Du kanske såg “Inre rum”, en Komedi, sci-Fi-film från 80-talet om mikroskopiska bemannad kapsel in i person? Trots att vi fortfarande är långt från skapandet av ubåtar, flytande i den mänskliga kroppen, tekniska framsteg tillåta oss att skapa datorer som är så små att deras introduktion till levande vävnad verkar inte längre bara i fantasin av science fiction.
I själva verket, det är 20 år sedan den Brittiska forskaren Kevin Warwick, för första gången implanteras en transponder silicon RFID-sändare i hand för att fjärrstyra datorer i dörrar, belysning och andra apparater. Han tog sedan ytterligare ett steg genom att associera en enhet med sin egen nervsystemet för att styra en robotarm, och fick smeknamnet “Kapten Cyborg”.
Även om historien av detta slag är inte något att ha varje dag, den snabba utvecklingen av mikrodatorn teknik är inte dämpats. Uppfinningsrikedom av en del av den nya utvecklingen kan bara undra.
Den minsta datorer
Till exempel, tidigare i år ett team från University of Michigan, som leds av Professor i elektro-och datorteknik David Blau används energisnål processor designad av Arm, för att skapa den minsta dator som helst i världen.
Enheten linje bara 0,3 millimeter är tio gånger mindre än den tidigare rekordhållaren, datorn på solenergi storleken av en nypa salt. Eftersom den nya enheten kan vara integrerad temperaturgivare och tryck, laget Bleau tyder på att, bland annat, datorn kan implanteras i tumörer för att bestämma de minskade efter behandling med kemoterapi eller inte. (Studier visar att tumörer kan ha en högre temperatur än frisk vävnad).
Även om utvecklingen av små datorer är imponerande, det finns hinder för sin omfattande spridning i hälso-och sjukvården och andra. Ett av de största problemen är Montering av batterier, tillräckligt för att driva små enheter. Om du minskar storleken på batteriet är drastiskt och den mängd energi som de har tjänat ihop. Batterier som behövs för de små datorer som är betydligt mindre än normalt små batterier som används för att driva andra enheter som pacemaker och cochlea implantat, och enligt Blåsa, deras kapacitet kan vara tusen gånger mindre.
En möjlig lösning är att finna vägar för regelbunden laddning av enheter. Till exempel, den infraröda ljusstrålar på distans kan ladda inopererade sensorer laboratoriemöss. Forskare också är att utforska hur man kan skapa elektricitet för små datorer som använder en teknik som kallas termoelektriska energi skörd, men har ännu inte nått framgång i en så liten skala. Denna sista metod fungerade, måste det finnas en temperaturskillnad mellan två ytor på enheten, men de nya små datorer som är så små att det är svårt att göra en del är mycket varmare än den andra. Andra metoder som fortfarande utreds, bland annat användning av glukos som energikälla.
En effektiv lösning skulle vara att bara spara en liten mängd energi som kan lagras i en liten batteri. Blaeu och hans team fann att drastiskt kan minska energiförbrukningen, om du bara ibland Vaknar datorer för att utföra beräkningar, och sedan översätta dem till vänteläge.
Utöver att maximera den tid under vilken små datorer sover, ingenjörer kan minska energiförbrukningen genom att minska den mängd el som förbrukas av datorer under vakenhet. Blaeu och hans team lyckades med att minska energiförbrukningen i din dator för att en oändligt liten 30 PW — 300 triljondels fraktioner av en watt som används av transistorer, minska storleken vissa kretsar och optimera deras del.
Om ingenjörer lyckas övervinna den tekniska hinder, de små datorer som kan lova oss en revolution. Till exempel, CubeWorks, ett företag som bildats på initiativ av Michigan Micro Mote (M3) har utvecklat ett nätverk av microsensors som kan bäddas in i föremål som vi använder varje dag, till exempel smarta hem-system, vindkraft och enheter för att övervaka blodsockernivån, och sedan ansluta till “Internet of things”. Arbeta från solen, är dessa datorer kan samla in information om temperatur och tryck i miljön, såväl som att få en digital bild och förflyttningar inom ett visst område. När sådana system kan omvandla våra interaktioner med allt, från de byggnader som vi lever i, kläderna vi har på oss.
Ja, vi kan inte köra subs i våra kroppar, men millimeter datorerna dyka upp på marknaden under nästa årtionde. Och de hotar att förändra vår värld till oigenkännlighet.
Vi har i Zen, förresten, kommer du att finna att du inte kommer att hitta på webbplatsen. Välkommen.