Rückblick 2017: Technologien läuten neue Ära ein

Medizinische Neuheiten erleichtern künftig Diagnose und Behandlung. [...]

Egal, ob Quantentechnologie, 3D-Druck oder Künstliche Intelligenz (KI) – das Jahr 2017 hat eine Fülle technologischer Revolutionen mit sich gebracht. Diese beschränken sich nicht nur auf den technischen Bereich, sondern heben auch die Medizin auf ein neues Level. Obwohl neue Speichertechnologien sowie Durchbrüche im VR-Bereich den Usern noch nie da gewesene Nutzungsmöglichkeiten bieten, bleiben die omnipräsenten Risiken, die von Spionage und Hacking ausgehen, aktuell.

Quantentechnologie erforscht
Die großen Veränderungen fangen oft im Kleinen an. So hat sich im Bereich der Quantentechnologie in den vergangenen zwölf Monaten viel getan. Forscher der University of New South Wales haben einen Quantencomputer in Form eines Silizium-Chips entwickelt. Dem Hitzeproblem haben sich Experten der Aalto University in Finnland mit ihrem „Nanokühlschrank“, der die Wärme der Quantenbits abfangen soll, angenommen. Auch in puncto Geschwindigkeit haben Physiker der Universität Basel mit der Herstellung eines blitzschnellen Quantenspeichers für Photonen erhebliche Fortschritte erzielt.

Neue Chancen bringen jedoch auch neue Risiken mit sich. So kommen Security-Experten laut einem Bericht, der dem Atlantic Council vorliegt, zum Schluss, dass die Präsidentschaftswahl 2016 durch Cyber-Kriminelle beeinflusst werden hätte können. Die unsichtbaren Fäden der Überwachung und Manipulation machen auch nicht Halt vor Fahrzeugen. Das irische Office of the Data Protection Commissioner warnt zahlreiche Unternehmen davor, dass sich ihre privaten Ermittler Kundendaten mittels an Autos angebrachten Tracking Devices erschleichen. Im Kampf gegen derartige Übergriffe haben Forscher der University of Buffalo eine App entwickelt, die Stimm-Hacking verhindert.

3D-Drucktechnik versetzt Berge
Von Cyber-Attacken sind nicht nur Regierungssysteme und Privatkunden betroffen. Wissenschaftler der Rutgers University-New Brunswick wollen Maßnahmen gegen die Manipulation von 3D-Druckern entwickeln. Ziel der Hacker sind Defekte in Endprodukten, die zum Beispiel für Spitäler oder die Luft- und Automobilindustrie folgenschwer sein können. Den schnellsten 3D-Drucker der Welt, welcher nur sechs Minuten für ein legosteingroßes Bauteil benötigt, haben Ingenieure des MIT ins Leben gerufen. Dass dem 3D-Druck 2017 keine Grenzen gesetzt sind, beweisen Forscher der ETH Zürich mit ihrem weichen Kunstherz aus Silikon, das Nachteile anderer Implantate beseitigt.

Zu diesem medizinischen Durchbruch gesellen sich eine Reihe neuer Entwicklungen, welche die Diagnosemöglichkeiten ins 21. Jahrhundert befördern. Die App „BiliScreen“ erkennt Bauchspeicheldrüsenkrebs via Selfie und schlägt bei Gelbsucht, einem Symptom der Erkrankung, Alarm. Das Device „WiGait“ nutzt Wireless-Signale, um die Laufgeschwindigkeit mehrerer Menschen gleichzeitig zu ermitteln. In der Erforschung der Krankheit Parkinson, die durch verkürzte Schritte charakterisiert ist, bietet sich ein derartiges Tool an. Prothesen werden zum Multifunktions-Tool. Das Office of Naval Research arbeitet an einer smarten Beinprothese, die Infektionen mittels integrierter Sensoren erkennt.

Umweltschutz rückt in den Fokus
2017 stand auch im Zeichen der Umweltschonung. Der Solar-Kocher „SolSource“ von One Earth Designs verhindert Luftverschmutzung und ist fünfmal schneller als ein mit Holzkohle betriebener Kocher. Das Sonnenlicht machen sich ebenfalls Forscher des japanischen Forschungsinstituts Riken zunutze. Diese haben eine organische Solarzelle entwickelt, die dehn- sowie waschbar und somit ideal für den Einsatz in Kleidungsstücken ist. Dabei handelt es sich um ein ultradünnes Photovoltaik-Device, das sogar Strom liefert, wenn es in Wasser eingeweicht, gedehnt oder zusammengepresst wird.

Wissenschaftler der Binghamton University haben sich nicht nur der Energiegewinnung, sondern auch der Energiespeicherung gewidmet. Das Ergebnis ist eine Batterie, die nur durch Speichel betrieben wird und als Energiequelle für Extremsituationen dient. Nicht nur Speichel, sondern auch Abfall-Graphit und Schrott-Metall können laut Empa zur Batterieherstellung genutzt werden. In anderen Größendimensionen operiert der Konzern Tesla, der in Südaustralien den größten Lithium-Ionen-Akku der Welt bauen wird. Das Projekt soll die Stromversorgung von über 30.000 Haushalten gewährleisten.

Wissenschaftler des MIT sagen Umweltgiften den Kampf an. Mithilfe eines 3D-Druckverfahrens, das mit einer Tinte aus genetisch veränderten Bakterien arbeitet, haben sie ein „lebendes Tattoo“ entwickelt, das bei Schadstoffen in der Luft Alarm schlägt. Darüber hinaus zeigen Forscher des MIT, dass Pflanzen den Schreibtisch nicht nur dekorieren, sondern auch erleuchten können. Sie haben leuchtende Nanopartikel in die Blätter der Echten Brunnenkresse „eingebaut“. Das Modell hat vier Stunden lang genügend Licht zum Lesen eines Buches gespendet. Künftig sollen auch Städte mit dieser neuen Technologie erhellt werden.

Künstliche Intelligenz bemerkt alles
Im vergangenen Jahr könnten sämtliche Grenzen überwunden werden. Dies veranschaulicht auch das Unternehmen Human mit seinem KI-Algorithmus, der Selbstmorde bei öffentlichen Verkehrsmitteln anhand der Mimik prophezeit. KI punktet nicht nur bei der Erkennung von Emotionen, sondern auch in der Vorhersage von Alzheimer. Forscher der McGill University haben einen Algorithmus trainiert, der die Erkrankung mit einer Trefferquote von 84 Prozent und zwei Jahre im Voraus diagnostiziert. Bald werden neben Ärzten auch Magiere von KI profitieren. Wissenschaftler der Queen Mary University of London haben eine KI entwickelt, die das Gehirn dank Online-Suche durchschaut.

Entscheidende Errungenschaften sind auch im Bereich Virtual Reality (VR) erzielt worden. Forscher der National University of Singapore haben ein System für VR-Headsets erschaffen, das Wetterbedingungen realitätsgetreu nachempfinden lässt. Schon bald können die User dank Wissenschaftlern des MIT den VR-Genuss ganz ohne Kabel erleben. Dabei handelt es sich um das sogenannte „MoVR“-System, das Daten kabellos vom Ausgangsgerät zum Headset streamt. Damit virtuelle Welten auch auf Dauer festgehalten werden können, hat das US-Designstudio dotdotdash das Gerät „D3-U“ entwickelt, mit dem Fotografie in einer VR-Umgebung funktioniert.