स्तर पर इस तरह के डेटा को कैप्चर करने और प्रसंस्करण के लिए केंद्रीय सुविधाओं को डाउनलोड करने में सक्षम हैं, IoT वैश्विक समझ के अभूतपूर्व स्तर को सक्षम करेगा-जिसमें पारंपरिक इंटरनेट बुनियादी ढांचे से रहित पहले से दुर्गम विकासशील क्षेत्र शामिल हैं।
कम-शक्ति सुरक्षित डेटा लिंक और अल्पकालिक कम पृथ्वी की कक्षा के उपग्रहों के मुद्दे जैसी चुनौतियां बनी हुई हैं, लेकिन स्थिर प्रगति आने वाले तीन से पांच वर्षों में वैश्विक तैनाती का वादा करती है।
चित्रा: अंतरिक्ष उपग्रह पृथ्वी पर स्थितियों को बेहतर ढंग से समझने की क्षमता रखते हैं।
यह लेख मूल रूप से विश्व आर्थिक मंच द्वारा 16 नवंबर, 2021 को प्रकाशित किया गया था, और इसके अनुसार पुनर्प्रकाशित किया गया है क्रिएटिव कॉमन्स एट्रिब्यूशन-नॉन-कॉमर्शियल-नोएडरिव्स 4.0 इंटरनेशनल पब्लिक लाइसेंस। आप मूल लेख पढ़ सकते हैं यहाँ उत्पन्न करें. इस लेख में व्यक्त विचार अकेले लेखक के हैं न कि WorldRef के।
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