2021年の主要テックトレンド8選：実例とともに探る

テクノロジーはガジェットやギズモ以上のものです。非常に広範で深い定義を持っています。

「テクノロジー」という用語は、ギリシャ語の「teckne」（芸術や工芸に関連）と「logia」（研究に関連）に由来します。この2つの言葉の組み合わせであるtekhnologiaは、体系的な処理を意味します。

過去2世紀で「テクノロジー」という用語の使用は大きく変化しました。1940年代までには、「テクノロジー」は産業技術の研究だけでなく、すべての機械、ツール、器具、武器、通信および輸送デバイス、そして人間がそれらを構築し使用するスキルを含むようになりました。

より広く言えば、テクノロジーとは、現実世界の問題を解決するために利用できるツール、機械、技術のコレクションを指します。ツールと機械は、針のようなシンプルなものから、粒子加速器や宇宙ステーションのような複雑なものまであり得ます。また、物理的である必要はありません。ソフトウェアやクラウドサービスのようなバーチャルテクノロジーもこの定義に含まれます。

より広い意味では、テクノロジーは人間の目的を果たすための手段です。

テクノロジーは非常にシンプルでもあり、極めて複雑でもあるため、さまざまなグループに分類できます。以下では、現代的な例とともに、テクノロジーのさまざまなタイプをすべて説明します。

8. 材料技術

3Dプリントされた圧電材料の柔軟なシート | 出典: Nature Materials

応用: 衛星用マイクロスラスタに使用される圧電材料、金属製品を保護する自己修復コーティング

材料技術は、ターゲットアプリケーションの要件を最もよく満たす特性を持つ材料を選択する包括的な分野です。また、疲労、腐食、その他の損傷に耐えることで、機械の寿命中に材料の性能を維持することも含まれます。

異なる材料は異なる特性を持つため、複数の材料をブレンドすると興味深い特性が生まれ、新しい応用につながります。

材料技術の最近の進歩は、光、湿度、温度などの外部刺激への応答によって特徴づけられる「スマートマテリアル」という用語を生み出す追加機能を提供しています。カーボンナノチューブ、グラフェン、圧電材料など、いくつかの革新的な材料が過去10年間で開発・試験に成功しています。

材料科学と材料技術は密接に関連しています。前者が新材料（特に固体）の設計と発見を扱うのに対し、材料技術は製品を改善する方法を決定するための技術と試験に重点を置いています。

7. 機械技術

応用: 機械ロボットで製造される自動車、3Dプリンター、発電所

機械技術は、機械部品と材料を組み立てて機能的な構造を構築し、運動を制御または伝達する技術を扱います。例えば、自転車のブレーキ、ドアのラッチ、自動車トランスミッションのギアシステムなどです。

機械工学技術者は、製品設計、材料科学、製造プロセスの原則を適用して、有用な製品と生産機械を作成することが期待されています。主に機械と自動化装置の継続的なメンテナンスにおけるトラブルシューターとして働きます。

より具体的には、彼らの仕事には、構造物の応力、ひずみ、せん断力、曲げによるたわみ、ベアリング、クラッチ、剛体の動力学、運動、回転質量のバランス、自由振動、液体の流れ、実在流体の熱力学的挙動などの分析が含まれます。

拡張専門分野には、エネルギー、石油、原子力、自動車、航空宇宙、製造、工業デザイン、製品開発が含まれる場合があります。

6. 医療技術

MRIスキャナー

応用: 聴診器、ペースメーカー、人工呼吸器、CTスキャナー、手術用ロボット

医療技術は、疾病、怪我、その他の健康問題を予防するためのソリューションを構築するための科学の応用と定義されることが多いです。これには、高度な機械による疾病検出、患者治療の方法、健康状態のモニタリングが含まれます。

より広い意味では、医療技術は機器、システム、施設、手順（薬物は除く）に焦点を当てています。医療機器は、装置、器具、デバイス、インプラント、試薬、ソフトウェアなどがあり得ます。

注射器や血圧計（血圧を測定する装置）から、X線やMRIマシンのような医療用画像技術まで、医療機器は診断、予防、モニタリング、治療、疾病の緩和において多様な役割を果たします。

医療における主要な技術開発の一つは3Dプリンティングです。専門的な義肢、副子、不活性インプラントの部品、カスタマイズされた交換可能な身体部位の作成に使用されます。

過去10年間で、ロボティクスは医療に大きな貢献を果たしてきました。ロボットは医師がさまざまな面倒なタスクを実行するのを支援できます。手術用ロボットアームにより、外科医は従来の方法よりも柔軟かつ効率的に組織を曲げたり回転させたりできます。

5. 電子技術

応用: コンピュータ、スマートフォン、デジタルカメラ、レーダー（電波探知測距）、電源、マルチメーター、インタラクティブセンサー

エレクトロニクスは、真空と物質における電子の放出、流れ、制御に関わるすべてを扱います。電子部品とは、システム内の物理的実体（コンデンサ、抵抗器、インダクタ、ダイオード、トランジスタなど）で、意図された電子システムの動作と整合性のある方法で電子やそれらに関連する場に影響を与えるものです。

エレクトロニクスは主に受動部品と能動部品、固体デバイス、オペアンプ、音声および無線周波数増幅器、発振器、周波数変調器、デジタル回路、電源、太陽電池、発光ダイオード、光ファイバーなどのオプトエレクトロニクスデバイスで構成されます。

さまざまな科学的・技術的分野がエレクトロニクスのさまざまな側面と密接に関連しています。これにより、幅広い電子消費者向け、軍事用、産業用製品の開発が可能になりました。

2021年現在、ほとんどの電子デバイスは半導体を利用して電子制御を実行しています。実際、これらのデバイスは現代テクノロジーの大部分を占めています。

集積シリコン回路は、日常の家電製品、自動車、さらには衛星など、あらゆる場所に見られます。通信、信号処理、情報処理に広く使用されています。

4. 通信技術

応用: LAN（ローカルエリアネットワーク）、ビデオテックス、テレテックス、インターネット、ワイヤレス情報転送、GPS

通信技術は、統一されたケーブリングまたはリンクシステムを通じて、映像音声と電話ネットワークをコンピュータネットワークと融合させることを含みます。

ネットワークの強化は、コンピューティングデバイスの最近の進歩から生まれます。これらの一部は、ネットワークアプリケーション専用に開発され、データを一点から別の一点へ変換します。

これは広範で常に進化し続ける分野で、ラジオ、テレビ、携帯電話、通信デバイス、衛星システム、そして多くの異なるサービスを含む、デジタル形式で情報を電子的に受信、保存、取得、処理、送信するすべてのデバイスをカバーしています。

通信技術は、実はITインフラストラクチャの重要な部分です。プライベートまたはパブリックネットワークを通じて情報を交換、転送、提供することを可能にします。また、eリソースのより良い管理を可能にし、それにより質的なサービスを実現します。

さらに、この技術は宇宙でも広く活用されています。例えば、NASAや関連機関は、宇宙空間でフリースペース光通信を使用して、より少ない時間でより多くのデータを転送しています。

3. 核技術

グレーネン原子力発電所

応用: 電気エネルギーの生成、放射線療法、煙探知機、使い捨て製品の滅菌、宇宙ミッションで使用される同位体熱発電機

原子核に変化が生じると、大量のエネルギーが放出されます。核技術は、特定の元素の原子核におけるこのような変化を操作/制御し、利用可能なエネルギーに変換するすべての技術を含みます。

原子力発電所で電力生成に広く使用されています。核電力は、水を沸騰させて蒸気を作り、タービンを回して電力を生成する効率的でクリーンな方法です。

これらのプラントは、ウランやプルトニウムなどの核元素を使用して、核分裂（原子核が2つ以上の小さな核に分裂する反応）を通じて電力を生成します。

ほとんどのプラントは、指先大の小さな硬いウランペレットを燃料として使用します。単一のペレットには、天然ガス17,000立方フィート、石油3バレル、石炭1トンと同等のエネルギーが含まれます。より具体的には、ウラン235の1kgの核分裂で約1,850万キロワット時の熱が放出されます。

核元素は、深宇宙ミッションにおける信頼性の高い長期的な電力源となり得ます。宇宙船は核電池を使用して何年も無人運転できます。例えば、1977年に外部太陽系の研究のために打ち上げられたVoyager 1とVoyager 2は、今日でもデータを送信し続けています。

電力生成以外にも、核技術は銃の照準器、医療用ラジオグラフィ、工具や機器の滅菌にも使用されます。

2. バイオテクノロジー

応用: 牛乳やパン作りなどの有機製品製造への微生物利用、生物を用いた鉱石からの金属抽出（バイオリーチング）、生物兵器の製造

バイオテクノロジーは、生物学的システムと生物を利用してさまざまな製品を開発します。遺伝学、生化学、分子生物学からなる幅広い分野をカバーしています。

現代のバイオテクノロジーは、深刻で稀な疾患と戦い、環境への悪影響を減らし、よりクリーンなエネルギーを使用し、より安全で効率的な産業製造プロセスを実現するための画期的な技術と製品を提供します。

応用に基づいて、バイオテクノロジーは7つのタイプに分類できます：

• レッドバイオテクノロジー: ワクチンと抗体、人工臓器、診断テスト、再生療法の開発を含みます。
• グリーンバイオテクノロジー: 害虫との戦い、作物の栄養と強化、厳しい気象条件と微生物への耐性強化に応用されます。
• ホワイトバイオテクノロジー: 従来プロセスより少ないリソースを消費します。工業製品の創造に使用されます。有価化学物質の創造や有害化学物質の破壊のために生物と酵素を設計することを含みます。
• ブルーバイオテクノロジー: 微細藻類などの海洋資源を利用して製品と産業用途を開発します。
• イエローバイオテクノロジー: 食品生産に焦点を当てます。例えば、調理油の飽和脂肪酸レベルを低減する研究を実施します。
• ゴールドバイオテクノロジー: 高度な計算技術を用いて、DNAとアミノ酸配列に特に関連する生物学的情報を取得、保存、分析、分離します。構造ゲノミクス、機能ゲノミクス、プロテオミクスなど多くの分野で重要な役割を果たします。
• グレーバイオテクノロジー: 環境問題に対処し、生物多様性の維持と汚染物質の除去に焦点を当てます。

2021年現在、250以上のバイオテクノロジー医療製品とワクチンが患者に利用可能です。世界中で1,400万以上の農家が農業バイオテクノロジーを使用して収量を向上させ、害虫と昆虫による被害を最小限に抑えています。

米国では、再生可能バイオマスからバイオ燃料と化学物質を生産する技術の検証と改良のために、200以上のバイオリファイナリーが設立されています。

1. 情報技術（IT）

応用: マルチメディア会議、Eコマース、クラウドコンピューティング、オンラインバンキング、音声認識、侵入検知システム、オンライン広告

今日、情報技術（IT）とは、人々がコンピュータに使用するすべてのことを指します。この分野は一般的にコンピュータとコンピュータネットワークを扱いますが、電話、テレビ、インターネットなどのその他の情報配信技術も取り入れています。

多くの企業がIT部門を持ち、コンピュータの管理、データベースの作成と管理、ビジネス情報システムの効率とセキュリティの確保を行っています。コンピュータソフトウェアの最近の進歩により、企業はデータをより精密に分析し、隠れたパターンを発見し、情報に基づいた意思決定を行えるようになりました。

過去10年間、テック大手は人工知能と機械学習に注力し、コンピュータがリアルタイムデータを使用して「人間のような」意思決定を行えるようにしてきました。この時点で、AIは人間よりもはるかに優れて幅広いタスクを実行できます。例えば、以下のようなことが可能です：

• 過去の傾向に基づく将来の結果予測
• 非効率の発見
• 複雑な分析タスクの自動化
• 計画の実行
• 学習と改善

もう一つの革命的な発明はブロックチェーンです。これは情報を最も安全な方法で格納する特定タイプのデータベースです。ブロックチェーン技術は、ビジネスネットワーク全体で共有されるデータのセキュリティ、透明性、トレーサビリティを向上させます。

量子コンピューティングは、量子力学の現象を利用するもので、ITの傘下に入ります。実際、情報技術の発展における次の重要な進化のマイルストーンと見なされています。

よくある質問

現代テクノロジーの例は？

現代テクノロジーはスピードと効率だけでなく、スマートサービスへのより多くのアクセスとコントロールを与えることであなたをエンパワーします。最も人気のある現代テクノロジーの例は：

5G: 第5世代モバイルネットワークは、事実上すべての機械とデバイスを接続するように設計されています。4Gより最大100倍高速なデータ速度、超低遅延、巨大なネットワーク容量、低ビットエラーレートを提供することを目的としています。

暗号資産: しばしば誤解される革命的な新しいデジタル通貨テクノロジーです。政府や中央当局の管理外で存在を可能にする暗号化された分散型構造に基づいています。5,000以上の暗号資産がありますが、ビットコインとイーサリアムが最も人気です。

手術用ロボット: 低侵襲手術に有用です。従来の方法では不可能な精度と柔軟性で、医師がさまざまな複雑な手順を実行できるようにします。ロボット支援手術は、米国と欧州諸国の病院で幅広い疾患の治療に急速に採用されています。

拡張現実（AR）と仮想現実（VR）: ARはスマートフォンのカメラを使用してライブビューにデジタル要素を追加することが多いのに対し、VRは物理世界を完全に遮断する没入体験です。両方ともゲーム、従業員トレーニング、設計、エンターテイメント、医療、教育業界で広く使用されています。

ディープニューラルネットワーク: 気づかないうちに、ニューラルネットワーク（機械学習のサブフィールド）ベースの製品をすでに使用しているかもしれません。AlexaやSiriのようなバーチャルアシスタント、NetflixやAmazonの商品レコメンデーション、Teslaの自律走行などに使用されています。

テクノロジーにデメリットはある？

テクノロジーはほぼすべての業界で使用されており、あらゆる物事と同様にメリットとデメリットがあります。

メリット	デメリット
情報へのアクセス容易性	極度の依存性
より良いコミュニケーション手段	プライバシーの懸念
新発見の支援	社会的断絶
移動の容易さ	デジタルメディアの操作
再生可能エネルギー開発の加速	雇用の不安定さ
ほぼすべての業界の生産性向上	ソーシャルメディア/コンピュータゲーム依存

マイクロテクノロジーとナノテクノロジーの違いは？

マイクロテクノロジーは、1マイクロメートルオーダーの寸法を持つ非常に小さなものに関わる研究と革新の分野です。化学的および物理的プロセス、ならびにマイクロコンピュータ部品、マイクロエレクトロニクス、マイクロ手術、宇宙マイクロデバイスの開発に焦点を当てています。

マイクロメカニカルデバイスは、血圧モニター、自動車エアバッグ、インクジェットプリンターなど、さまざまな製品のキー部品です。

ナノテクノロジーはマイクロテクノロジーよりもはるかに複雑です。1〜100ナノメートルの寸法を持つ物体を理解し制御することを含みます。視点を変えると、人間の髪の毛は平均80,000ナノメートルです。このような微小スケールでは、量子力学的効果が顕著になります。

ナノテクノロジーの応用は非常に多様で、新材料の開発からDNAオリガミベースのナノボット（体内の到達困難な領域に薬物を届ける）の合成まで多岐にわたります。