Saturday, 7 March 2009

Μαχητικά Τσιπ: Η Επόμενη γενιά πολεμικών Μικρομηχανών

Δεν θα ήταν ωραίο εάν η επόμενη γενεά των φορητών συσκευών και τα ρομπότ που σκοπεύουμε να κατασκευάσουμε είναι διαθέσιμη σε ένα μόνο μικροτσίπ; Φανταστείτε να μπορούσαμε να συνδέσουμε σε ένα σύστημα ναυσιπλοΐας, έναν αισθητήρα ραντάρ, ένα κρυογονικό σύστημα ψύξης, ή ακόμα και μια μικροσκοπική μονάδα ισχύος. Όσο δε αφορά τις εργαστηριακές εφαρμογές, φανταστείτε να είχαμε στη διάθεση μας σε μικρο-μεγέθη φασματόμετρα μάζας ή μαγνητικούς αισθητήρες;
Εικόνα από: David Parker/Science Photo Library

Οι ερευνητικές ομάδες σε θέματα μικροκατασκευών άρχισαν να ασχολούνται πρώτα με τους "βιοαισθητήρες εργαστηρίου". Αυτές οι μικροκατασκευές χρησιμοποιούνται κυρίως για να ανιχνεύσουν στην αρχή και να προσδιορίσουν στη συνέχεια βακτηρίδια, ιούς και άλλα ενδιαφέροντα στοιχεία. Οι διαστάσεις τους είναι σε μικροκλιμακα, έτσι ώστε να μπορούν να λειτουργούν σε περιβάλλον με μικροσκοπικά ποσά υλικού και να μας δίνουν εξαιρετικά γρήγορα αποτελέσματα. Οι ερευνητικές ομάδες λοιπόν του αμερικανικού Πενταγώνου διέκριναν στον μικροεργαστηριακο κόσμο μεγάλες δυνατότητες εφαρμογής σε στρατιωτικές εφαρμογές και σκέφτηκαν ότι άξιζε να το εξετάσουν παραπέρα.

Χρηματοδότησαν έτσι έρευνες πάνω σε πρωτοποριακές τεχνικές μικροτεχνολογίας, με εφαρμογές σε μεγάλη γκάμα συσκευών, αρχίζοντας από βίντεο κάμερες 10 γραμμαρίων μέχρι μικροσκοπικά ατομικά ρολόγια σε ένα μόνο τσιπ!

Σαράντα χρόνια πριν, ο Γκορντον Μουρ, συνιδρυτής της Intel, είχε προβλέψει ότι το κόστος της ισχύς επεξεργασίας θα έπεφτε στο μισό κάθε δύο χρόνια. Φτάσαμε έτσι να κατασκευάζουμε συσκευές που γίνονται, με τη πρόοδο της έρευνας και τη πάροδο του χρόνου, όλο και μικρότερες, φτηνότερες και ισχυρότερες. Τώρα η επανάσταση απλώνεται παντού επηρεάζοντας επίσης και άλλους τύπους συσκευών όπως είναι τα μικροηλεκτρομηχανικα συστήματα που χρησιμοποιούνται σε εργαστηριακές χημικές αναλύσεις.

Από τις σημαντικότερες μικροεφαρμογές του Πενταγώνου είναι αυτές που έχουν να κάνουν με κρυογονικές συσκευές ψύξης. Κάποια ηλεκτρονικά απαιτούν πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, όπως τα υπεραγωγιμα κυκλώματα και οι υπέρυθροι αισθητήρες, και έτσι απαιτείται το κύκλωμα να καταψύχεται. Η ψύξη είναι γενικά ένα σοβαρό ζήτημα για τους αισθητήρες θερμικής ανίχνευσης.

Ένα πρόγραμμα για το οποίο θα αναφέρουμε στο μέλλον είναι αυτό που έχει να κάνει με «μικροαισθητηρες απεικόνισης». Αυτό στοχεύει στη δημιουργία εξαιρετικά μικρών διαστάσεων φωτογραφικών μηχανών που λειτουργούν στο υπέρυθρο φάσμα των κυμάτων. Συγκεκριμένα, το πρόγραμμα εστιάζεται στην δημιουργία μιας «κάμερας κορυφής» 10 γραμμαρίων θα έχει δυνατότητες αναγνώρισης στόχων τουλάχιστον 100 μέτρων και ενός οπτικού πεδίου 40-μοιρων, με "υψηλή οπτική ποιότητα."

Εάν τελικά μια μικροσυσκευή λειτουργεί αποτελεσματικά, θα μπορούσε να σημάνει ολόκληρες τις νέες κατηγορίες όπλων και αισθητήρων για τις αμερικανικό στρατό και νέες συσκευές για του υπόλοιπους

Θα λέγαμε με λίγα λόγια ότι η ιδέα στη μικροτεχνολογία είναι να δημιουργεί, τελικά, μια νέα γενεά μεγέθους σπιρτόκουτου, αρχιτεκτονικών συστημάτων συσκευών και μικροϋπολογιστών" συμπεριλαμβανομένων χαμηλής ισχύος, μικρού-όγκου, ελαφρών "μικροαισθητήρων, μικρορομπότ και συστημάτων μικροεπικοικωνιών"
.
Στο αμερικανικό Πεντάγωνο όμως δεν είναι ακόμη σίγουροι με το τι θα κάνουν με αυτή τη τεχνολογία. Η μετάβαση σε αυτή τη τεχνολογία είναι μεγάλο και σημαντικό θέμα στη βιομηχανία κατασκευής οπλών σήμερα. Προβληματίζεται και αναρωτιέται πως θα ενσωματώσει τη νέα αυτή τεχνολογία στα μελλοντικά συστήματα όπλων.
Από DangerRoom WBN και Guardian

No comments: