Главная » Hi-Tech » Крошечные компьютеры изменят нашу жизнь. Но построить их крайне трудно

Крошечные компьютеры изменят нашу жизнь. Но построить их крайне трудно

Несмотря на то, что мы еще далеки от создания подводных лодок, плавающих в теле человека, технические достижения позволяют нам создать компьютеры настолько крошечные, что их внедрение в живые ткани больше не кажется плодом воображения фантастов. Возможно, вы смотрели «Внутреннее пространство», комедийный научно-фантастический фильм 80-х о микроскопической пилотируемой капсуле, введенной в человека?

Затем он сделал еще один шаг, связав устройство с собственной нервной системой для управления роботизированной рукой, и получил прозвище «Капитан Киборг». В самом деле, прошло уже 20 лет с тех пор, как английский ученый Кевин Уорик впервые имплантировал себе кремниевый RFID-передатчик в руку, чтобы удаленно управлять компьютерами в дверях, освещении и других устройствах.

Изобретательности некоторых новых разработок можно только удивляться. Хотя истории подобного рода не то чтобы появлялись каждый день, темпы развития микрокомпьютерных технологий вовсе не замедлились.

Самые маленькие компьютеры

К примеру, в начале этого года команда Мичиганского университета во главе с профессором электротехники и вычислительной техники Дэвидом Блаау использовала энергосберегающий процессор, созданный компанией Arm, для создания самого маленького компьютера в мире.

Поскольку в новое устройство можно встроить датчики температуры и давления, команда Блаау предполагает, что, помимо прочего, компьютер можно имплантировать в опухоли, чтобы определить, сокращаются они после химиотерапии или нет. Устройство с гранью всего 0,3 миллиметра в десять раз меньше предыдущего рекордсмена, компьютерного на солнечной энергии размером с крупинку соли. (Исследования показывают, что опухоли могут иметь более высокую температуру, чем здоровые ткани).

Одной из самых больших проблем является сборка батарей, достаточно маленьких для питания устройств. Хотя разработка крошечных компьютеров впечатляет, существуют препятствия, мешающие их широкому распространению в секторах здравоохранения и других. Батареи, необходимые для крошечных компьютеров, значительно меньше обычных маленьких батарей, которые используются для питания других устройств, вроде кардиостимуляторов и кохлеарных имплантатов, и, по словам Блаау, их емкость может быть в тысячу раз меньше. При уменьшении размера батарей резко сокращается и количество энергии, которое они накапливают.

К примеру, лучи инфракрасного света могут дистанционно заряжать датчики, имплантированные лабораторным мышам. Одним из возможных решений является поиск способов частой перезарядки устройств. Чтобы этот последний метод работал, должна быть разница температур между двумя поверхностями устройства, но новые крошечные компьютеры настолько малы, что трудно сделать какую-либо одну часть намного теплее, чем другая. Ученые также исследуют, как создавать электричество для крошечных компьютеров, используя технику, известную как термоэлектрический сбор энергии, но пока не достигли успеха в таких малых масштабах. Другие методы, которые все еще исследуются, включают использование молекул глюкозы в качестве источника энергии.

Блаау и его команда выяснили, что могут радикально снизить потребление энергии, если будут лишь изредка будить компьютеры для выполнения расчетов, а затем снова переводить их в спящий режим. Эффективным решением было бы просто сэкономить небольшое количество энергии, которое можно сохранить в крошечной батарейке.

Блаау и его команда смогли сократить энергопотребление своего компьютера до бесконечно малых 30 пиковатт — 300 триллионных долей ватта — модифицировав используемые транзисторы, уменьшив размер некоторых микросхем и оптимизировав их часть. В дополнение к максимизации времени, в течение которого крошечные компьютеры спят, инженеры могут снизить энергопотребление, сократив количество электроэнергии, потребляемой компьютерами во время бодрствования.

К примеру, CubeWorks, компания, созданная по инициативе Michigan Micro Mote (M3) разработала систему сетевых микродатчиков, которые могут встраиваться в объекты, которые мы используем каждый день, такие как системы умного дома, ветряные электростанции и устройства для контроля уровня глюкозы, а затем подключаться к «интернету вещей». Если инженерам удастся преодолеть технологические препятствия, крошечные компьютеры могут пообещать нам революцию. Однажды подобные системы могут преобразовать наши взаимодействия со всем, от зданий, в которых мы живем, до одежды, которую мы носим. Работая от солнца, эти компьютеры способны собирать информацию о температуре и давлении окружающей среды, а также получать цифровые изображения и отслеживать движение в пределах определенной области.

И они грозят изменить наш мир до неузнаваемости. Да, мы пока не можем запускать подводные лодки в наших телах, но миллиметровые компьютеры появятся на рынке уже в следующем десятилетии.

Добро пожаловать. У нас в Дзене, кстати, вы найдете то, чего не найдете на сайте.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Создатели самого большого летательного аппарата в мире Airlander 10 не будут восстанавливать его после аварии

Создатели самого большого летательного аппарата в мире Airlander 10 не будут восстанавливать его после аварии — Транспорт на vc.ru Свежее Вакансии Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти Компания решила получить страховую выплату ...

«Победа» задумалась об отказе от полётов за границу из аэропорта «Пулково»

«Победа» задумалась об отказе от полётов за границу из аэропорта «Пулково» — Транспорт на vc.ru Свежее Вакансии Написать Уведомлений пока нет Пишите хорошие статьи, комментируйте,и здесь станет не так пусто Войти Причина — в задержках силовиками международных рейсов 14 и ...