Những công nghệ mới của năm 2021 cho thấy tốc độ đổi mới nhanh chóng của nhân loại và tầm nhìn về một tương lai bền vững hơn, lành mạnh hơn.

Jeremy Jurgen, Giám đốc điều hành tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới cho biết: “Mục tiêu của danh sách là luôn xác định những công nghệ có tiềm năng tác động lớn nhất, đa dạng và đầy cảm hứng. mỗi công nghệ đều có tiềm năng giải quyết những thách thức lớn trên toàn cầu”.

Các công nghệ trong danh sách, do các chuyên gia Diễn đàn Kinh tế Thế giới và Khoa học Mỹ lựa chọn dựa trên một số tiêu chí, các công nghệ hứa hẹn mang lại những lợi ích lớn cho xã hội và nền kinh tế, phải mang tính đột phá, hấp dẫn đối với các nhà đầu tư và nhà nghiên cứu và dự kiến ​​sẽ đạt được quy mô đáng kể trong vòng 5 năm.

Trong 9 năm qua, các chuyên gia đưa ra dự đoán về những công nghệ mới có những tác động lớn đến xã hội, kinh tế và môi trường trên toàn thế giới. Nhiều dự đoán được chứng minh là đúng, cũng có những dự đoán khác không hiện thực. Chỉ có thời gian mới trả lời được liệu 10 công nghệ mới nổi hàng đầu năm nay sẽ thay đổi cuộc sống hay bị thay thế khi các nhu cầu cấp thiết xuất hiện.

10 công nghệ hàng đầu bao gồm:

Công nghệ khử cacbon

Khi các quốc gia đồng nỗ lực thực hiện các cam kết chóng biến đổi khí hậu, hàng loạt công nghệ cung cấp các giải pháp giảm lượng khí thải carbon, hoặc hấp thu carbon dioxide từ không khí, sẽ mở rộng quy mô nhanh chóng.

Những công nghệ này bao gồm điều hòa không khí không phát thải ròng, xi măng carbon thấp, các nguồn năng lượng tái tạo và protein không có thịt cùng với những công nghệ xanh khác.

Cây trồng tự bón phân

Việc cung cấp lương thực cho dân số ngày càng tăng trên thế giới chủ yếu trên cơ sở các loại phân bón công nghiệp chứa nitơ như amoniac, quy trình sản xuất xả thải chiếm 1% đến 2% lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu. Những phương pháp tiếp cận kỹ thuật mới khiến cây trồng tự sản xuất phân bón bằng việc mô phỏng lại mối quan hệ cộng sinh giữa rễ cây và vi khuẩn đất, có sẵn trong tự nhiên.

Cảm biến hơi thở chẩn đoán bệnh

Giới thiệu công nghệ phân tích hơi thở di động bằng mô-đun cảm biến di động.

Hơi thở của con người chứa hơn 800 hợp chất. Những công nghệ cảm nhận hơi thở mới sẽ phân tích những hợp chất này và phát hiện các thay đổi về nồng độ của hợp chất có liên quan đến bệnh tật. Thử nghiệm giai đoạn đầu chứng minh được tiềm năng của công nghệ cảm biến hơi thở, có thể chẩn đoán Covid-19, bệnh lao và ung thư.

Sản xuất thuốc theo yêu cầu

 

Thiết bị do các nhà nghiên cứu MIT chế tạo có thể sản xuất một số loại dược phẩm khác nhau. (Ảnh: MIT News)

Theo truyền thống, thuốc được sản xuất theo lô lớn thông qua quy trình nhiều bước với các bộ phận khác nhau, phân tán thành nhiều địa điểm trên toàn thế giới. Những tiến bộ gần đây trong vi lỏng và sản xuất thuốc theo yêu cầu mở ra khả năng mới, những loại thuốc thông thường như thuốc chống trầm cảm và thuốc kháng histamine sẽ được sản xuất với liều lượng và công thức chính xác, phù hợp với từng bệnh nhân, tại nhà thuốc địa phương.

Năng lượng từ tín hiệu không dây

 Chip được nhúng 50 bộ dao động mô-men xoắn tạo ra năng lượng điện cho thiết bị điện tử nhỏ. Ảnh Đại học Quốc gia Singapore

Các thiết bị không dây cần nhiều năng lượng để hoạt động, trong tương lai có thể sẽ không cần pin. Những thiết bị này, như máy điều hòa nhịp tim và đồng hồ thông minh, sắp tới sẽ được sạc không dây nhờ tín hiệu Wifi và 5G, mở ra một tương lai khi các thiết bị không dây tiêu thụ điện năng thấp không bao giờ cần thay pin hoặc sạc.

Kỹ thuật chống các bệnh người cao tuổi

Những nghiên cứu gần đây mở ra sự hiểu biết về cơ chế lão hóa cơ thể con người, cho phép phát triển những liệu pháp nhắm mục tiêu có thể ngăn chặn chứng mất trí nhớ và những bệnh liên quan đến tuổi tác, cho phép những người cao tuổi có thể chất khỏe mạnh hơn.

Amoniac xanh

Amoniac đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất lương thực nhưng quá trình sản xuất amoniac gây ra 1% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu do sản xuất amoniac truyền thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch  làm nguyên liệu.

Công nghệ Amoniac hướng tới sản xuất phân bón xanh từ các yếu tố tự nhiên, - năng lượng mặt trời, năng lượng gió, hydro từ nước và nitơ từ không khí. Đây là một bước tiến nhảy vọt cho sự bền vững trong ngành phân bón, cung cấp nhiều loại phân bón thân thiện với môi trường hơn cho cây trồng.

Thiết bị phát hiện các dấu vết sinh học không dây

 Thiết bị không dây tích hợp theo dõi dấu hiệu sinh học máu liên tục từ xa

Theo dõi các bệnh mãn tính như tiểu đường, ung thư và một số bệnh khác yêu cầu phải xét nghiệm máu thường xuyên để xác định và theo dõi một số dấu hiệu sinh học nhất định. Những sáng kiến cải tiến kỹ thuật trong cảm biến không dây, di động và có thể đeo được hoặc tích hợp trong quần áo, kính áp tròng có thể theo dõi liên tục những thông tin quan trọng, chuyển giữ liệu đến các bác sĩ phụ trách, giúp kịp thời đưa ra những giải pháp trị liệu khẩn cấp bảo vệ sinh mệnh của bệnh nhân.

Những ngôi nhà được in từ vật liệu địa phương

Xây nhà bằng máy in 3D có thể nhanh chóng giải quyết thách thức thiếu nhà ở cho 1,6 tỷ người trên toàn thế giới đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ việc sản xuất và vận chuyển các vật liệu xây dựng truyền thống. Khái niệm về nhà in 3D đã trở nên quen thuộc với các kỹ sư xây dựng, nhưng những tiến bộ mới cho phép xây dựng nhà từ vật liệu có sẵn ở địa phương như đất sét, đá ong/

Để sản xuất những tòa nhà tối giản này, quá trình xây dựng bắt đầu bằng việc sử dụng vật liệu địa phương với nước và các chất phụ gia đặc biệt. Sau đó chuyển sang giai đoạn sử dụng máy in 3D in kết cấu ngôi nhà. Công nghệ cho phép tiết kiệm thời gian, tiền bạc và năng lượng vận chuyển vật liệu xây dựng.

Không gian Internet vạn vật IoT

Khoảng 10 tỷ thiết bị đang hoạt động tạo nên Internet vạn vật (IoT), con số này dự kiến ​​sẽ tăng hơn gấp đôi trong 10 năm tới. Việc tối đa hóa hiệu quả của IoT trong truyền thông và tự động hóa đòi hỏi các thiết bị phải được phổ biến trên toàn thế giới, nhưng mạng di động trải dài chưa đến một nửa toàn cầu, tạo ra những khoảng cách lớn trong kết nối các thiết bị.

Một hệ thống IoT, phát triển trên không gian vũ trụ có thể xóa đi những khoảng trống không kết nối, sử dụng một mạng lưới các vệ tinh nano trọng lượng nhỏ, chi phí thấp quay quanh Trái đất trên độ cao vài trăm km.

Những vệ tinh này có thể có kích thước rất nhỏ, tương tự nhu một ổ bánh mì nhưng có thể nhận, xử lý và chuyển tiếp 100 triệu tin nhắn mỗi ngày, có khả năng liên lạc với hàng triệu thiết bị trên mặt đất đồng thời.