EIC Tech Report 2023: Інновації у сфері глибоких технологій

В жовтні 2023 року Європейська інноваційна рада (European Innovation Council, EIC) опублікувала звіт EIC Tech Report 2023, присвячений аналізу глобальних тенденцій в сфері Deep tech технологій та програми їх фінансування. Цей аналітичний звіт покликаний проінформувати про технології та інженерії, які мають потенціал для створення трансформаційних рішень і можуть вирішити найактуальніші суспільні виклики в рамках зміни світової економічної парадигми, в контексті розвитку глибоких технологій.

Серед ключових технологій в сфері DIGITAL, INDUSTRY & SPACE особлива увага зосереджена на наступних:

• Передові матеріали (наприклад, зубні & медичні імпланти, деталі двигунів, 3D друк їжі, електрокаталізатори без CRM, удосконалені матеріали для фотоелектричної системи (Photovoltaic (PV))
• Штучний інтелект. Здатність ШІ розвивати когнітивні увагу, передбачення, уяву та перспективу, що дозволяють симбіотичну взаємодію із зовнішніми системами. Краще розуміння взаємодії розумних технологій та людиноцентричних самосвідомих систем ШІ.
• Наступне покоління електронних пристроїв та матеріалів, в основі яких 3D інтерконнекти, метапристрої (наприклад, регульовані лінзи для антен або 3D-компоненти, що змінюються в часі, безконтактні тактильні пристрої, тощо). Розвиток та впровадження такого виду пристроїв може відкрити широкий спектр застосувань у робототехніці та медицині, а також розпочати нову еру для телекомунікацій. Рідка пам’ять (використання колоїдних наночастин для недорогої пам’яті високої щільності (понад 100 Гбіт/мм2) та фотонні інтегральні схеми нового покоління, сенсори поєднані з ШІ для використання в складних природних умовах (наприклад, підводний оптичний бездротовий зв’язок), – все це створює інноваційне Deep Tech підґрунтя для впровадження революційних змін у всіх, без винятку, індустріях.
• Системи вимірювання (екологічні та компактні прискорювачі частинок) та Квантові технології (нові кубіти – потужні найменші одиниці зберігання даних у квантових системах, квантові прилади кімнатної температури, енергоефективний безпечний квантовий зв’язок, квантові сенсори та програмне забезпечення), дозволяють перейти від класичних систем обчислення до квантових.
• Космос. Активне видалення та переробка космічного сміття. Використання магнітів, механізмів сходження з орбіти, сіток, гарпунів, тросів, космічних лазерів і сонячних вітрил. Найбільш багатообіцяючими зеленими та доступними концепціями є троси, космічні лазери та сонячні вітрила. У довгостроковій перспективі з’являться концепції переробки в космосі та повторного використання корпусів ракет, неіснуючих супутників або фрагментів старих супутників. Проектування та розробка технологій сходження з орбіти, таких як троси, сонячні вітрила, космічні лазери, світлові вітрила, аерогальмування або електричні двигуни, що дихають атмосферою (ABEP), сприятимуть появі революційних безпаливних технологій, які змінюють правила гри.

В сфері CLEANTECH технологій представлені такі індустрії як Agri-food, будівництво, зберігання енергії, відновлювальне паливо та хімікати, транспорт і мобільність.

Актуальні технологічні рішення в цих сферах пропонують розвивати та масштабувати з фокусом на:

• Аквакультури, зокрема, використання біотехнологій морських мікроводоростей для виробництва пакувальних матеріалів, починаючи від біомаси медуз до раковин молюсків.
• Сільськогосподарські культури, стійкі до клімату, які поглинають більше CO2, а фотосинтез здійснюється за допомогою штучного інтелекту.
• Зменшення використання мінеральних добрив у рослинництві, вдосконаленні програмного забезпечення та засобів захисту, відновлення ґрунтів (оптико-електронні чіпи для виявлення забруднень ґрунту або біонічні роботи-дощові черв’яки для моніторингу стану ґрунту).
• Прецизійну ферментацію як передумову для створення інноваційних харчових продуктів (виробництво високоцінних харчових продуктів і кормів, а також неїстівних матеріалів, з неякісних матеріалів та харчових відходів, збільшення надоїв молока або виробництва біополімерів на молочних фермах із сільськогосподарських відходів).
• Біоміметичні стратегії проектування в сфері будівництва об’єктів промислового та житлового призначення та використання вуглецево-нейтральних/вуглецево-негативних будівельних матеріалів, здатних зменшувати викиди вуглецю при їх використанні та/або виробництві, а також підвищувати здатність уловлювати вуглець та матеріалів, як містять живі клітини (міцелій).
• Металево-повітряні та проточні батареї та нові матеріали для зберігання теплової енергії.
• Утилізацію відпрацьованого тепла та збір енергії. Перспективні напрямки досліджень в цьому напрямку включають отримання енергії з вологи навколишнього середовища, механічних коливань, тепла навколишнього середовища або світла в приміщенні.
• Перетворення сонячної енергії на паливо та хімікати за допомогою біотехнологій, що дозволяє створювати широкий спектр продуктів, починаючи від водню і закінчуючи синтетичним паливом або фармацевтичними препаратами.
• Пряме уловлювання та перетворення вуглецю в якості складової переходу на циркулярність із відходами як ресурсом для відновлюваного палива та хімікатів. Нові підходи спрямовані на перетворення відходів, наприклад, стічні води або димові гази – в ресурс, який, замінить, наприклад, чисту питну воду.
• Інтелектуальні/автономні системи високошвидкісного транспорту та технології для розвитку систем безпеки дорожнього руху наступного покоління, які включають моделі прогнозування безпеки пересування на велосипеді, люмінесцентне освітлення доріг на сонячних батареях і передові системи допомоги водієві для м’якої та індивідуальної мобільності.

Не залишилася поза увагою і сфера HEALTH як флагман серед індустрій в контексті використання інноваційних технологій, зокрема:

• Розробка метаболічної магнітно-резонансної томографії яка, ймовірно, покращить/витіснить традиційні анатомічні зображення за допомогою МРТ та інших методів.
• Використання надчутливого ультразвуку для лікування та візуалізації.
• Використання людиноцентричної роботизованої хірургії в основі якої лежить прийняття рішень за допомогою ШІ.
• Поява надмалих та ефективних імплантованих пристроїв, які можуть підтримувати діапазон функцій, включаючи допомогу в спілкуванні, русі тощо.
• Більше того, біотехнології в сфері моделювання хвороб відкривають нові можливості для розвитку терапії, в тому числі при лікуванні раку, та включають, у т. ч., виробництво тканин пацієнта/органів.

Аналітичні матеріали та статті провідних фахівців в галузях DIGITAL & INDUSTRY, CLEANTECH та HEALTH дозволяють глибоко зануритися у найбільш перспективні напрямки в розрізі кожної з індустрій, наприклад, квантові технології (квантові сенсори, програмне забезпечення, нові кубіти та гібридний computing) як основу для переходу Європейських інновацій з площини лабораторій в середовище фабрик (from lab-to-fab); новітні матеріали та прилади, які сприяють зменшенню споживання енергії, передові технології в сфері освоєння космосу, розробки для переходу від викопного палива до палива, отриманого з відновлювальних джерел енергії. Крім цього, високий потенціал в сфері вивчення та впровадження нових технологій для виявлення та лікування ракових захворювань.