تکنولوژی های سازنده آینده

تکنولوژی های جدید جهت ساختن آینده ای راحت، ضروری هستند. اما بدون دانش نو، توسعه ابزارآلات و قابلیت های جدید و نوآورانه، ایمنی و موفقیت آنها را نمی توان تضمین نمود.
1- انفورماتیک (خودکار کردن آگاهانه) برای افزایش ارزش اطلاعات)حجم اطلاعاتی که امروزه در اختیار مردم و سازمان ها قرار دارد در تاریخ بشر بی سابقه است و حجم تولید اطلاعات نیز هر روزه به صورت تصاعدی در حال افزایش است. این حجم عظیم اطلاعات خود خطری است که ممکن است باعث ایجاد سردرگمی فزاینده به جای ارزش برای کاربران و در نتیجه کاهش بازدهی گردد.
2- بیولوژی مصنوعی و مهندسی متابولیکطبیعت میراث کدهای ژنتیکی ماندگاری است که در هسته همه ارگانیسم های زنده نگاشته شده است. و به زیست شناسان و مهندسان اجازه دستیابی به رموز این کدهای ژنتیکی را به شیوه های بی سابقه و جذابی می دهد و آنها را قادر می سازد تا فرایندهای بیولوژیکی و ارگانیسم های جدیدی را جهت انجام فعالیت های خاص توسعه دهند. مانند تبدیل توده سلولی به ترکیبات شیمیایی، سوختی و دیگر مواد، یا ساخت داروهای جدید جهت مقاوم نمودن بدن انسان در برابر بیماری ها.
3- تکنولوژی هایی برای تولید غذای بیشترکودهای مصنوعی یکی از دستاوردهای عظیم علم شیمی جهت افزایش بازدهی خاک هستند. افزایش جهانی تقاضا برای غذا، تهدیدی برای منابعی نظیر انرژی، آب و خاک است. با پیشرفت علم زیست شناسی و فیزیک، این تکنولوژی تضمین کننده فراهم آوردن غذای کافی برای نسل های آینده توام با کاهش استفاده نادرست از منابع کره زمین خواهد بود.
4- طراحی مواد در ابعاد نانوجهت کاهش استفاده از منابع کره زمین، بازدهی کالاها و فرآیندها باید به طور چشمگیری افزایش یابد. نانو مواد که خواص آنها در ابعاد مولکولی به طور دقیقی مهندسی شده است، هم اکنون نیز کاربرد عالی خود را در بهینه نمودن کالاها و فرآیندها نشان داده اند و در آینده نیز با بهینه نمودن خواص اتمی آنها، می بایست از این مواد استفاده بیشتری نمود.
5- بیولوژی سیستم ها و مدلسازیجهت افزایش سلامتی انسانها و تولیدات سبز تر، ضروری است بدانیم که بیولوژی و شیمی چگونه با هم کار میکنند. بیولوژی سیستم ها و مدلسازی کامپیوتری نقش مهمی را در طراحی روش های نوین درمانی و همچنین افزایش بازدهی مواد و فرایندهای تولید کالاها جهت تولید کالاهای غنی تر و سالم تر بازی خواهند نمود.
6- استفاده از دی اکسید کربن کربن در سلولهای تمام موجودات زنده کره زمین وجود دارد. هنوز مدیریت دی اکسید کربن رها شده توسط موجودات زنده و صنایع یکی از بزرگ ترین چالش های اجتماعی، سیاسی و زیست محیطی در زمانه ما است. یک رویکرد ابداعی و نوآورانه می تواند بر مدیریت دی اکسید کربن و تبدیل آن از یک ماده ضایعاتی به یک منبع انرژی متمرکز باشد. کاتالیست های نوآورانه که بر پایه نانو مواد جدید توسعه خواهند یافت، می توانند دی اکسید کربن را به هیدروکربن ها و سایر مواد عالی کربن دار تبدیل نمایند که آنها نیز به نوبه خود به عنوان جایگزین محصولات نفتی و پاک کننده ها مورد استفاده قرار می گیرند.
7- برق بی سیمجوامع انسانی عمیقا وابسته به انرژی الکتریسیته هستند. یکی از محدودیت ها در توسعه این جوامع، نیاز آنها به اتصال سیمی به منابع تولید الکتریسیته چه به طور دائم یا از طریق شارژ باطری است. برق بی سیم لوازم الکتریکی را از نیاز آنها به اتصال فیزیکی به پریز برق رها می کند. اهمیت این تکنولوژی مانند اهمیت اختراع Wi-fi برای اینترنت و شبکه خواهد بود.
8- سیستم های نیرو با چگالی انرژی بالااگر می خواهیم نسل آینده در محیطی سالم زندگی کند، ساخت باتری هایی با ظرفیت بالاتر بسیار مهم است. تعدادی از تکنولوژی های نوآورانه در حال توسعه هستند تا بتوانند باتری هایی با توانایی ذخیره انرژی بالا در حجم کوچک را توسعه دهند. تعدادی از این تکنولوژی ها شامل نانو الکترودها، الکترولیز خشک و انتقال سریع انرژی از طریق سوپر خازن ها که بر پایه نانو مواد کربنی توسعه خواهند یافت، می باشد.
9- پزشکی شخصی سازی شده، تغذیه و جلوگیری از بیماری هابا عبور جمعیت جهان از مرز 7 میلیارد نفر -که همه نیز آرزوی عمری طولانی دارند- روش های سلامتی سنجی موجود روز به روز تاثیر خود را از دست می دهند. در ضمن افزایش نیاز به تجهیزات پزشکی و داروها به جهت افزایش استفاده از منابع کره زمین، موجب افزایش قیمت آنها نیز شده است. پیشرفت در علومی مثل ژن شناسی، پروتئین شناسی و شناخت متابولیسم بدن، درهای جدید را به سوی اختصای کردن روش های درمان برای هر شخص باز نموده است. ترکیب این علوم با تکنولوژی های نوآورانه ای مثل بیولوژی مصنوعی و نانوتکنولوژی، می تواند انقلابی را در زمینه سلامت به ارمغان بیاورد.
10- تکنولوژی آموزش بهبود یافتهجهت آموزش به جمعیت رو به رشد جوانان، نیاز به روش های جدید آموزشی است تا مهارت های لازم برای انجام کارهای تخصصی را بتوان سریعتر به آنها یاد داد. تکنولوژی اطلاعات خصوصی سازی شده می تواند کمک بزرگی به آموزش های دانش آموز محور نماید. پیشرفت های سریع در رسانه های اجتماعی، دوره های آموزشی باز (open courseware) و اینترنت در دسترس در کلیه مکان ها، به این امر کمک شایانی خواهد نمود.