Winzige Computer werden unser Leben verändern. Aber Sie zu bauen ist extrem schwierig

Vielleicht, Sie sahen «der Innere Raum», komödiantisches Science-Fiction-Film der 80er über die mikroskopische bemannten Kapsel, die in den Menschen? Trotz der Tatsache, dass wir noch weit von der Erstellung einer U-Boote schweben in den menschlichen Körper, technische Errungenschaften ermöglichen es uns, den Computer so winzig, dass Ihre Integration in das lebende Gewebe scheint nicht mehr Hirngespinst von Science-Fiction.

In der Tat, es ist schon 20 Jahre her, als der englische Wissenschaftler Kevin Warwick zum ersten mal implantierten Silizium-RFID-Sender in die Hand, um die Remote-Verwaltung von Computern in den Türen, Beleuchtung und anderen Geräten. Dann machte er einen weiteren Schritt, indem Sie das Gerät mit einem eigenen Nervensystem für die Steuerung der Roboter-Hand, und erhielt den Spitznamen «Captain Cyborg».

Obwohl die Geschichte dieser Art nicht so erscheinen jeden Tag, das Tempo der Entwicklung der Mikrocomputer-Technologie überhaupt nicht verlangsamt. Ideenreichtum einige neue Entwicklungen kann man sich nur Wundern.

Die kleinsten Computer

Zum Beispiel, ein Team von der University of Michigan unter der Leitung von Professor Elektrotechnik und informatik David Blaauw verwendete energiesparende Prozessor, entwickelt von Arm, für die Erstellung der kleinsten Computer der Welt.

Das Gerät mit einer Fläche von nur 0,3 Millimeter in zehn mal weniger als der bisherige Rekordhalter, Computer -, Solar-Energie, Größe Fleckchen mit Salz. Da in das neue Gerät integriert werden können Temperatur-und Drucksensoren, das Team Blaauw schlägt vor, dass, unter anderem, können Sie den Computer in den Tumor implantiert, um zu bestimmen, reduziert Sie nach der Chemotherapie oder nicht. (Studien zeigen, dass die Tumore haben eine höhere Temperatur, als das gesunde Gewebe).

Obwohl die Entwicklung von winzigen Computern ist beeindruckend, es gibt Hindernisse, die Sie davon abhalten, Ihre weite Verbreitung in den Sektoren Gesundheitswesen und andere. Eines der größten Probleme ist die Montage von Batterien, ausreichend für die Versorgung von kleinen. Bei der Reduzierung der Größe der Batterien drastisch reduziert und die Menge der Energie, die Sie sammeln. erforderlich , um winzige Computer, die deutlich kleiner sind als bei herkömmlichen kleinen Batterien, die verwendet werden für die Stromversorgung anderer Geräte, wie Herzschrittmachern und Cochlea-Implantaten, und, nach den Worten Blaauw, Ihre Kapazität kann tausendmal weniger.

Eine mögliche Lösung ist die Suche nach Möglichkeiten, um ein häufiges nachladen-Geräte. Zum Beispiel, Strahlen Infrarot-Licht können aus der Ferne aufladen sensoren, implantierte Labor-Mäusen. Wissenschaftler erforschen auch, wie das erstellen von Strom für kleine Computer, mit einer Technik, bekannt als thermoelektrische Energie sammeln, aber noch nicht erreicht Erfolg in diesen kleinen Maßstab. Um diese Letzte Methode gearbeitet, sollte die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Oberflächen des Geräts, aber die neuen kleinen Computer sind so klein, dass es schwer ist irgend ein Teil viel wärmer als die andere. Andere Methoden, die noch untersucht werden, umfassen die Verwendung von Molekülen Glukose als Energiequelle.

Effektive Lösung wäre einfach eine kleine Menge Energie sparen, die Sie speichern in einer winzigen Batterie. Blaauw und sein Team haben herausgefunden, dass Sie radikal den Stromverbrauch senken, wenn es nur gelegentlich aufwachen Computer zum ausführen der Berechnungen, übersetzen und dann wieder in den Standby-Modus.

Neben der Maximierung der Zeit, in der winzige Computer schlafen können Ingenieure den Energieverbrauch zu senken, die Verringerung der Menge des Stromverbrauchs von Computern im Wachzustand. Blaauw und sein Team konnten den Energieverbrauch Ihres Computers auf eine unendlich kleine 30 PW — 300 триллионных Anteil des Watt — модифицировав verwendeten transistoren, die Verringerung der Größe von einigen Chips und Optimierung Ihrer Teil.

Wenn den Ingenieuren gelingt, die technischen Hürden zu überwinden, die winzigen Computer Versprechen können uns die Revolution. Zum Beispiel, CubeWorks, die Gesellschaft, die auf Initiative der Michigan Micro-Mote (M3) entwickelte ein System, vernetzte mikrosensoren, die in Objekte eingebettet werden können, die wir jeden Tag benutzen, wie Z. B. Smart-Home-System, Windkraftwerke und eine Vorrichtung zur Kontrolle des Blutzuckerspiegels, und dann eine Verbindung zum «Internet der Dinge». Arbeitend von der Sonne, diese Computer sind in der Lage, das sammeln von Informationen über die Temperatur und Druck der Umwelt als auch digitale Bilder und verfolgen Sie die Bewegung in einem bestimmten Gebiet. Eines Tages solche Systeme konvertieren können unsere Interaktion mit allem, von Gebäuden, in denen wir Leben, die Kleidung, die wir tragen.

Ja, wir können noch nicht starten die U-Boote in unseren Körpern, aber millimetric-Computer auf den Markt kommen bereits in den nächsten zehn Jahren. Und Sie bedrohen unsere Welt verändern bis zur Unkenntlichkeit.

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