Tahun 2020 melahirkan beberapa inovasi yang memberi dampak bagi lingkungan, kesehatan, dan sosial. Berikut sejumlah teknologi inovatif yang meluncur tahun ini dan kemungkinan banyak digunakan di masa mendatang.
Pesawat Bertenaga Listrik
Perjalanan udara pada 2019 telah menyumbang sebanyak 2,5 persen emisi karbon global. Angka ini akan meningkat tiga kali lipat pada 2050. Untuk menciptakan penerbangan ramah lingkungan, banyak maskapai telah menekan pelepasan karbon.
Usaha tersebut belumlah cukup. Diperlukan pesawat yang ramah lingkungan. Salah satunya memanfaatkan teknologi listrik. Motor penggerak listrik tidak hanya menghilangkan emisi karbon langsung, namun juga mengurangi biaya bahan bakar hingga 90 persen. Perawatan turun 50 persen dan kebisingan berkurang hampir 70 persen. Mesin listrik memiliki waktu perbaikan setelah 20.000. Sedang mesin konvensional 2.000 jam.
Perusahaan yang telah uji coba penerbangan listrik adalah Airbus, Ampaire, MagniX dan Eviation. Keempatnya sedang berusaha mendapatkan sertifikasi Administrasi Penerbangan Federal AS. CEO Cape Air Dan Wolf mengatakan, "Kami tertarik tidak hanya pada manfaat lingkungan, tetapi juga potensi penghematan biaya operasi."
Jarum Suntik Mikro
Jarum suntik ukuran mikro (microneedle) yang hampir tidak terlihat bisa menjadi solusi mengantarkan bahan suntikan dalam darah pasien, selain untuk pengambilan sampel darah tanpa rasa sakit. Komponen ini dapat menghindari kontak dengan ujung saraf.
Ukuran jarum suntik mikro hanya 50 sampai 2.000 mikron atau setebal kertas dengan lebar satu sampai 100 mikron atau kira-kira selebar rambut manusia. Jarum dapat menembus lapisan atas kulit yang mati untuk mencapai lapisan kedua yaitu epidermis, sehingga obat dapat memberikan hasil lebih efisien.
Tahun ini para peneliti memulai teknik baru untuk mengobati gangguan kulit seperti psoriasis, kutil, dan jenis kanker tertentu. Caranya, mencampurkan microneedles berbentuk bintang ke dalam krim atau gel terapeutik.
Kelebihan lain microneedle dapat mengurangi risiko penularan virus melalui darah dan limbah berbahaya dari pembuangan jarum suntik konvensional. Saat ini beberapa perusahaan microneedle sedang berada pada jalur komersialisasi.
Bahan Umum dari Karbon Dioksida
Proses pembuatan barang dari bahan bakar fosil, sangat berkontribusi pada emisi karbon dioksida (CO2), dan perubahan iklim. Pendekatan baru menggunakan sinar matahari untuk mengubah limbah CO2 menjadi bahan kimia baru yang dibutuhkan dapat mengurangi emisi.
Caranya, menggunakan sinar matahari dan gas karbon yang tidak diinginkan sebagai bahan mentah, sehingga ramah lingkungan. Proses ini bisa terjadi berkat kemajuan dalam teknologi katalis yang diaktifkan sinar matahari atau fotokatalis.
Para peneliti telah mengembangkan fotokatalis yang memutus ikatan rangkap resisten antara karbon dan oksigen dalam karbon dioksida. Ini langkah penting pertama dalam menciptakan sumber energi yang menghasilkan senyawa bermanfaat dari gas limbah menjadi bahan sintetis untuk pembuatan berbagai produk seperti obat-obatan, deterjen, pupuk, dan tekstil.
Penelitian dari bahan limbah karbon dioksida sudah dilakukan terutama oleh Joint Center for Artificial Photosynthesis, bersama California Institute of Technology bersama Lawrence Berkeley National Laboratory. Di Belanda dan Jerman juga sedang dilakukan penelitian untuk mengubah karbon dioksida menjadi zat bermanfaat.
Manusia Virtual untuk Penelitian Medis
Algoritma baru memungkinkan komputer mendiagnosis penyakit dengan akurasi yang belum pernah terjadi. Teknologi tersebut juga dapat menciptakan manusia virtual yang dapat menggantikan orang sungguhan dalam beberapa pengujian seperti uji klinis vaksin virus korona.
Proses tanpa melibatkan manusia dapat mempercepat pengembangan vaksin, obat dan alat. Sebab sistem tubuh buatan itu berguna dalam memprediksi orang yang sebenarnya akan merespons terapi.
Manusia virtual dapat memangkas biaya uji coba dan menghindari dampak buruk pengujian pada sukarelawan. Ini beberapa manfaat dari "in silico medicine" atau pengujian obat dan perawatan dengan organ virtual.
Dengan organ virtual, pemodelan dimulai dengan memasukkan data anatomi yang diambil dari pencitraan resolusi tinggi non-invasif dari organ aktual individu ke dalam model matematika kompleks dari mekanisme yang mengatur fungsi organ tersebut.
Saat ini uji klinis in silico medicine sudah berlangsung sampai batas tertentu. Administrasi Makanan dan Obat-obatan AS, misalnya, menggunakan simulasi komputer sebagai pengganti uji coba manusia untuk mengevaluasi sistem mamografi baru. Badan tersebut juga telah menerbitkan panduan untuk merancang uji coba obat dan perangkat yang mencakup pasien virtual.
Komunitas ilmiah dan mitra industri telah menjalankan proyek ini melalui inisiatif seperti Proyek Jantung Hidup oleh Dassault Systèmes, Institut Manusia Fisiologis Virtual untuk Riset Biomedis Integratif, dan Microsoft's Healthcare NExT. hay/G-1
