2. Virtuele werelden en verbeterde interactie mogelijk maken in toepassingen met grote impact voor Industrie 5.0

De komst van Industrie 5.0 markeert een belangrijke evolutie in het industriële landschap, waarbij de nadruk wordt gelegd op duurzaamheid, mensgerichte benaderingen en veerkracht. Een van de meest cruciale elementen in dit nieuwe tijdperk is de integratie van virtuele werelden en verbeterde interactietechnologieën. Deze technologieën herdefiniëren niet alleen toepassingen met een grote impact in verschillende sectoren, maar zijn ook cruciaal bij het ondersteunen van de realisatie van Industrie 5.0.

De opkomst van virtuele werelden in de industrie

Virtuele werelden zijn geëvolueerd van een concept van sciencefiction naar een tastbare realiteit, dankzij de volwassenheid van de onderliggende technologische bouwstenen en de connectiviteitsinfrastructuur. Deze high-fidelity virtuele omgevingen, aangedreven door geavanceerde platforms, middleware, tools en apparaten, zullen een revolutie teweegbrengen in de manier waarop bedrijven opereren, innoveren, produceren en met klanten omgaan.

Doelstellingen en reikwijdte

Het primaire doel in deze sector is het ondersteunen van de ontwikkeling en inzet van geavanceerde technologieoplossingen voor de virtuele wereld die duurzaam, veerkrachtig en mensgericht zijn in hun ontwerp- en gebruikerscontext. De nadruk ligt op het creëren van interactieve, adaptieve en meeslepende ervaringen in dynamische Industry 5.0-applicatiecontexten. Dit omvat innovatiemanagement, operationeel management, samenwerkingsplatforms, snelle verspillingsvrije prototyping in virtuele laboratoria en werken op afstand in uitdagende omgevingen.

Technologieën op de voorgrond

Verschillende technologieën leiden deze transformatie:

1. Kunstmatige intelligentie: AI speelt een cruciale rol bij het creëren van intelligente, mensgerichte agenten voor virtuele werelden. Deze agenten helpen bij het scripten van adaptieve scenario's en bieden meer intuïtieve en toegankelijke meeslepende ervaringen.
2. Gedistribueerde grootboektechnologie: Deze technologie is cruciaal voor veilige en transparante transacties en het beheer van digitale activa in virtuele werelden, vooral in Industrie 5.0-toepassingen met meerdere locaties.
3. Ruimtelijk computergebruik en locatiekartering: Deze zijn essentieel voor ruimtelijk bewuste toepassingen, waardoor nauwkeurige positionering van objecten en gebruikers mogelijk wordt en virtuele ervaringen nauw aan fysieke locaties worden gekoppeld.
4. Digitale tweelingen: Deze zijn van groot belang voor veerkrachtige transporttechnologieën en duurzame stedelijke mobiliteitssystemen, waardoor de prestaties en besluitvorming in industriële contexten worden geoptimaliseerd.
5. Wearables, slim textiel en slimme objecten: Deze verbeteren de gebruikersinteractie met virtuele werelden en bieden realistische, meeslepende of belichaamde ervaringen met verbeterde ergonomie.
6. AR/VR-oplossingen: Augmented Reality- en Virtual Reality-oplossingen zijn van cruciaal belang voor de uitbreiding van medewerkers, hulp van experts op afstand en ontwikkelingsbeheer, inclusief vaardigheidstraining en onboarding van klanten.

Uitdagingen en kansen

Hoewel het potentieel van virtuele werelden in Industrie 5.0 enorm is, zijn er verschillende uitdagingen en kansen die moeten worden aangepakt:

1. Integratie met bestaande systemen: De integratie van risicovolle innovaties met de modernste bouwstenen voor overtuigende in-situ demonstraties op markten met een grote impact is van cruciaal belang.
2. Vaardigheden verbeteren en talent aantrekken: Virtuele werelden bieden een mogelijkheid voor het verbeteren van vaardigheden, het aantrekken van talent, het welzijn van werknemers en het behouden van kennis in de branche.
3. Kosteneffectiviteit en hulpbronnenefficiëntie: Deze technologieën moeten hun waarde bewijzen in termen van kosteneffectiviteit en hulpbronnenefficiëntie voor de industrie.
4. Naleving van ethische normen: Alle AI-modellen die in het kader van dit initiatief worden ontwikkeld, moeten voldoen aan het EU-concept voor betrouwbare AI en relevante ethische principes, evenals aan het ontwerp van de AI-wet.
5. Toewijzing van de begroting: Een aanzienlijk budget van 50 miljoen euro wordt aan deze uitdaging besteed, met als doel het opschalen van geavanceerde innovaties voor platforms, middleware, tools en apparaten.

Conclusie

De integratie van virtuele werelden en verbeterde interactietechnologieën in toepassingen met grote impact is een belangrijke drijfveer voor het realiseren van de visie van Industrie 5.0. Met de juiste mix van innovatie, ethische naleving en strategische implementatie zullen deze technologieën niet alleen de industriële activiteiten verbeteren, maar deze ook in lijn brengen met de principes van duurzaamheid, mensgerichtheid en veerkracht.

3. Het inschakelen van de Smart Edge- en Quantum-technologiecomponenten: de toekomst van computer- en communicatiesystemen

In de zoektocht naar technologische vooruitgang vormt de integratie van smart edge computing en kwantumtechnologiecomponenten een cruciale grens. Deze ontwikkeling is niet alleen een evolutie in computergebruik; het is een revolutie die belooft het landschap van computer- en communicatiesystemen opnieuw vorm te geven.

De opkomst van hybride Quantum-Edge Computing

Hybride quantum-edge computing vertegenwoordigt een baanbrekend computerparadigma. Het combineert de mogelijkheden en beveiliging van edge computing met de kracht van quantum computing en communicatie. Edge computing, dat nu al een belangrijke speler is in het omgaan met de rekenvereisten van vertragingsgevoelige applicaties, brengt substantiële rekenkracht en opslag naar de netwerkrand, dicht bij databronnen. In combinatie met de ongeëvenaarde mogelijkheden van quantum computing ontstaat er een synergie die de computerprestaties en de gegevensbeveiliging verbetert, verder dan wat haalbaar is met alleen klassieke of quantum computing.

Kwantumcomputers: de gamechanger

Quantum computing maakt gebruik van de kwantumfysica om complexe problemen met ongekende snelheden op te lossen. In tegenstelling tot conventionele computers maken quantumcomputers gebruik van qubits (kwantumbits), die de verwerkingskracht aanzienlijk vergroten. Het streven naar kwantumsuprematie, waarbij kwantumcomputers berekeningen uitvoeren die buiten het bereik van conventionele computers liggen, heeft geleid tot een mondiale race. De uitdagingen bij quantum computing zijn onder meer het verbeteren van de qubit-stabiliteit tegen ruis en het ontwikkelen van foutcorrectiesoftware om qubit-fouten te herstellen.

Kwantumcomputers aan de rand

Een opmerkelijke vooruitgang op dit gebied is de ontwikkeling van kleinere kwantumapparaten, vergelijkbaar met de huidige CPU's of GPU's, die geschikt zijn voor integratie in bestaande supercomputercentra als kwantumversnellermodules. Deze modules zijn in staat om kwantumcomputers aan de bron te versnellen, ook bij gedistribueerde computers en mobiele apparaten en edge-apparaten. Quantum Brilliance richt zich bijvoorbeeld op diamant-NV-centra, robuuste qubits die bij kamertemperatuur werken en minder gevoelig zijn voor omgevingsstoringen. Dit maakt ze ideaal voor quantum computing op edge-apparaten.

Industrieën transformeren met Quantum-Edge Computing

Productie en logistiek

In de productie en logistiek kan quantum-edge computing complexe processen optimaliseren, zoals productieplanning, voorraadbeheer en supply chain-logistiek. Het kan de operationele kosten aanzienlijk verlagen en de efficiëntie verbeteren door middel van realtime gegevensverwerking en besluitvorming aan de edge.

Gezondheid en Geneeskunde

In de gezondheidszorg kan quantum-edge computing een revolutie teweegbrengen in de medische analyse, diagnose en behandelplanning. Het kan grote hoeveelheden medische gegevens snel verwerken, wat leidt tot snellere en nauwkeurigere diagnoses en gepersonaliseerde geneeskunde.

Cyberbeveiliging

Het snijvlak van quantum computing en edge computing heeft diepgaande gevolgen voor cyberbeveiliging. Kwantumcomputers kunnen mogelijk berichten ontsleutelen die volgens de huidige normen als veilig worden beschouwd. Daarom is de overgang naar post-kwantumcryptografie (PQC) van cruciaal belang voor het toekomstbestendig maken van gegevensbeveiliging tegen kwantumcomputingbedreigingen.

Uitdagingen en toekomstperspectieven

Hoewel het potentieel van quantum-edge computing enorm is, moeten er verschillende uitdagingen worden aangepakt:

1. Infrastructuur Ontwikkeling: Het bouwen van de noodzakelijke infrastructuur voor quantum-edge computing, inclusief quantumchips en ondersteunende apparatuur, is kostbaar en technologisch veeleisend.
2. Foutcorrectie en stabiliteit: Het verbeteren van de stabiliteit van qubits en het ontwikkelen van efficiënte foutcorrectiemethoden is van cruciaal belang voor de praktische toepassing van quantum computing.
3. Quantum-As-A-Service (QaaS): Gezien de complexiteit en kosten van kwantumcomputers zouden QaaS-modellen, waarbij kwantumcomputermogelijkheden via internet toegankelijk zijn, een norm kunnen worden voor onderzoek en industriële toepassingen.
4. Integratie en standaardisatie: Het integreren van kwantumtechnologieën in de bestaande IT-infrastructuur en het standaardiseren van deze technologieën voor wijdverbreid gebruik zijn aanzienlijke hindernissen.

Conclusie

De integratie van smart edge computing met componenten van kwantumtechnologie luidt een nieuw tijdperk in computer- en communicatiesystemen in. Het belooft ongeëvenaarde verwerkingskracht, verbeterde gegevensbeveiliging en revolutionaire toepassingen in verschillende industrieën. Terwijl we de uitdagingen aangaan en de kansen benutten, zal de convergentie van deze technologieën ongetwijfeld de toekomst van computergebruik vormgeven.

4. Een revolutie in de voedselproductie: precisiefermentatie en algen

De wereld van de voedselproductie staat aan de vooravond van een revolutie met de komst van precisiefermentatie en het gebruik van algen als duurzame voedselbronnen. Deze innovatieve benadering van de voedselproductie, waarbij de nadruk vooral ligt op precisiefermentatietechnieken en algen, vertegenwoordigt een significante verschuiving naar duurzamere, efficiëntere en milieuvriendelijkere methoden om aan de mondiale voedselbehoefte te voldoen.

De opkomst van precisiefermentatie in de voedselproductie

Precisiefermentatie, een methode voor het produceren van genetisch gemodificeerde microben, gisten of algen in gecontroleerde omgevingen, transformeert de voedingsindustrie snel. Deze technologie maakt de creatie van specifieke functionele ingrediënten mogelijk, die een alternatief bieden voor traditionele dierlijke en plantaardige bronnen. Het wordt gekenmerkt door zijn vermogen om eiwit- en vetrijk voedsel van dieren te vervangen door duurzamere alternatieven, geproduceerd op een manier die de impact op het milieu aanzienlijk vermindert.

De impact op de voedingsinhoud

Micro-organismen, waaronder algen, zijn een bron van hoogwaardige voedingscomponenten zoals vezels, resistente koolhydraten, vitamines, mineralen, antioxidanten en andere functionele ingrediënten. Deze componenten spelen een cruciale rol bij het behouden van de darmgezondheid en het versterken van de immuniteit. Bovendien kan precisiefermentatie een breed scala aan voor de voeding relevante verbindingen produceren, waaronder meervoudig onverzadigde vetzuren met lange keten, die over het algemeen weinig traditionele dierlijke producten bevatten.

Algen: een duurzaam superfood

Algen, vooral microalgen, worden steeds meer erkend vanwege hun voedingswaarde en duurzaamheid. Ze zijn rijk aan eiwitten, pigmenten, lipiden, carotenoïden en vitamines, waardoor ze een zeer voedzame en duurzame voedselbron zijn. Voor de teelt ervan zijn geen grote stukken bouwland nodig, en ze kunnen in allerlei omgevingen worden gekweekt, ook in omgevingen met grote of extreme beperkingen op het gebied van de hulpbronnen.

Milieuvoordelen en uitdagingen

Een van de belangrijkste voordelen van precisiefermentatie en voedselproductie op basis van algen is de minimale impact op het milieu. Deze benadering van de voedselproductie sluit aan bij de doelstellingen van de EU Bodemmissie, de EU Green Deal en andere milieu-initiatieven. Het biedt een manier om voedsel met een lage uitstoot efficiënt te produceren en tegelijkertijd hulpbronnen te besparen.

Het blijft echter een uitdaging om een ​​productie op grote schaal te realiseren die concurreert met gevestigde en goedkopere producten zoals zuivelmelk. Procesverbeteringen en voortdurende innovatie zijn nodig om de commerciële levensvatbaarheid van deze technologieën te vergroten.

Regelgevingslandschap en consumentenacceptatie

De regelgeving voor precisiefermentatie en voedingsmiddelen op basis van algen evolueert. Er is behoefte aan duidelijkheid in veiligheidsnormen en regelgevingsprocessen om de markttoegang te vergemakkelijken. De acceptatie van deze technologieën hangt ook af van de acceptatie door de consument en van het begrip van de voordelen ervan. Het is van cruciaal belang om contact te maken met consumenten, vooral de jongere generaties, en hen voor te lichten over de waarde van deze innovatieve voedselbronnen.

De toekomst van de voedselproductie

De integratie van precisiefermentatie en algen in de voedselproductie staat op het punt de mondiale voedselindustrie te transformeren. Het biedt een weg naar een duurzamere, lokale en milieuvriendelijke voedselproductie. Naarmate we verder komen, kunnen innovaties op deze gebieden een cruciale rol spelen bij het aanpakken van de mondiale voedselonzekerheid en milieu-uitdagingen, waardoor onze voedselsystemen ten goede kunnen worden hervormd.

5. Onthulling van de toekomst van de geneeskunde: op monoklonale antilichamen gebaseerde therapieën voor nieuwe varianten van opkomende virussen

In de moderne geneeskunde zijn monoklonale antilichamen (mAbs) naar voren gekomen als cruciale instrumenten in de strijd tegen nieuwe varianten van opkomende virussen. Deze innovatieve benadering van therapieën is vooral van cruciaal belang bij de aanpak van snel evoluerende ziekteverwekkers, waar traditionele methoden mogelijk tekortschieten. Terwijl we ons verdiepen in de technologie en implicaties van op mAb gebaseerde behandelingen, wordt het duidelijk dat dit veld niet alleen een wetenschappelijke onderneming is, maar een baken van hoop in onze voortdurende strijd tegen virusziekten.

De evolutie en impact van mAbs

Monoklonale antilichamen zijn in het laboratorium geproduceerde moleculen die zijn ontworpen om te dienen als vervangende antilichamen die de aanval van het immuunsysteem op cellen kunnen herstellen, versterken of nabootsen. Ze hebben deel uitgemaakt van therapeutische strategieën voor verschillende ziekten, waaronder kanker, auto-immuunziekten en, meer recentelijk, infectieziekten zoals COVID-19. Tijdens de SARS-CoV-2-pandemie kregen verschillende mAbs toestemming voor gebruik in noodgevallen, wat hun doeltreffendheid aantoont bij het neutraliseren van het virus en het terugdringen van het aantal ziekenhuisopnames.

Het aanpakken van zorgwekkende varianten

De steeds evoluerende aard van virussen, zoals SARS-CoV-2, vormt een aanzienlijke uitdaging. Varianten met mutaties in kritieke gebieden, zoals het spike-eiwit, hebben een verhoogd risico op overdracht en verminderde neutralisatie laten zien door bestaande therapieën met monoklonale antilichamen. Deze voortdurende evolutie maakt de ontwikkeling noodzakelijk van breedspectrum-mAbs die zich effectief op deze nieuwe varianten kunnen richten.

De belofte van ‘superantilichamen’

Recente ontwikkelingen hebben geleid tot het concept van 'superantilichamen': mAbs met verhoogde affiniteit en breedte, die in staat zijn een breed scala aan varianten te neutraliseren. Zo zijn onder andere sotrovimab en ADG20 veelbelovend gebleken in klinische onderzoeken, omdat ze krachtige neutralisatiemogelijkheden bieden tegen verschillende SARS-CoV-2-varianten. Deze ontwikkelingen markeren een belangrijke stap in de richting van een veerkrachtiger therapeutische strategie tegen opkomende virale bedreigingen.

Weerstand overwinnen en ontsnappen aan mutaties

Een cruciaal aspect van mAb-therapie is het vermogen ervan om zich aan te passen aan virale mutaties. Uit onderzoek is gebleken dat sommige varianten ontsnappingsmutaties kunnen ontwikkelen, waardoor ze resistent worden tegen bepaalde mAbs. Het begrijpen en voorspellen van deze mutaties is essentieel voor het ontwikkelen van effectievere en duurzamere therapeutische interventies.

Klinische toepassingen en uitdagingen

Op mAb gebaseerde therapieën hebben een aanzienlijk potentieel laten zien in klinische omgevingen, vooral voor patiënten met milde symptomen, waardoor de last voor gezondheidszorgsystemen wordt verminderd. Er zijn echter uitdagingen bij het toedienen van deze therapieën, waaronder de noodzaak van intraveneuze infusie en het garanderen van tijdige behandeling na infectie.

De rol van mAbs in toekomstige pandemieën

In de toekomst zullen monoklonale antilichamen een cruciale rol spelen bij de voorbereiding op pandemieën en bij de precisiegeneeskunde. Hun vermogen om snel te worden ontwikkeld en afgestemd op specifieke ziekteverwekkers maakt ze van onschatbare waarde in ons medisch arsenaal tegen toekomstige virusuitbraken.

Conclusie

De ontwikkeling van op monoklonale antilichamen gebaseerde therapieën voor nieuwe varianten van opkomende virussen is een bewijs van de opmerkelijke vooruitgang in de medische wetenschap. Het benadrukt de synergie tussen innovatieve biotechnologie en een diep begrip van immunologie. Naarmate het onderzoek en de ontwikkeling op dit gebied voortduren, zijn we beter toegerust om de uitdagingen van opkomende virusziekten het hoofd te bieden, de mondiale gezondheid te beschermen en de weg vrij te maken voor een toekomst waarin uitbraken snel en effectief kunnen worden ingeperkt.

6. Hernieuwbare energie opnieuw uitvinden: van materiaalontwikkeling tot recycling

De zoektocht naar duurzame energieoplossingen heeft geleid tot een aanzienlijke focus op de gehele waardeketen van hernieuwbare energiebronnen. Dit omvat de ontwikkeling van materialen, het efficiënte gebruik van deze hulpbronnen en de recycling van componenten om een milieuvriendelijke levenscyclus te garanderen. De uitdaging ligt in het creëren van een systeem waarin elke fase van de waardeketen van hernieuwbare energie bijdraagt aan duurzaamheid.

De opkomst van hernieuwbare energie en de materiële eisen ervan

Hernieuwbare energiebronnen, met name zonne- en windenergie, zijn getuige geweest van een exponentiële groei. Deze groei brengt echter uitdagingen met zich mee, vooral op het gebied van materiaalinkoop en supply chain management. Zo is de productie van polysilicium, een belangrijk onderdeel van zonnepanelen, sterk geconcentreerd in bepaalde regio’s, waardoor de toeleveringsketen kwetsbaar wordt voor verstoringen. De behoefte aan duurzame winning van technologische materialen zoals lithium, kobalt en zeldzame aardmetalen, die van cruciaal belang zijn voor de infrastructuur voor hernieuwbare energie, wordt ook steeds belangrijker.

Innovatie in materiaalontwikkeling

De ontwikkeling van nieuwe materialen voor hernieuwbare energietechnologieën is essentieel voor het minimaliseren van de impact op het milieu. Innovaties op dit gebied richten zich niet alleen op de efficiëntie en effectiviteit van deze materialen, maar ook op hun duurzaamheid en recyclebaarheid. De recycling van composietmaterialen die worden gebruikt in technologieën voor hernieuwbare energie krijgt bijvoorbeeld aandacht vanwege het potentieel ervan om afval te verminderen en een circulaire economie in stand te houden.

De uitdaging van recycling in hernieuwbare energie

Het recyclen van componenten van duurzame energiesystemen, zoals zonnepanelen en windturbines, is een complexe uitdaging. Deze systemen bevatten vaak een mix van verschillende materialen, waardoor recycling een technisch veeleisend proces is. Initiatieven zoals de Wind Turbine Materials Recycling Prize stimuleren echter de ontwikkeling van innovatieve recyclingtechnologieën. Bovendien zijn bedrijven als Umicore baanbrekend bezig met recyclingmethoden voor lithium-ionbatterijen, een sleutelcomponent in elektrische voertuigen en energieopslagsystemen.

De circulaire economie in hernieuwbare energie

Het concept van een circulaire economie is van cruciaal belang in de duurzame energiesector. Het benadrukt de noodzaak om technologieën voor hernieuwbare energie te ontwerpen met recycling in gedachten, waarbij hernieuwbare materialen worden gebruikt en ervoor wordt gezorgd dat afgedankte producten effectief worden gerecycled. Deze aanpak is van cruciaal belang om de milieueffecten van hernieuwbare energiesystemen te minimaliseren en deze werkelijk duurzaam te maken.

Beleid en mondiale waardeketens

De transitie naar hernieuwbare energie verandert de mondiale waardeketens. Landen die een groen energiebeleid voeren, verwerven zichzelf een concurrentievoordeel door multinationals en directe buitenlandse investeringen aan te trekken. Om deze verschuiving te ondersteunen bouwen overheden infrastructuur voor hernieuwbare energie en stellen ze beleid vast dat duurzame praktijken in de hele waardeketen aanmoedigt.

Toekomstige vooruitzichten

De duurzame energiesector bevindt zich op een cruciaal moment. Het garanderen van volledige duurzaamheid in de hele waardeketen, van materiaalontwikkeling tot recycling, zal een snelle decarbonisatie van de wereldeconomie stimuleren. Terwijl we een netto-nuleconomie opbouwen, is het absoluut noodzakelijk om rekening te houden met de sociale en ecologische gevolgen van hernieuwbare energie, en niet alleen met het vermogen ervan om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen.

Concluderend is de gehele waardeketen van hernieuwbare energie, van materiaalontwikkeling tot recycling, cruciaal voor het bereiken van duurzame energieoplossingen. Door zich te concentreren op innovatieve materialen, efficiënte toeleveringsketens en effectieve recyclingmethoden kan de hernieuwbare energiesector het voortouw nemen op het gebied van ecologische duurzaamheid en economische groei.

De artikelen gevonden op Rasph.com weerspiegelen de meningen van Rasph of zijn respectieve auteurs en weerspiegelen op geen enkele manier de meningen van de Europese Commissie (EC) of de European Innovation Council (EIC). De verstrekte informatie is bedoeld om perspectieven te delen die waardevol zijn en kan aanvragers mogelijk informeren over subsidiefinancieringsregelingen zoals de EIC Accelerator, EIC Pathfinder, EIC Transition of aanverwante programma's zoals Innovate UK in het Verenigd Koninkrijk of de Small Business Innovation and Research Grant (SBIR) in de Verenigde Staten.

De artikelen kunnen ook voor anderen een nuttige bron zijn adviesbureaus ook in de subsidieruimte professionele subsidieschrijvers die worden ingehuurd als freelancers of onderdeel zijn van een Midden- en Kleinbedrijf (MKB). De EIC Accelerator is onderdeel van Horizon Europa (2021-2027) dat onlangs het vorige kaderprogramma Horizon 2020 heeft vervangen.

Dit artikel is geschreven door ChatEIC. ChatEIC is een EIC Accelerator-assistent die kan adviseren bij het schrijven van voorstellen, actuele trends kan bespreken en inzichtelijke artikelen kan maken over uiteenlopende onderwerpen. De door ChatEIC geschreven artikelen kunnen onjuiste of verouderde informatie bevatten.

Bent u geïnteresseerd in het inhuren van een schrijver om subsidies in de EU aan te vragen?

Neem gerust hier contact op: Contact

Bent u op zoek naar een trainingsprogramma om te leren hoe u de EIC Accelerator kunt aanvragen?

Vind het hier: Opleiding