Ötletek forradalma

A BusinessWeek összeállítása néhány olyan újítást vesz sorra, amely rövidesen hatással lesz hétköznapjainkra. A feltalálók némelyike okos ötleteket alkalmaz újszerű módon: az üzemanyagcellás meghajtás az autóipar slágertémája, ám az ilyen mini vegyi erőművek valószínűleg a mobiltelefonokban fognak először működni. Mások régi felfedezéseket aknáznak ki némi csavarral: az űrhajózás nem új keletű dolog, az viszont igen, hogy jó pénzért turistákat is lehet küldeni az űrbe. A diagnosztikától az energetikán át az autógyártásig az élet legkülönbözőbb területein bukkannak föl váratlan, de 10–20 év múlva talán már közhelyszámba menő újítások.

DIAGNOSZTIKA
Közvetítés a gyomorból
Vegyen be két gyógyszerkentyűt és hívjon föl holnap reggel! – a diagnosztikai eszközök miniatürizálódása nyomán az orvosok nemsokára megtehetik, hogy pirula méretű, elemmel működő és titániummal bevont csipeket írnak föl, amelyek képesek diagnosztizálni a betegségeket. Néhány cég olyan eszközökkel is folytat kísérleteket, amelyek figyelik, feljegyzik, sőt akár kezelni is tudják a kóros folyamatokat.

A betegek ma már mentesülhetnek a hagyományos gyomortükrözés kellemetlenségeitől, elég lenyelniük egy kapszulába épített kamerát, amilyen például az izraeli Given Imaging cég által kifejlesztett PillCam. Ahogy a kamera végighalad az emésztőcsatornán, a rajta elhelyezett LED-ek megvilágítják a bélfalat, a képeket pedig a páciens által hordott vevőkészülék rögzíti. Más vállalatok apró, beépíthető eszközökön dolgoznak, amelyeket a test melege működtet. A jövő készülékei képesek lesznek arra, hogy egyszerre mérjék a vérnyomást, a koleszterin- és a vércukorszintet, sőt arra is, hogy szükség esetén felfüggesszék a kezelést vagy riadóztassák az orvost.

ORVOSTUDOMÁNY
Gyógyító savak
Sejtbiológusok körében óriási izgalmat keltett az a felfedezés, hogy a ribonukleinsav (RNS) képes megállítani káros folyamatokat a szervezetben. Az RNS-t egész a legutóbbi időkig a kettős láncú dezoxiribonukleinsav (DNS) egyláncú „kistestvérének” tekintették, és csupán hírvivő funkcióját ismerték, vagyis azt, hogy egyszerűen fehérjékké írja át a DNS-kódot. Itt jön azonban a csavar. Amikor a sejtek betegek, káros RNS-parancsokat bocsáthatnak ki, ami lehetővé teszi a vírusok vagy a rákos sejtek szaporodását.

Az újonnan felfedezett, RNS-interferenciának (RNSi) nevezett jelenséget kihasználva a biológusok képesek úgy manipulálni a sejteket, hogy azok elpusztítsák a rossz hírvivő RNS-eket. E célból genetikailag hasonló, de kettős láncú RNS-darabkákat állítanak elő, a sejtek pedig megtámadják ezeket az idegen képződményeket és a folyamat során megölik a rossz hírvivőket is. Egyetemek, nagy gyógyszergyárak és startup cégek egyaránt intenzív kutatásokat folytatnak olyan RNSi-golyók kifejlesztése érdekében, amelyek a szembetegségektől az AIDS-ig a legkülönfélébb bajok gyógyítására alkalmasak. Rákkutatók azt vizsgálják, hogy az RNSi miképpen gátolhatja meg a kemoterápiás szerekkel szembeni ellenállás kialakulását a szervezetben. A rákterápiáknak csaknem fele az ilyen ellenállás miatt nem éri el a kívánt hatást, így a legújabb felfedezések azzal biztatnak, hogy a gyógyszerek és az RNSi kombinálása révén javulhat a kezelések hatékonysága. Az eddigi eredményeket mindazonáltal óvatosan kell kezelni. Feltételezhető, hogy sok betegség reagál az RNSi valamilyen formájára, ám a kutatók még csak elkezdték azonosítani az egyes kórokra jellemző mintákat. További kihívás, hogy az RNS-t az egész testben eljuttassák a megfelelő sejtekbe. A retinaromlásban szenvedő betegeknél az RNS-t közvetlenül a szembe lehet fecskendezni. A véráramba kerülve azonban a módosítatlan RNS lebomolhat, ami korlátozhatja szájon át vagy injekcióval beadott szerként kifejtett hatékonyságát.

ENERGETIKA
Vezetékek kerámiából

Jelenleg a világ energiatermelésének nem kevesebb mint 7 százaléka megy veszendőbe az elektromos ellenállás miatt. A nem túl távoli jövőben azonban számottevően csökkenhet ez az arány az újonnan kifejlesztett szupravezető anyagoknak köszönhetően. Az abszolút nulla fokhoz, azaz mínusz 273 fokhoz közel sok fémnek teljesen megszűnik az ellenállása, ám ez a hőfok túl alacsony ahhoz, hogy az eljárást gazdaságosan lehessen alkalmazni. Szerencsére bizonyos kerámiaötvözetek már mínusz 184 foktól szupravezetővé válnak, ez pedig megvalósítható egy viszonylag olcsó ipari hűtőanyaggal, a folyékony nitrogénnel. Mérnökök arra is rájöttek, hogy ezekből az úgynevezett magas hőmérsékleten szupravezető (HTS) kerámiákból hogyan lehet vezetékeket előállítani. A HTS-anyagokat akár már az idén elkezdhetik használni ipari motorokban és a villamoshálózat alállomásaiban. A mai transzformátorok például sok áramot leadnak hő formájában, de ha HTS-egységekkel látják el őket, akkor a szakértők szerint közel a felével csökkenthető az áramelosztáskor keletkező veszteség. Nem utolsó szempont az sem, hogy a HTS-transzformátorok jobban tűrik az áramfogyasztás megugrását a meleg időszakokban, így használatukkal könnyebb elkerülni az áramszüneteket.

ELEKTRONIKA
Füstölgő laptopok

Az üzemanyagcellák legfőbb ígérete az, hogy átalakítják az áramtermelést és a járművek meghajtását. Ám a forradalom valószínűleg kisebb léptékben fog kezdődni, éspedig a notebookok, a mobiltelefonok és a digitális fényképezőgépek gyártásában. Elektronikai cégek egymással versengve igyekeznek olyan miniatűr üzemanyagcellákat előállítani, amelyekkel a készülékek sokkal tovább működnek, mint a mai legjobb elemekkel. A NASA űrhajóiban már évtizedek óta használt technológia a hidrogén és az oxigén reakciója révén – égés nélkül – termel energiát. A miniatűr változatok egy kémiai trükk segítségével nyerik ki a hidrogént különböző folyékony üzemanyagokból, köztük az öngyújtókban is használatos metanolból. Ezzel az eljárással némi füst keletkezik ugyan, amelyet azonban ki lehet ereszteni egy nyíláson, vagy fel lehet fogni egy patronban. Mindkét módszer kevésbé károsítja a környezetet az elhasznált elemeknél. Ha pedig az üzemanyag kezd kifogyni, a készülék könnyen újratölthető. A tartósság szempontjából az új technológia könnyen veri a régit. Az amerikai MTI MicroFuel Cells cég legújabb mobiltelefonjainak készenléti ideje már 15 nap. Igaz, a mini üzemanyagcellákat egyelőre csak katonai és ipari eszközökben alkalmazzák, mert a kereskedelmi hasznosítás még túl drága.

SZENZORTECHNIKA
Üzengető szemcsék

Egy-két évtizeden belül megszokott dolog lesz, hogy parányi, a gombostűfejnél is kisebb intelligens szenzorok tartoznak minden termékhez. A selyemruhákba rejtve ezek utasítják majd a mosógépet, hogy kapcsoljon kímélő funkcióra. A ház különböző pontjain elhelyezve hálózatot alkotnak, amely segít az otthoni biztonsági rendszernek szemmel tartani a helyiségeket. De akár a katonák is használhatják ezeket: az ellenséges vonalak mentén szétszórt „okos szemcsék” érzékelhetik például a biológiai fegyvereket. Bár az intelligens szenzorok mérete egyre csökken, a maiak még tenyérnagyságúak és csak alapvető feladatokat látnak el. A kaliforniai Dust Networks által gyártott első SmartMesh eszközök például fölöslegessé tehetik azt a sok kilométernyi vezetéket, amely az üzemekben és más nagy épületekben a fényérzékelők, a termosztátok és egyéb szenzorok összekötéséhez szükségesek. Drót helyett ugyanis csekély áramigényű rádiójelekkel továbbítják az adatokat. Alkalmazásukkal egyetlen termosztát üzembe állításának költsége 400-ról 40 dollárra csökkenhet. Kris Pister, a Dust Networks alapítója szerint a szemcsényi szenzorokra még sokat kell várni, de öt éven belül megjelenhetnek a söröskupak nagyságú eszközök, nyomukban pedig az aszpirin méretűek is.

ŰRHAJÓZÁS
Turisták szkafanderben

Az űrturizmus rövidesen sokmilliárd dolláros ágazattá növi ki magát – jósolja Burt Rutan amerikai mérnök-vállalkozó. Derűlátása nem alaptalan, hiszen az általa kifejlesztett SpaceShipOne volt az első magántulajdonú űrrepülő, amely a múlt nyáron elhagyta a Föld légkörét. A vállalkozást anyagilag támogatja Paul Allen, a Microsoft társalapítója. Ha a további kísérletek eredményesek lesznek, azzal bebizonyosodhat, hogy az űrhajókat jobban lehet repülőkként alkalmazni, mint a NASA űrsiklóit. Alakulóban van ezzel egyidejűleg az első űrturisztikai vállalat is.

A brit Virgin Group által létrehozott Virgin Galactic azt tervezi, hogy már 2007-ben beindítja az űrutazásokat. Az utak az első időben várhatóan 190 ezer dollárba fognak kerülni, ami magában foglalja a háromnapos kiképzés költségét is. Felmérések szerint az amerikaiaknak legalább a fele szeretné látni a Földet az űrből, feltéve, hogy az ár megfizethető. Márpedig előbb-utóbb az lesz: a kialakuló verseny nyomán 2015-re akár 15 ezer dollárig is lemehet. Sőt, a Space Frontier Foundation nevű csoportnál idővel a mindössze 5 ezer dolláros árat is elképzelhetőnek tartják.

DESIGN
Meghökkentő épületek
Manapság az építészet egyre játékosabbá válik. A világ legjobban sikerült új épületein megannyi hajlatot, furcsa szöget és konzolt látni, miközben a hagyományos derékszögek határozottan hiányoznak. Ott van például Norman Foster 2002-ben befejezett, kapszula alakú, „uborka” névre keresztelt londoni épülete, a Swiss Reinsurance irodaháza. Vagy gondoljunk Frank Gehry bármelyik újabb munkájára, köztük a bilbaói Guggenheim Múzeumra, amelynek fémmel bevont masszív tömbjei úgy festenek, mintha a hullámverés dobálta volna őket egymásra. Mindezt a technológia teszi lehetővé. Gehry olyan szoftverekkel tervezi az épületeit, amelyeket eredetileg a légiiparban fejlesztettek ki. Ezek a programok szélsőségesebb alakzatokat engednek, mivel „ismerik” a modellált anyagok – az acél, a cement, az üveg – tulajdonságait. Egyúttal elkerülhetővé teszik a költséges konstrukciós hibákat is, mert mindent pontosan kiszámítanak előre, semmit sem bízva a véletlenre, és az általuk irányított gépek szuperprecíz formákat hozhatnak létre – épületrészeket repülőgépszárnyak helyett.