השראה: 7 המצאות שישנו את העשור

לא תמיד אפשר לדעת מה יעשה את השינוי. לפעמים המצאות מבריקות קורסות ונעלמות, מסיבות טכנולוגיות ועסקיות, או בגלל תעתועי גורל. לפעמים רעיונות שנשמעים מיותרים משנים את העולם. כל ההימורים בתחום מסוכנים; הרי מדי שנה מכתירים מגזיני המדע הגדולים את הטכנולוגיות המבטיחות, ומדי שנה האוויר יוצא מהן לאט לאט, או מהר מהר. רק בודדות באמת משנות את העולם.

לפני עשר שנים, למשל, סומן טום לוקס כאיש אשר יביא את הבשורה. הוא יצר טכנולוגיה של צליל מהדהד, שהיתה אמורה לאפשר פיתוח יחידות קירור הפועלות באמצעות האנרגיה של גלי הקול. זו היתה הבטחה למהפכה קרה: דרך חדשה, נוחה וזולה לקירור כל דבר, משבבי מחשב ועד מזון. עשר שנים אחרי, לוקס מוכר את הבלנדר הראשון בעולם שעובד על ערבול קולי. מהפכה הוא לא חולל, אבל מילקשייק שקט הוא יודע לעשות.

הבטחות אחרות עדיין תלויות: לפני עשור פיתח עלי ארדמיר ציפוי מסרטי פחמן (NFC), שמלווה בחיכוך כמעט אפסי. תיאורטית, הוא יכול היה לשנות כל מכניזם שנאלץ לחזור על אותה פעולה במשך מאות אלפי פעמים, מפרקי ברכיים מלאכותיים, דרך מנועי מכוניות ועד מעבורות חלל. תיאורטית, הוא עדיין יכול. הטכנולוגיה של ארדמיר כבר מראה ניצני מסחריות, ובשנים הקרובות היא אמורה להשתלב במכונות שונות.

ויש גם כאלה שלא זוכרים להכתרה בראשית הדרך, אלא מתיישבים על כס המלוכה בהמשך הדרך, ולגמרי בכוחות עצמם. לפני עשר שנים, לצד טום לוקס ועלי ארדמיר, כמה יודעי ח"ן דיברו על אלגוריתם אחד של חברה אחת, שבדיוק שכרה את המשרדים הראשונים שלה בפאלו אלטו, קליפורניה. היא לא נחשבה להבטחה אדירה, אבל בתוך שנים ספורות הצליחה לשנות את האופן שבו בני אדם לומדים, יודעים, צורכים מידע ומתמודדים עם העולם. כמעט מיותר לציין שקוראים לה גוגל.

במילים אחרות, מסוכן להמר היום על ההמצאות שישנו את העולם בעשור הקרוב. ובכל זאת, רגע לפני תום העשור וערב השנה החדשה, "כלכליסט" מסמן שבעה פיתוחים טריים שיש להם פוטנציאל אדיר לעשות מהפכות.

1. הדרך אל העתיד

כבישים שמייצרים אנרגיה

סקוט וג'ולי ברסאו מאמינים שהם בעיצומה של שליחות אלוהית. כבר שמונה שנים יושבים בני הזוג ברסאו בבקתה באיידהו, ומתכננים לשנות את שוק האנרגיה, ועל הדרך להציל את הסביבה. הדרמה הכלכלית היומרנית הזאת מסתתרת מאחורי התנהלות של מיסיונרים צנועים - ורעיון גאוני אחד. החברה של בני הזוג, Solar Roadways, מפתחת, בהתאם לשמה, כבישים סולאריים. זהו כביש שקוף, עשוי זכוכית; מתחתיה מונחים פאנלים פוטו־וולטיים שמסוגלים לייצר חשמל גם בתנאי תאורה עלובים. כדי לא לשכוח את הייעוד התחבורתי של העניין, בין הזכוכית לפאנלים משובצים נורות LED על תקן פסי הפרדה, חיישנים שמזהירים מפני מפגעים בכביש, מפשירי שלגים וקרח ועזרי תנועה אחרים. הזכוכית מספקת אחיזת כביש טובה מאוד (גם בגשם) ואפילו יכולה לנקות את עצמה.

אילוסטרציה של הכביש הסולארי. חיישנים שמפעילים נורות אזהרה וניקוי עצמי צילום: דן וולדן

המשמעות של פריסת כבישים כאלה היא יצירת רשת חשמל חלופית, אקולוגית וחכמה, שהיא גם רשת תחבורה בטיחותית וגם פתרון פשוט יותר מלפרוס את רשת החשמל הקיימת לעוד ועוד מקומות ברחבי ארצות הברית. המספרים מדהימים: מייל אחד (1.6 ק"מ) של כביש כזה יכול לשחרר לפחות 500 בתי אב מרשת החשמל הקיימת, אם הוא זוכה לרק 4 שעות אור ביום. בתנאים טובים יותר, מדובר בכמות אנרגיה שמספיקה ל־1,000 בתי אב. אם כל הדרכים המהירות בארה"ב יוחלפו בטכנולוגיה של solar roadways, הן ייצרו פי שלושה חשמל ממה שהאמריקאים צורכים כיום.

היישום שלה מחייב, כמובן, התגייסות ממשלתית נרחבת (ניסוי במימון משרד התחבורה האמריקאי כבר מתנהל) - ובעיקר הרבה מאוד כסף. עם זאת, כשהחלופה היא המשך השעבוד למקורות האנרגיה הקיימים וכשממילא מדברים באמריקה על מהפכות תשתית נרחבות, הכביש של ברסאו עשוי בהחלט להיות הדרך היחידה אל העתיד.

2. החוש השישי

אצבעות מולטימדיה

פרופ' פטי מאיס מ־MIT, הסטודנט פראנב מיסטרי ותלמידים נוספים מסתובבים היום עם מתקן קטן תלוי על הצוואר, שמחובר לאצבעונים צבעוניים שעל אצבעותיהם. המתקן, שהרכבתו עלתה 350 דולר, כולל מצלמת ווב, מקרן קטנטן עם ראי וחיבור לטלפון סלולרי, שמשמש יחידת התקשורת והמחשוב. האצבעונים, מצדם, הם סנסורים שמתקשרים עם מתקן הצוואר. קוראים לזה "החוש השישי".

המערכת הזאת היא העתיד של המחשבים, מכשירי התקשורת ותיווך המציאות. בלי מסך מגע, אפילו לא כפתור אחד, ובהתבסס קודם כל על האינטואיציה, המכשיר מאפשר למחוות הידיים והאצבעות להפעיל מגוון תוכנות וחיישנים, לאחסן ולשלוף מידע, לצלם כל דבר ולהציגו בכל מקום. הנה כמה דברים שמשתמשי "החוש השישי" כבר עושים עם המכשיר: הם מציירים בתנועות אצבע באוויר, והציור המתרקם מוקרן על הקיר. מותחים מפה אינטראקטיבית על הקיר, מסמנים ריבוע, מותחים שוב אצבעות כדי להגדיל וכן הלאה. מצלמים באצבעות נוף מחוץ לאולם, ואז נכנסים לאולם, מקרינים אותו על הקיר, מסדרים, מדביקים ומתמקדים. נוגעים בספר בחנות ומקבלים מאמזון את דירוג הגולשים שלו. מדפדפים בעיתון ומקבלים מידע נוסף וקטעי וידיאו של הכותרות. במילים אחרות, הם מסתובבים בעולם עם מחשב נייד, מקרן וגישה אינסופית למידע.

"החוש השישי". בלי מסך מגע וכפתורים, האצבעות עושות הכל צילום: ל. בארי הת'רינגטון

אבל כל אלה הם פיצ'פקעס. מהנים, משנים את התנהלותנו בעולם, אבל פיצ'פקעס. חשבו, למשל, אילו שימושים מדהימים יכולים להיות למערכת כזאת בתחום הרפואה, בעיקר בחדרי ניתוח. חשבו מה היא יכולה לעשות לכיתות הלימוד, או לתחבורה. חשבו כמה תסייע לאנשים מוגבלים או לקשישים. בעצם, חשבו על כל הפיצ'פקעס שראיתם בסרטי מדע בדיוני עד היום, ונסו לדמיין מה הייתם עושים איתם. "החוש השישי" עושה את זה. או כמו שמאיס טוענת: כשהפרויקט ייצא מהמעבדה, הוא יהיה השלב הגדול הבא באבולוציה של הטכנולוגיה.

3. גלגל הצלה לעולם השלישי

בקבוק אחד, 6,000 ליטר מים נקיים

לפני חמש שנים צפה מייקל פריטצ'רד בשידורים מהחופים מוכי הצונאמי של אסיה, בפליטים שנאלצו לשתות מים מזוהמים ובמחלות שהתפתחו אצלם בשל כך. פחות משנה אחר כך הוא ראה איך גם בארצות הברית הכל כך מתקדמת לממשל לוקח חמישה ימים שלמים להעביר מים נקיים לניצולי ההוריקן קתרינה. ופריטצ'רד התעצבן.

הוא נכנס למטבח הביתי שלו ולסדנת העבודה שבגראז', ויצא משם רק כשהיתה בידו מערכת אישית לסינון מים, עם היעילות הגבוהה ביותר עד כה. עד בקבוק הסינון של הפילטר היו בשוק מוצרים שסיננו מים ברזולוציה של 200 ננומטר; עזבו את המספר - היו בשוק מוצרים שבקטריות של שחפת (200 ננומטר) ופוליו (25 ננומטר), למשל, עברו דרכם בקלות. המסנן של פריטצ'רד עומד על 15 ננומטר, ומשאיר בחוץ כמעט 100% מהווירוסים והבקטריות. לא פלא שקוראים לו Life Saver.

בקבוק לייף סייבר אישי - בגודל של בקבוק ספורט סטנדרטי - מסנן 6,000 ליטר מים. כשהמסנן יוצא מכלל שימוש, הוא נאטם ולא מאפשר עוד סינון, כדי שלא לסכן את המשתמש. במקרה כזה צריך פשוט להחליף את הפילטר בחדש, שמספיק גם הוא ל־6,000 ליטר. לכמויות גדולות יותר פותח הג'ריקן, שיכול לסנן 25 אלף ליטר - מי שתייה לשלוש שנים, למשפחה עם ארבע נפשות.

בעולם שבו ל־3.5 מיליארד בני אדם אין גישה למקורות מים בטוחים ממחלות וזיהומים, בעיקר באפריקה ואסיה, ו־2 מיליון ילדים מתים בשנה בדיוק בגלל זה - ההבטחה של פריטצ'רד אדירה. גופים בינלאומיים רשמיים ועשרות עמותות מנסים להתמודד עם בעיית המים ועם כל הבעיות הנלוות, ומשקיעים בנושא סכומי עתק. לפריטצ'רד יספיקו 8 מיליארד דולר - הסכום שבריטניה לבדה מוציאה מדי שנה על סיוע הומניטרי למדינות מתפתחות - כדי לחלק לכל הנזקקים מתקני טיהור. בינתיים הצבא הבריטי בעניין, והשוק ההודי הוא היעד הבא של החברה. מוצ'ילרים שמוכנים להשקיע יכולים לקנות את הבקבוק כבר עכשיו לשימוש פרטי, ב־166 פאונד ועוד 127 לפילטר.

4. הקץ לכבלים

תחנת הבסיס שמשדרת חשמל אלחוטי צילום: WiTricity Corporation

חשמל שעובר באוויר

זה לא שלא חשבו על זה קודם. כבר במאה ה־19 גאון החשמל ניקולא טסלה חיפש דרך לשדר חשמל באופן אלחוטי, מתחנת כוח אחת לכל הצרכנים. כך נולד "סליל טסלה", שנאי שפועל על השראה, ללא מגע. בשיאו, טסלה הדגים שידור חשמל למרחק של כ־45 ק"מ. ברקים ניתזו ממגדל השידור, ניצוצות עפו לרגלי הקהל והדשא של טסלר "זרח כל הלילה בצבע כחול". הפרויקט נעצר. או שמא היה זה, כבר אז, חוסר מימון.

היום חזון החשמל האלחוטי מעשי הרבה יותר, בזכות פרופ' מרין סוליאצ'יץ מ־MIT. אולי ההצלחה היחסית שלו נובעת מהיומרה הנמוכה יחסית: בניגוד לטסלה, הוא לא מתכנן להעביר חשמל אלחוטי על פני קילומטרים, אלא מכוון לטווח הביתי ולמרחקים של כמה סנטימטרים עד עשרות מטרים, בתחום של מילו־ואטים עד קילו־ואטים. סוליאצ'יץ מתבסס על מדען נוסף מהמאה ה־19, מייקל פאראדיי, שגילה את ההשראה האלקטרומגנטית - זרם חשמלי העובר בחוט תיל יכול לעורר זרם חשמלי בתיל אחר הנמצא בקרבתו. עד היום הבעיה היתה שהמרחק בין החוטים היה צריך להיות סנטימטרים ספורים בלבד. סוליאצ'יץ הצליח להתגבר על הבעיה הזאת, והקים את WiTricity, חברת החשמל האלחוטי.

הפתרון של וויטריסיטי הוא לשתול במכשירים החשמליים חוטי תיל שיודעים לזהות את הבסיס החשמלי שנמצא בסביבה, להתכוונן על התדר שלו ולסגור מעגל אלקטרומגנטי. השדה שנוצר בין המכשיר לבסיס אינו מסוכן, וגם אם הוא עמוס בחפצים - הם אינם משבשים את ההעברה. את תחנת הבסיס אפשר להתקין במקום נסתר - בתוך תמונה על הקיר, למשל, או מתחת לשיש במטבח. במקרה כזה, מספיק להניח את הבלנדר מעל התחנה, והוא יתחיל לעבוד. הזזת הבלנדר או נפילה שלו יגרמו להפסקת העבודה. לא רק נוח, גם בטיחותי.

כעת שוקדים בוויטריסטי על הטעמת הטכנולוגיה - שזכתה לשם WiTricity Enabled - במכשירים חשמליים קטנים במיוחד. היישומים המסחריים בפיתוח, ולפי קברניטי החברה יש לפחות ענקית טכנולוגיה אחת שכבר נכנסה לעסק. היא עלולה לעשות לשאר היצרנים מה שהמצאת האימייל עשתה לשירותי הדואר.

goodguide. ציונים ליותר מ-75 אלף מוצרים צילום מסך: goodguide

5. קנייה חכמה באמת

ציון שיחרוץ גורל של מוצר

מספר אחד על כל מוצר אמור לשנות את הדרך שבה אנחנו קונים, ובעיקר את הדרך שבה אנחנו מחליטים מה לקנות. פרופ' דרה או'רורק מברקלי גייס צוות של מדענים ומהנדסים, ובשנה האחרונה ניתח את רשימת הרכיבים של יותר מ־75 אלף מוצרים. הוא בדק ממה הם עשויים וכמה מסוכנים החומרים, ממה מורכבות האריזות וכמה זמן לוקח להן להתפרק, מה מידת ההשפעה הסביבתית של תהליך הייצור, וכמה היצרן אחראי סביבתית. כל הממצאים מוכנסים לאלגוריתם שמייצר בסוף ציון אחד סופי לכל מוצר, מ־0 עד 10. כל הציונים, לכל המוצרים בקטגוריות שונות, מתפרסמים באתר שהקים או'רורק, GoodGuide.com.

כאב הראש הזה שקוף מבחינת הצרכנים. הם מקבלים רשימה של מוצרים שמדורגים בכל קטגוריה - מהמוצר הבריא ביותר, הידידותי ביותר לסביבה וההגון ביותר לעובדים, ועד המוצרים החלשים ביותר בכל הסוגיות האלו. כשההתלבטות בין מוצרים דומים כבר אינה נופלת על טעם (הוא זהה) או על מחיר (כנ"ל), כשעוד ועוד אנשים מפתחים מודעות חברתית־סביבתית וכשלא מעט צרכנים עושים קניות באינטרנט או מחוברים לרשת מהטלפון מול המדף בסופרמרקט - גוד גייד הוא מפתח הקניות הנוח ביותר. השימוש הגובר באתר - יותר מ־60 אלף כניסות ביום - ייצור בהדרגה לחץ על היצרנים, שיצטרכו לשנות את הרכב המוצר ומדיניות החברה כדי לטפס בסולם הציונים ולשרוד בשוק. כי איכות ושקיפות, לפי או'רורק, הן הדרך היחידה לשרוד - ולשנות.

6. מו"מ במקום אנטיביוטיקה

לדבר עם הבקטריות

כמו ד"ר דוליטל, גם פרופ' בוני בסלר מפרינסטון מדברת בשפת החיות. להבדיל מהווטרינר הנודע, היא מתמקדת בחיות הקטנות והנפוצות ביותר, הבקטריות. 10 טריליון מהן מסתובבות לנו על הגוף ובתוכו, יותר ממספר התאים שבנו. העובדה הזאת מעוררת את התהייה אם אנחנו יותר אדם או יותר בקטריה, וגרמה לבסלר לצלול לתחום.

הבשורה הגדולה שלה נוגעת לתקשורת בין הבקטריות, בתוך המין ובין מינים שונים: היא גילתה כי יש ביניהן תקשורת כימית שמתבצעת במה שנקרא חישת קוורום; קוורום הוא המונח המדיני המייחס למספר המינימלי של משתתפים הנדרש בישיבה כדי לקבל החלטה, וחישת קוורום היא היכולת לחוש כמה יצורים זהים נמצאים בסביבה ומאפשרים להתאגד, לקבל החלטה ולצאת לפעולה. במילים אחרות, מנגנון התקשורת הוא שהופך את הבקטריות מאין־ספור יצורים בודדים וחסרי אונים לקולקטיב עם יכולות מדהימות - של הגנה, עיכול ועוד - או קטלניות.

הבנה מחוכמת של המנגנון הזה תוכל לאפשר לנו להתערב בו, לתקשר עם הבקטריות. נוכל לדבר איתן, להעצים התאגדויות שטובות לנו ולשנות את ה"החלטות" במקרים שמזיקים לנו, במקום לתקוף אותן באנטיביוטיקה שרק נחלשת עם הזמן. זה נשמע בדיוני, אבל תרופה שמבוססת על המנגנון הזה כבר זכתה ל־100% הצלחה בניסוי בעכברים, כששיבשה התפתחות של כולרה באמצעות שיבוש הקוורום. המחקר עוד בעיצומו, אבל השאיפה של בסלר, בסופו של דבר, היא לייצר תרופה אחת גנרית שתוכל לחסום את התקשורת בכל סוגי הבקטריות.

פלטה לפיתוח ננו-פלואידים צילום: מיכאל פרז

7. רפואה מושלמת להמונים

מיפוי גנטי אישי ב־100 דולר

מיפוי גנטי אישי נחשב היום מפתח מרכזי לרפואת העתיד. תיאורטית, פרופיל מדויק של כל אחד מאיתנו יאפשר לחזות מה הסיכוי למחלות קטלניות, כמו סוכרת ובעיות לב, ויסייע במניעה. רופאים יוכלו לרשום לחולים את התרופות המתאימות ביותר, בלי סכנה לטעויות או תופעות לוואי מסוכנות.

ואולם כיום המיפויים הגנטיים לא מספיק מדויקים, ובעיקר יקרים מאוד - הם עולים עשרת אלפים עד 20 אלף דולר, ובעוד כמה שנים, אם הכל ילך כשורה, יעלו רק כמה אלפי דולרים.

פרופ' האן צ'או מפרינסטון לא מתכוון להמתין לצניחת המחירים. צ'או וצוות החברה שלו, BioNanomatrix, נמצאים כעת בשלב השני של פיתוח שיטה חדשה למיפוי גנטי, שאמורה להיות מדויקת יותר - ולעלות רק 100 דולר, כמו צילום חזה ברנטגן. בניגוד לשיטות הפענוח המקובלות, שבודקות אלפי מקטעים שבורים של חומר גנטי ומנסות להרכיב אותם מחדש, השיטה של צ'ו משתמשת בננו־פלואידים (חלקיקי נוזל). אלה מאפשרים לסליל DNA לעבור דרכם, קוראים אותו ומנתחים. זה כמו להשחיל חוט זעיר במיוחד בקוֹף קטנטן; כמעט בלתי אפשרי, אבל יש מי שמצליח לעשות את זה. BioNanomatrix, למשל.