Kyllä on pakko tunnustaa, että alla olevan luettuaan on hiukan "ontto olo". Tuskin kaikki ovat jokaisen suomalaisen ulottuvilla esim. seuraavan kymmenen vuoden aikana mutta kuitenkin yleisellä tasolla mahdollisuudet ovat mielenkiintoisia...

Suora nettilainaus Yle Uutiset-sivuilta hiukan tuunattuna:
Tiede 13.9.2016 klo 6:21

Nämä muuttavat eniten elämäämme – tulevaisuuden 10 tärkeintä teknologiaa

Syöpä saadaan selville jo ennen sairastumista, monet taudit voi itse tunnistaa, virtuaalitodellisuus hyppää kirjaimellisesti silmille, autot ajavat itseään ja ruuan sisällön saa selville skannaamalla.

Geeni molekyyli laboratorio. — Kuva: AOP

Helppo DNA-luenta

Ihmisen genomi eli koko perimän sisältävä dna on simulaatiossa voitu lukea sekunnissa 32 kertaa. Tekniikka mahdollistanee siis nopean ja virheettömän sekä hyvin edullisen DNA-lukijan. Halvin koko ihmisen genomin lukeva laite Minion on jo tullut markkinoille noin 2 000 euron hinnalla.

Koko genomin mittaavan geenitestin voi tilata halvimmillaan 300 dollarilla. Perimänsä selvittämistä voi tulevaisuudessa verrata hellpoudessaan ehkä valokuvaukseen.

Geenitiedon on ennakoitu mullistavan terveydenhoitomme, esimerkiksi syövän voisi saada selville jo ennen sairastumista ja geenien perusteella itselle parhaiten sopivat lääkkeet. Geenitietoja varten ollaan Suomeen perustamassa kansallista genomikeskusta.

Biosirut ja biosensorit

Biosensorit tunnistavat tauteja, fysiologisia tiloja ja organismien ominaisuuksia. Veren virtauksen tunnistamisen lisäksi uusia sensoreita ja sovelluksia on toteutettu syöpäalttiuden tunnistamiseen, ison virusjoukon tunnistamiseen yhdellä testillä, syövän tunnistamiseen hengityksestä ja itsemurhariskin tunnistamiseen verestä. Bakteereja on muunneltu syöpää tunnistaviksi.

Raskaustestin tapaan toimiva huumetesti on saatu tulostettua paperille, johon virtsaamalla huumeiden käyttö paljastuu, ja laaja virus- ja proteiinikartoitus voidaan tehdä jo taskukokoisella laitteella herkän sensorin ja optisen analyysin yhdistelmänä.

Iphone ja sovellus. — Kuva: Masimo. Masimon valmistamia pulssin mittaukseen tarkoitettuja laitteita käytetään terveydenhuollossa. Nyt valmistaja tekee myös kuluttajille suunnattuja mittauslaitteita, jotka voi yhdistää kännykkään tai tablettiin.

Oman kehon analysaattori

Ihmisen fysiologian mittaamiseen tarkoitetut henkilökohtaiset laitteet kehittyvät ja yleistyvät nopeasti. Applen iPhoneen saa lisälaitteina muun muassa mikroskoopin, silmän verkkokalvon tai korvan tärykalvon kuvaukseen sopivan kuvauspään, sydänkäyrien mittaukseen tarkoitetun EKG:n ja useita muita mittalaitteita. Osa näistä on jo USA:n lääkintäviranomaisen hyväksymiä. Laitteet on osittain tarkoitettu terveydenhuollon ammattilaisten kenttäkäyttöön, mutta lähinnä kuluttajien oman terveydentilan seurantaan.

Ihoon tai piilolinssiin on jo kiinnitetty glukoosisensoreita ja hemoglobiinitaso kyetään mittaamaan silmäluomen kännykkäkuvasta. Erittäin edulliset HIV- ja syfilistestit tulevat markkinoille kännyköiden lisälaitteina.

Tricorder X-Prize on kannettava laite, jonka tavoitteena on tunnistaa luotettavasti 16 tautia maallikon käyttämänä. Vuonna 2020 potilas voinee luotettavasti tunnistaa monet sairaudet ja tautitilat itse kotona.

Be My Eyes. — Kuva: Emil Jupin. Be My Eyes -sovellus auttaa sokeita näkemään. Sovelluksen avulla sokea voi soittaa videopuheluja, joihin ensimmäinen saatavilla oleva näkevä vapaaehtoinen voi vastata ja auttaa sokeaa kulloisessakin vaikeassa tilanteessa, esim. kertomaan kaupassa, mikä hyllyssä olevista tuotteista on sokean etsimä tuote tai mitä joku tuote sisältää.

Palvelua ja tavaraa välittävät yhteiset alustat

Työn ja palveluiden organisoimiseen netissä on syntynyt muutaman viime vuoden aikana monia palveluita. Uber ja Airbnb ovat taloudellisesti merkittävimpiä. Tuoretta kehitystä edustavat muun muassa sokeille tarkoitettu Be My Eyes -sovellus, jossa näkevät auttavat sokeita selviämään jokapäiväisistä tilanteista, Googlen organisoima online-lääkäri ja Wikihouse, joka aikoo mullistaa asuinrakentamisen.

Radikaaleja ideoita on kehitelty laitteiden välisestä taloudesta, yhteistyöalustoista ja jakamistaloudesta, jossa marginaalikustannus lähestyy nollaa ja organisaatioiden muuttumisesta dynaamisemmiksi verkostoiksi.

Suomalainen Fimecc on kehittänyt niin sanotun merten uberin, ohjelmiston, joka järkeistäisi eri yritysten väliset valtamerikuljetukset niin, että rahtilaivojen ei tarvitsisi seilata 40 prosenttia matkoista tyhjillään, kuten nykyään.

HoloLens -Skype. — Kuva: Microsoft. Isä auttaa tytärtään putkiremontin tekemisessä hololinssien avulla.

Laajennettu todellisuus

Laajennetun todellisuuden (=AR eli augmented reality) edelläkävijäksi povattu Google Glass ei ollut myyntimenestys. Markkinoille on kuitenkin tulossa laajennetun todellisuuden laseja, kuten Magic Leap ja Microsoftin Hololens, jotka sijoittavat käyttäjän normaaliin ympäristöön realistisen näköisiä kolmiulotteisia objekteja.

Kolmiulotteisia hologrammeja on opittu tuottamaan ihmisen silmien havaittavaksi lasereiden avulla siten, ettei katsoja tarvitse silmälaseja tai muita laitteita. Kokeiluasteella on myös piilolinssejä, jotka lisäävät näkökenttään informaatiota tai muokkaavat sitä esimerkiksi kaukoputkimaisesti tai tarjoamalla pimeänäön.

kotka tarttumassa kauko-ohjattuun lennokkiin — Kuva: Koen van Weel / EPA

Ympäristön reaaliaikainen 3D-mallinnus

Nokian uusi OZO-kamera muodostaa 3D-videosisältöä lähes reaaliajassa. Kuluttajatasoisia ympäristön 3D-mallinnusvälineitäkin on jo markkinoilla. Robottiautojen Li-dar-järjestelmien kyky ympäristön reaaliaikaiseen mallinnukseen on kehittynyt nopeasti.

Parhaat robotti-imurit mallintavat ympäristöään reaaliajassa. Nelikopterit tunnistavat kokeiluissa lähiympäristönsä kyetäkseen lentämään ihmisten lähistöllä ja metsässä. Äänikameroilla tunnistetaan mekaniikan ongelmia.

Scanning cheese. — Kuva: SCIO. Materiaalisensorilla voi skannata esimerkiksi juustoa, jolloin älypuhelimeen yhdistetty laite kertoo juuston ravintosisällön.

Materiaalitutka

Materiaalitutkalla on mahdollista päätellä aineen koostumus. Halvin kaupallinen materiaalitutka SCIO on esimerkiksi erottanut alkuperäislääkkeen kopiosta. VTT on kehittänyt vastaavaa tekniikkaa Suomessakin. Infrapuna-alueella molekyylien tunnistaminen perustuu heijastuvan säteilyn "sormenjälkeen". Useita muita aaltoalueita tutkitaan. Terahertsitaajuuksilla tunnistus on tarkempaa ja nyt voidaan jopa muodostaa kuva molekyylirakenteesta.

Suomessa tutkitaan materiaalitutkan sovelluksia myös sotilaskäytössä. Esimerkiksi maastokankaat erottuvat muusta maastosta.

Wifi-taajuuden heijastuksia mittaamalla voidaan seurata liikkuvia ihmisiä ja muita objekteja seinien läpi ja esimerkiksi mitata heidän pulssinsa. Materiaalitutkan avulla voidaan myös tutkia verta ja muita kudosnäytteitä sekä korvata suuri joukko kemiallisia analyysimenetelmiä. Monet testit voidaan suorittaa ohikulkevasta ihmisestä tämän huomaamatta. Diabeetikko pystyy pian skannaamaan ruokansa ja mittaamaan sen sisältämät hiilihydraatit.

Itseajava sähköbussi Arma 10. toukokuuta 2016. — Kuva: Ingo Wagner / EPA. Ranskalaisen Navyan valmistama, ilman kuljettajaa liikkuva automaattibussi Arma ajeli ihmisjoukon keskellä Bad Zwischenahnin puutarhapuistossa Saksassa toukokuussa. Automaattibusseja on jo käytössä Ranskassa, ja niitä esiteltiin keväällä Saksassa.

Robottiauto

Elon Musk kertoo sähköauto Teslan ajavan ilman kuljettajaa kutsujansa luo vaikkapa USA:n halki vuoden 2018 loppuun mennessä. Ford on jo kertonut robottiautonsa talviajo-ominaisuudesta. Toyotakin kehittää omia robottiautojaan. Googlen autot ovat ajaneet itsenäisesti noin 2 miljoonaa kilometriä ja testeissä on yli 50 kuljettajatonta autoa.

Robottiautojen teknologia kehittyy ja muuttuu koko ajan edullisemmaksi. Robottiautoille kehitetty keinoälyprosessori vastaa jo teholtaan 150 Applen kannettavaa tietokonetta. Robottiliikennekokeiluja tehdään yleisen liikenteen seassa monissa eri kaupungeissa kuten Helsingissä. Yhä useammat selvitykset ottavat huomioon robottiautojen käytön palveluna ja taksipalvelut Uber ja Lyft ovat kertoneet tavoitteekseen kuljettajattomat autot.

Airbusin toimitusjohtaja Tom Enders 3d-printatun moottoripyörän selässä. — Kuva: Sven Hoppe / EPA. Airbusin toimitusjohtaja Tom Enders esitteli ensimmäistä 3d-printattua moottoripyörää Ottobrunnissa Saksassa toukokuussa. Metallijauheesta lasersulatuksen avulla tehty moottoripyörä painaa vain 35 kiloa.

Tavaroiden 3D-tulostus

Lentokoneteollisuus on ottamassa 3D-tulostusta tuotantomenetelmäkseen. Myös ensimmäinen suurelta osin 3D-tulostettu auto on tulossa markkinoille ja hyvälaatuista optiikkaa on onnistuttu 3D-tulostamaan.

3D-tulostus on nopeasti muuttumassa prototyyppien ja erikoisuuksien valmistusmenetelmästä tuotannolliseksi menetelmäksi.

3D-tulostimien määrä ja alan liikevaihto ovat moninkertaistuneet muutamassa vuodessa. Uudet tulostusmenetelmät ovat radikaalisti aiempia nopeampia ja tarkempia. Myös valmistettujen tavaroiden laatu on aiempaa parempi.

Bolivian presidentti Evo Morales aurinkopaneeleita katsomassa 30. syyskuuta 2014. — Kuva: EPA. Bolivian presidentti Evo Morales oli paikalla, kun Bolivian ensimmäinen aurinkovoimala otettiin käyttöön Amazonin alueella Pandossa Boliviassa syyskuussa 2014.

Aurinkoenergia

Aurinkoenergian hinta on laskenut 7–15 prosenttia joka vuosi ja aurinkoenergiainvestoinnit kasvavat jatkuvasti globaalitasolla.

Ohutkalvotekniikalla voidaan ohittaa perinteisen teknologian hyötysuhde jo vuonna 2017 ja saada aurinkopaneelit joustaviksi, kevyiksi ja helposti muihin rakenteisiin liitettäviksi. Paneeleihin tarvitaan yhä vähemmän arvokkaita materiaaleja. Aurinkopaneeleilla suunnitellaan peitettävän tien pintoja, rakennusten seiniä ja valoa läpäisevillä paneeleilla jopa ikkunapintoja.

Aurinkoenergiaa saadaan monissa maissa jo saman verran kuin sähköä sähköverkosta, ja takaisinmaksuajat lyhenevät jatkuvasti. Australiassa aurinkoenergian, akkuteknologian ja polttokennojen avulla joka toinen kotitalous voi arvioiden mukaan irtautua sähköverkosta vuoteen 2020 mennessä.

Aki Pyykkö

sunnuntai 18. syyskuuta 2016