1. בעקבות השמש: לייעל את האנרגיה הסולארית
בחורף האחרון קבע הסטארט-אפ סמפריוס (Semprius) שיא חשוב בתחום האנרגיה הסולארית: הוא הדגים כיצד יכולים הפנלים הסולאריים שלו להמיר לחשמל כמעט 34% מן האור הנופל עליהם. בסמפריוס טוענים כי במקומות מסוימים, ומרגע שתיושם בקנה מידה משמעותי, הטכנולוגיה הזאת תוכל לייצר בתוך זמן לא רב חשמל שיהיה זול דיו על-מנת להתחרות עם תחנות כוח המופעלות בפחם ובגז טבעי.
הואיל והקמה של מתקנים סולאריים כרוכה בעלויות קבועות רבות, ובכללן מחירי הקרקעות ומערכות הפנלים, חשוב למקסם את היעילות של כל פנל כדי להוריד את מחירה של האנרגיה המופקת. חברות שונות מנסות דרכים שונות לעשות זאת, ובכללן שימוש בחומרים שאינם סיליקון - המוליך למחצה הנפוץ ביותר בפנלים סולאריים כיום. סמפריוס משתמשת בחומר המכונה גליום ארסני, המוצלח יותר מסיליקון בהמרה של אור לחשמל - שיא היעילות שנמדד בפנל סולארי מבוסס סיליקון הוא כ-23%. אלא שגליום ארסני הוא גם חומר יקר יותר באופן משמעותי, ובסמפריוס מנסים לפצות על זה בכמה דרכים.
דרך אחת היא הקטנה של התאים הסולאריים - קולטני האור של הפנל הסולארי - כך שרוחבו ואורכו של כל אחד מהם יהיה רק 600 מיקרומטרים, ועוביו יהיה רק עשרה מיקרומטרים. תהליך הייצור של החברה מבוסס על מחקר של אחד ממייסדיה, ג'ון רוג'רס, פרופסור לכימיה ולהנדסה באוניברסיטת אילינוי, שמצא דרך לגדל את התאים הקטנים על נתח גליום ארסני, להפריד אותם במהירות, ולהשתמש בנתח כדי ליצור תאים נוספים. לאחר שהתאים נפרסים, סמפריוס ממקסמת את הפקת האנרגיה על-ידי כך שהיא מציבה מעליהם עדשות זכוכית הממקדות את אור השמש פי 1,100. מיקוד אור שמש בפנלים סולאריים אמנם אינו עניין חדש, אבל כאשר מדובר בתאי הסיליקון, שהם גדולים יותר, לרוב יש צורך להשתמש במערכת קירור כדי להוליך משם את החום שנוצר. כאן מגיע החידוש של סמפריוס: התאים הקטנים שלה מפיקים חום כה מועט, שאין צורך בקירור - דבר המסייע להפחתת עלויות נוספת.
על יתרונותיה של סמפריוס מעיבות המגבלות הנוגעות לשימוש בעדשות למיקוד אור: המערכת פועלת באופן מיטבי כאשר התאים מקבלים אור שמש ישיר, תחת שמים בלתי מעוננים, וייצור האנרגיה פוחת באופן משמעותי בכל מצב אחר. כמו כן, סמפריוס, שגייסה כ-44 מיליון דולרים מקרנות הון סיכון ומחברת סימנס (המקימה תחנות כוח רגילות וירוקות), תידרש לגייס סכומי כסף נוספים ולעשות זאת באקלים כלכלי שאינו אוהד במיוחד סטארט-אפים בתחום האנרגיה. במקביל, סמפריוס תיאלץ לצמצם את עלויות הייצור שלה, ולעשות זאת במהרה על-מנת להתחרות עם פנלים מבוססי סיליקון מתוצרת סין, שמחירם צנח כדי מחצית ויותר במרוצת 2011 לבדה.
2. הוקוס פוקוס: להמציא מחדש את המצלמה
החידוש המשמעותי הראשון בעיצוב מצלמות מאז ראשית ימי הצילום הדיגיטלי אירע במארס 2012: מצלמה שמאפשרת לטפל בפוקוס לאחר הצילום. מחירה מתחיל ב-399 דולרים, ומקורה הוא לייטרו (Lytro), סטארט-אפ מעמק הסיליקון המתעתד להשתמש בטכנולוגיה שלו כדי להציע חידושים משמעותיים אף יותר מאשר פוקוס בדיעבד; למשל, יצירת תמונות תלת-ממדיות בבית. שינוי פוקוס של תמונה בדיעבד הוא רק יכולת ראשונית במנעד היכולות שיציגו המצלמות של לייטרו. בקרוב יהיה ניתן להוריד עדכון תוכנה שיאפשר למצלמות להציג כל פרט בתמונה בפוקוס חד, יהיה אשר יהיה מרחקו מן העדשה. דבר כזה לא היה אפשרי במצלמה רגילה.
כדי לתעד את המיקום, את הצבע ואת העוצמה של האור החודר מבעד לעדשה, כל המצלמות הזמינות לצרכן הפרטי משתמשות בלוח שטוח - בין שמדובר בסרט כימי ובין שבחיישן דיגיטלי. גם המצלמה של לייטרו עושה את כל זה, אבל נוסף על כך היא מתעדת את הזווית שבה הגיע האור. התוצאה היא שהקבצים שנוצרים אינם תמונות, אלא מסדי נתונים קטנים, המתעדים את הדפוס התלת-ממדי של האור - המכונה "שדה אור" - ברגע נתון. התוכנה יכולה להשתמש במסד הנתונים הזה כדי להפיק תמונות רבות ואפקטים ויזואליים רבים, המתאפשרים כולם הודות לפתיחה יחידה של הצמצם.
מצלמות שדה אור אינן דבר חדש, אלא שעד כה שימשו רק לצרכים תעשייתיים מוגבלים, ולא היו זולות די הצורך לצרכן הפרטי. רן נג, מייסד לייטרו, שחקר טכנולוגיית שדה אור במסגרת הדוקטורט שלו בסטנפורד, הוזיל את המצלמה על-ידי שימוש בעיצוב פשוט יותר. במקום להשתמש בעדשות רבות, שהפכו את מצלמות שדה האור הקיימות להתקנים יקרים ועדינים, נג השתמש בסרט פלסטיק זול שהוטבעו בו מיקרו-עדשות, הניח אותו מעל חיישן דיגיטלי רגיל, והוכיח שניתן להשתמש בו כדי לזהות את כיוון האור הנכנס.
נג בוחן גם מצלמת וידיאו שתאפשר לבחור פוקוס בדיעבד, דבר שיוכל לשפר במידה נחוצה וניכרת את ערכי ההפקה של סרטים ביתיים. "בעתיד, כל המצלמות יהיו מבוססות שדה אור", אומר נג. את התמונות יהיה ניתן לשתף ברשתות החברתיות, אבל לא רק לשתף, אלא גם לאפשר למשתמשים אחרים לשחק עם הפוקוס ולגלות מה עוד קלטה העדשה.
3. אינטל בפנים: להאיץ ולייעל את המעבדים
בניסיון להמשיך לדחוס יותר ויותר רכיבים לשבבי סיליקון, אינטל החלה בייצור המוני של מעבדים המבוססים על טרנזיסטורים תלת-ממדיים. לא זו בלבד שהמהלך מאריך את תוקפו של חוק מור (החוזה כי מספר הטרנזיסטורים בכל שבב יוכפל מדי כשנתיים), אלא שהוא יכול גם להביא לשיפור הן בנצילות האנרגטית של המעבדים והן במהירותם.
הסבר קצר: במעבר הזרם בשבבים קונבנציונליים שולט שדה חשמלי, שאותו מייצר רכיב שער הממוקם מעל לערוץ הולכה רחב ושטוח המוטבע במצע הסיליקון. בטרנזיסטורים תלת-ממדיים, ערוץ הובלת הזרם הזה הוצב אנכית, והוא עולה מעל פני השבב. כך יכול החומר שממנו מורכב הערוץ לעמוד במגע עם השער, הן משני עבריו והן בראשו, ולהשאיר מעט מן הערוץ חשוף להפרעות ממטענים תועים במצע שתחתיו. בטרנזיסטורים קודמים, מטענים כאלה חיבלו ביכולתו של השער לחסום מעבר זרם, ולפיכך גרמו לדליפת זרם בלתי פוסקת. בהיעדר דליפת זרם, טרנזיסטור יכול להידלק ולכבות בצורה נקייה ומהירה יותר, וכן לצרוך פחות אנרגיה, משום שהמתכננים אינם צריכים לחשוש מפני האפשרות שדליפת זרם תתפרש בטעות כסיגנל פעיל.
אינטל טוענת כי הטרנזיסטורים החדשים שפיתחה יכולים לשנות את מצבם במהירות הגבוהה ב-37% מזו של טרנזיסטורים קודמים, ולהידרש לשם כך למחצית מכמות האנרגיה. שינוי מצב מהיר יותר, פירושו שבבים מהירים יותר. נוסף על כך, טביעת הרגל המצומצמת מאפשרת לצופף את הטרנזיסטורים. כעת יכולים הסיגנלים לעבור ביניהם מהר יותר, ולהאיץ את השבב אף יותר.
המעבדים הראשונים המבוססים על הטכנולוגיה הזו יופיעו במחשבים ניידים, אבל התעשייה נרגשת במיוחד מן האפשרות לחסוך בצריכת האנרגיה של התקני כף יד. פירוש הדבר הוא שהמתכננים יוכלו לשדרג את ביצועיהם של התקנים בלי להידרש לסוללות גדולות יותר, ולחלופין, להשתמש בסוללות קטנות יותר בלי להתפשר על הביצועים. "לפני עשר שנים, כולם רצו רק לייצר שבבים מהירים יותר", אומר מארק בוהר, ראש תחום טכנולוגיות עיבוד באינטל. "כיום, החיסכון באנרגיה חשוב פי כמה".
בחמש השנים הבאות תוכל התעשייה לעסוק בשיפור נוסף של הטרנזיסטור החדש. השבבים הקודמים של אינטל יכלו להכיל 4.87 מיליון טרנזיסטורים במילימטר רבוע; השבבים החדשים יכולים להכיל 8.75 מיליון, ועד שנת 2017 צפוי כי ניתן יהיה להגיע לכשלושים מיליון טרנזיסטורים במילימטר רבוע. "זה מבטיח לסיליקון עוד כמה דורות של קיום", אומר בוהר.
4. הכוח להמון: להזניק סטארט-אפים במימון הגולשים
איך משיגים מימון למיזם שמתרוצץ לכם במוח? הדרך המסורתית היא באמצעות קרנות ההון סיכון והאנג'לים למיניהם. הדרך האלטרנטיבית שתופסת תאוצה היא באמצעות מודל מימון ההמונים, ה-Crowd Funding, שמציע חלופה לעסקים מסוגים מסוימים, דוגמת חברות אינטרנט ועיצוב. המודל מאפשר לחברות סטארט-אפ לשמור על ערכיהן, לקבוע את האסטרטגיה שלהן בעצמן, ולזכות גם בקהילה מסורה של משתמשים מוקדמים.
אתר מפתח בתחום הוא קיק סטארטר (Kickstarter) שבסיסו בניו יורק. האתר הוקם במקור כדי לסייע במימון פרויקטים בתחום היצירה, ונעשה לכוח משמעותי במימון סטארט-אפים טכנולוגיים. יזמים השתמשו באתר כדי לגייס מאות אלפי דולרים וכדי לפתח ולהפיק מוצרים, ובכללם מערכת חיישנים מרושתת לבית, וכן ערכה להדפסת אובייקטים תלת-ממדיים. רוב הפרויקטים מבקשים סכומים קטנים יחסית, אך היו גם כאלה שחצו את רף מיליון הדולרים. דוגמה טובה היא של Double Fine Productions, שגייסה 3 מיליון דולרים לפיתוח משחק וידיאו.
האתר עובד בשיטת הכול או לא-כלום. היזם המבקש לגייס כסף לפרויקט מציג את יעד הגיוס שלו, ולצדו את התחייבויותיו למשקיעים. אם פרויקט אינו מגיע ליעד הגיוס שלו (כפי שקרה ל-54% מהם בשנת 2011), הרי כסף לא נגבה גם ממי שהתחייב להעביר; ואם פרויקט הגיע ליעד הגיוס שלו, הכסף נגבה מהתורמים, שמצדם זוכים לתגמולים שונים ומשונים, החל בפתקי תודה וכלה במוצרים ואפילו בחבילות משוכללות שכוללות לפעמים ביקור במקום העבודה של היוצר.
המספרים של קיק סטארטר, שנוסד ב-2009 בידי יאנסי סטריקלר, צ'רלס אדלר ופרי צ'ן, בהחלט מרשימים, ואם יש בהם כדי לסמן את הכיוון שאליו הולכת הרשת, הרי בהחלט מדובר בטכנולוגיה מהפכנית. בסך-הכול העביר האתר ליזמים כ-350 מיליון דולרים מאז נוסד, וכשמביאים בחשבון את העובדה שהאתר גוזר עמלה של 5% מההשקעות, הרי מדובר בעסק רווחי מאוד גם למייסדיו. "אם אתרי מימון המוניים יתחילו להציע מניות אקוויטי", מסכם פול קדרוסקי, עמית בכיר בקרן קאופמן המתמחה בהון סיכון, "הרי כמה עשרות קרנות הון סיכון ייעלמו".
5. מכונת הזמן: לנתח את פעילות הגולשים
אם תהיתם למה שינתה פייסבוק את העמוד האישי לתצורת ציר הזמן (Timeline), הרי התשובה אינה טמונה רק בעיצוב אטרקטיבי יותר. המניע הוא בראש ובראשונה כלכלי. באמצעות ממשק הטיים ליין, פייסבוק גורמת למשתמשים שלה לחלוק מידע נוסף על עצמם, ובמקביל גם מקלה את הניווט ואת הניתוח של כמויות המידע העצומות שנאגרות לשם פילוח טוב יותר של הפרסומות המניבות כיום 85% מרווחיה. פייסבוק מעודדת באמצעות הטיים ליין את המשתמשים לחזור לעדכונים ישנים ולהוסיף להם מידע, כמו גם להוסיף רטרואקטיבית מידע ביוגרפי חדש.
אחת הדרכים שבה מעודדים את משתמשי הטיים ליין להוסיף לפרופיל שלהם נתונים שניתן לשווק, היא לבקש מהם לקטלג את העדכונים שלהם במערך של אירועי חיים, הכולל תגיות לפעולות דוגמת קניית בית או כלי רכב. משתמש המציין כי רכש כלי רכב, מתבקש לציין פרטים דוגמת יצרן, דגם ומודל, כמו גם מתי והיכן התבצעה הרכישה, ומי היה אז במחיצתו. פייסבוק יכולה לחבר את הנקודות ולקבוע את המין, את רמת ההכנסה, את רמת ההשכלה ואת המקצוע של אדם המועד לרכוש מכונית מסוג מסוים.
הטיים ליין נעשה לאוטוביוגרפיה ממוחשבת, עמידה וארוכת טווח: יומן מולטימדיה של חיינו, המרחף בענן ופתוח לחיפושים. לצד זאת, עלולה להיות לו גם תוצאה בלתי מתוכננת. הוא עלול לעורר את תשומת לבם של המשתמשים לכמות המידע שפייסבוק מחזיקה עליהם. בדרך כלל, "כאשר אנשים חולקים מידע על עצמם, הם רואים תמונה יחידה", אומרת פרופ' דיירדרה מאליגן מבית הספר למידע של אוניברסיטת ברקלי. "כשאנשים רואים את הטיים ליין, הם מתחילים להבין שכל הפיסות מתחברות למשהו הגדול מסך חלקיו".
6. שעון החול: להאריך את תקופת הפוריות
את הנתון הבא מכירה היטב כל אישה: תקופת הפוריות מוגבלת למספר הביציות הכולל שלה, כמו גם לאיכותן המידרדרת של הביציות כאשר היא מגיעה לשנות ה-40 של חייה. מי שעשוי לחולל מהפכה ביולוגית ולהרחיב את טווח הגילאים שבו יוכלו ללדת הוא ג'ונתן טילי, ביולוג מאוניברסיטת הרווארד, שאולי גילה דרך להאט את תקתוק השעון הביולוגי.
במאמר שפרסם במארס האחרון יחד עם כמה מעמיתיו, דווח כי נשים נושאות בשחלותיהן תאי גזע של ביציות גם בבגרותן. עבודתו של טילי עם תאי גזע - תאים שיכולים להתמחות או להתפתח לכדי תאים מסוגים אחרים - עשויה לפתור את שתי הבעיות הללו. ראשית, ייתכן כי בהינתן תמריץ מתאים, התאים שהתגלו יוכלו להתפתח לביציות חדשות. וגם אם לא, אומר טילי, "ניתן יהיה להשתמש בהם כדי להצעיר ביציות קיימות אצל נשים מבוגרות".
את תאי הגזע הללו גילה טילי לראשונה ב-2004 בניסוי בעכברים. לאחר שזיהה תאי גזע של ביציות ברקמת השחלה של נשים מבוגרות, הוא בודד את התאים ואז הזריק אותם אל רקמת שחלה אנושית שהושתלה לאחר מכן בעכברים. שם התמיינו התאים לכדי ביציות בלתי בשלות, אשר הבשילו בזו אחר זו בזמן הביוץ. טילי לא המשיך בעבודה עם הביציות הבלתי בשלות, אבל הוא טוען שהצליח לגרום לתאי גזע של ביציות שנלקחו מעכברים להפיק ביציות עכברים מתפקדות, שהופרו והגיעו לשלבי ההתפתחות העוברית המוקדמת.
המחקר אמנם עדיין רחוק מן השלב שניתן יהיה ליצור בו תינוק בשר ודם. אולם, מדובר בכיוון חשיבה ש"משנה את האופן שבו אנחנו מבינים פוריות", כדברי טילי, המשמש גם מנהל המרכז לביולוגיה של הרבייה בבית חולים במדינת מסצ'וסטס.
אף שבין עמיתיו של טילי יש גם המפקפקים בכך שהתאים שמצא ברקמת השחלה הם אכן תאי גזע, כמו גם בכך שיוכלו להתפתח לכדי ביציות מתפקדות, רבים מהם מוצאים שמדובר במחקר מעורר מחשבה. אחת מהם היא אליזבת מקגי, פרופסור עמ יתה וראש המכון לאנדוקרינולוגיה של רבייה באוניברסיטה הקהילתית של וירג'יניה. "אני חושבת שזו קפיצה מעניינת מאוד", היא אומרת, "עם זאת, אני חושבת שנצטרך לעשות עוד דרך ארוכה עד שזה יהפוך למוצר המועיל לנשים".
מי שבונה על כך שאין מדובר בדרך ארוכה מדי היא חברת אובסיינס (OvaScience), העוסקת ביישומים מסחריים לעבודתו של טילי, ואשר גייסה 43 מיליון דולרים כדי לבחון טיפולי פוריות ושימושים אחרים שניתן לעשות בתאי הגזע. עם מייסדי החברה נמנים יזם ההון סיכון כריסטוף וסטפל, וכן חוקר האנטיאייג'ינג דיוויד סינקלייר מהרווארד, שעשו ב-2008 אקזיט של 720 מיליון דולרים עם מכירת חברה אחרת.
7. משוואה בנעלם: להאיץ את העולם הדיגיטלי
בינואר האחרון, ארבעה חוקרים מ-MIT הציגו בגאווה תחליף לאחד האלגוריתמים החשובים ביותר במדעי המחשב. פיוטר אינדיק (בצילום למעלה - משמאל לימין), דינה קטבי, אריק פרייס וחיתאם חסניה, יצרו דרך מהירה יותר לביצועה של טרנספורמציית פורייה (Fourier Transform); טכניקה מתמטית לעיבוד זרמי נתונים המהווה מסד לפעולתם של התקני דימות רפואית, של ראוטרים אלחוטיים ושל רשתות סלולריות מדור רביעי.
העיקרון של טרנספורמציית פורייה, שמקורה במאה ה-19, הוא כי כל סיגנל, כמו למשל הקלטת אודיו, ניתן לייצג כסכום של אסופת גלי סינוס וקוסינוס, הנבדלים זה מזה בתדירות ובמשרעת. באסופת הגלים הזו ניתן לטפל בנוחות יחסית - כדי לאפשר דחיסה של הקלטה, לדוגמה, או הנחתה של רעש.
באמצע שנות ה-60 של המאה ה-20 פותח אלגוריתם ידידותי למחשב, ושמו טרנספורמציית פורייה מהירה - Fast Fourier Transform, ובקיצור, FFT. כל מי שנפעם לנוכח גודלו הזערורי של קובץ mp3 בהשוואה לקובץ בלתי דחוס של אותה הקלטה, חייב את התפעמותו לפעולתו של אלגוריתם FFT.
באמצעות האלגוריתם החדש, המכונה טרנספורמציית פורייה דלילה - Sparse Fourier Transform, ובקיצור, SFT - ניתן לעבד זרמי נתונים מהירים פי עשרה עד פי מאה מכפי שניתן היה לעשות עם FFT. מבלי להיכנס להסברים טכניים מדי, נאמר שמשום שאלגוריתם SFT אינו נדרש לעבוד עם כל סוג אפשרי של זרמי נתונים, הוא יכול לבצע קיצורי דרך שלא היו מתאפשרים בהקשרים אחרים. המשמעות היא שבאמצעות טרנספורמציה מהירה יותר, יש צורך בפחות כוח מחשוב לשם עיבוד של כמות מידע נתונה; עניין משמעותי בכל הנוגע להתקני מולטימדיה ניידים דוגמת סמארטפונים וטאבלטים.
לחלופין, מהנדסים יכולים להשתמש באותה כמות של אנרגיה כדי לעשות דברים שלא היו אפשריים, לנוכח דרישות המחשוב של אלגוריתם FFT המקורי. לדוגמה, הראוטרים והתשתית הפיזית של האינטרנט יכולים כיום לקרוא או לעבד רק זרזיף זניח מנהר הביטים שזורם ביניהם. אלגוריתם SFT יוכל לאפשר לחוקרים לבחון את זרם המידע הזה בפירוט רב פי כמה, בעודו שוצף במהירות של מיליארדי ביטים בשנייה.
8. מהפכת האחסון: להאריך את חיי הסלולה
אחד האתגרים הגדולים של חברות הטכנולוגיה, ואין זה משנה אם של מכוניות חשמליות או של סמארטפונים, הוא משך חיי הסוללה. לנקודה הזאת נכנסת חברת ווילדקט דיסקברי טכנולוג'יס מסן דייגו, שבוחנת אלפי חומרים בעת ובעונה אחת במטרה לשפר את תחום אחסון האנרגיה. כך, במארס שעבר, בישרה החברה על קתודת קובלט ליתיום פוספט, חומר המשפר את דחיסות האנרגיה כמעט בשליש ביחס לקתודות הקיימות בסוללות יון ליתיום פוספט הנהוגות כיום. ווילדקט (Wildcat) הציגה גם תוספת אלקטרוליטי המאפשר לסוללות פעולה אמינה יותר גם במתח גבוה.
בחירת החומרים המיטביים לסוללות היא סוגיה מורכבת במיוחד. כעיקרון, לסוללות שלושה חלקים עיקריים: אנודה, קתודה ואלקטרוליט. לא זו בלבד שאפשר ליצור כל אחד מהם כמעט מכל תערובת אפשרית של מספר תרכובות עצום, אלא ששלושת החלקים נדרשים גם לפעול היטב יחד. פירוש הדבר הוא שיש צורך לבחון מיליוני קומבינציות מבטיחות.
כדי לזהות את הקומבינציות המבטיחות נוקטת ווילדקט אסטרטגיה שפיתחו מעבדות לגילוי תרופות: כימיה קומבינטורית עתירת תפוקה. במקום לבחון חומר אחד בכל פעם, ווילדקט מריצה אלפי בדיקות במקביל, והיא מסנתזת ובוחנת כ-3,000 שילובי חומרים חדשים מדי שבוע. "יש לנו בקנה חומרים שיוכלו להגדיל את צפיפות האנרגיה פי שלושה", אומר המנכ"ל מארק גרסר.
אם תצליח, ווילדקט תוכל להביא לייצור סוללות שיהיו קטנות או חזקות יותר מן הסוללות כיום.
9. ננו-דנ"א: לייעל את הבדיקות הגנטיות
לאחר שאוקספורד Nanopore הציגה מכשירים מסחריים אשר קוראים בסיסי דנ"א ישירות, אפשר שהתוצאה היא ראשיתו של עידן הטיפול הרפואי המותאם אישית. הטכנולוגיה מאפשרת פענוח גנטי מהיר, זול, ובפוטנציה גם נוח די הצורך כדי שרופאים יוכלו להזמין אותו כבדרך שגרה, ממש כמו שהם מזמינים בדיקת MRI או ספירת דם.
קו המוצר החדש של החברה יכלול התקן נייד מוקטן, בגודל של כשתי חפיסות קלפים, אשר ניתן לחבר ישירות לכניסת ה-USB של מחשב כדי לפענח כמויות דנ"א קטנות. מכונה גדולה יותר, בלתי ניידת, תוכל לטפל בכמויות גדולות יותר. אשכולות של מכונות כאלה ישמשו לריצוף של גנומים שלמים. החברה טרם חשפה את התמחור למכונה השולחנית, אך הגרסה הניידת עשויה לעלות פחות מ-900 דולרים. ההתקן יקל על קריאת כמויות מוגבלות של דנ"א באתרים שונים, כמו למשל קליניקות מרוחקות או מפעלי מזון, שם יוכלו לסייע באיתור רצפים המעידים על נוכחותן של בקטריות מסוכנות.
איך זה עובד? ההתקנים מייתרים את הצורך לתגבר דנ"א או להשתמש במגיבים כימיים יקרים. הם פועלים על-ידי העברת שרשרת דנ"א יחידה בנקבובית חלבונית בממברנה. זרם חשמלי זורם בנקבובית, ובסיסי הדנ"א השונים גורמים לסוגים שונים של הפרעות בזרם, המאפשרות למכונה לבצע קריאה חשמלית של הרצף הגנטי. גם טכנולוגיות ריצוף מתחרות נעשו מהירות וזולות יותר בשנים האחרונות, אלא שרובן עדיין מחייבות שימוש בחומרים פלואורסצנטיים לשם זיהוי הבסיסים, ולחלופין מחייבות חיתוך של מולקולת הדנ"א והגברה של המקטעים. הטכנולוגיה של אוקספורד ננו פשוטה יותר, ויכולה לסייע במניעת שגיאות העלולות להתרחש במהלך השלבים הללו.
היכולת לקרוא מולקולות דנ"א ישירות, פירושה גם שניתן לקרוא רצפים ארוכים יותר בכל פעם. הדבר מקל על חוקרים לזהות דפוסים רחבי היקף כמו טרנסלוקציות (תופעה שבה חתיכות דנ"א עוברות ממקום אחד בגנום למקום אחר בו. יש הטוענים כי טרנסלוקציות הן הגורם לסוגים שונים של סרטן ושל מחלות אחרות), או מצבים שבהם רצפי דנ"א חוזרים על עצמם כמה פעמים (תופעה הקשורה להפרעות נוירולוגיות והתפתחותיות שונות). החברה מדווחת כי הצליחה לקרוא רצף דנ"א שאורכו כ-48 אלף בסיסים. "זה רצף הדנ"א הארוך ביותר שמישהו טוען שקרא אי-פעם, ובהפרש גדול", אומר ג'פרי שלוס מהמכון הלאומי לחקר הגנום האנושי.
10. הכפר הגלובלי: לפרוס רשת חשמל באזורים נידחים
כמעט 400 מיליון הודים, המתגוררים ברובם בקהילות כפריות, אינם נהנים מגישה לרשת החשמל. עבור רבים מהם, טעינה פשוטה של טלפון סלולרי מחייבת מסע ארוך לעיר שבה עמדת טעינה. בתיהם מוארים בדוחק באמצעות מנורות נפט מעשנות.
על קצה המזלג, זה הרקע להקמתה של מרה גאו פאוור (Mera Gao Power). מייסדיה, ניקהיל ג'איסינגאני ובריאן שאאד, החליטו לנצל את הירידה במחיריהם של הפנלים הסולאריים (מסיליקון) ושל נורות לד, כדי להפעיל מיקרו-רשתות זולות המתבססות על אנרגיה סולארית, ויכולות לספק אור נקי ואנרגיה לטעינת סוללות של מכשירים סלולריים. אותן מיקרו-רשתות מספקות חשמל לאזור מוגבל, הודות לתחנת ייצור קטנה. כל משק בית מקבל 0.2 אמפר במשך שבע שעות בלילה - מספיק עבור שתי נורות לד ונקודת טעינה למכשיר סלולרי - תמורת תשלום חודשי, מראש, של 100 רופי (2 דולרים).
אמנם יש בנמצא פתרונות נוספים לתאורה ולטעינה של טלפונים, כמו למשל נורות האוגרות כוח סולארי בעצמן, אבל למיקרו-רשת יתרון מובהק בכך שעלות התקנתה יכולה להתחלק בין תושבי הכפר כולם. המערכת יכולה גם להשתמש במערכות ייצור ואחסון אנרגיה יעילות וגדולות יותר, ולסייע גם בהפחתה של עלויות התפעול. לעת עתה הטכנולוגיה תומכת רק בתאורה ובטעינת מכשירים סלולריים, אבל החברה בוחנת רעיונות דוגמת מרכז בידור קהילתי, שמחירי הטלוויזיה, הרדיו, המאווררים ושירותי המידע שבו יתחלקו בין קבוצת בתים ולא ייגבו ממשתמש יחיד.
המיקרו-רשת המסחרית הראשונה של מארה גאו נפרסה בקיץ שעבר. מאז נוספו עוד שמונה כפרים, והתוכניות הן להתרחב לארבעים כפרים נוספים השנה. הרשת משתמשת במתח ישיר של 24 וולט, מה שמאפשר להשתמש בחוטי אלומיניום במק ום בנחושת היקרה יותר המתחייבת כאשר מדובר במתח גבוה יותר. הכפר ממופה בשימת לב לפני ההתקנה כדי להבטיח פריסה יעילה של קווי ההפצה, "המיפוי והתכנון הם החידוש המרכזי שלנו", אומר ג'איסינגאני.
כתבות
ני"ע
