De mest lovende amerikanske militære projekter, hvis anvendelse er mulig til fredelige formål
Til udvikling af det teknologiske udstyr fra de militære styrker og videnskab afsættes der årligt flere millioner dollars. Research Agency for Advanced Defense Projects, der er bedre kendt under sin amerikanske forkortelse - DARPA, beskæftiger sig med udviklingen på dette område. Det er dette agentur, der er forfatter til sådanne opfindelser som internettet, GPS og stealth -fly, som ikke kun er af stor betydning for militæret, men også for almindelige civile.
I øjeblikket udvikler bureauet et betydeligt antal projekter, der også kan have en betydelig indvirkning på menneskeheden, hvis de kun er tilladt ind i industriel produktion.
I øjeblikket lægger DARPA stor vægt på udviklingen af lasersystemer … Blandt agenturets programmer er følgende programmer: Excalibur, Architecture for Diode High Energy Laser System, Ultra Beam og Compact Mid-ultraviolet technology.
Små laserstyret pistol Excalibur
Militæret er altid meget bekymret over at bruge det perfekte våben i en bykrig. Men for at udstyre fly og droner med laservåben er det nødvendigt, at dets dimensioner er kompakte nok og meget mere effektive end de systemer, der i øjeblikket findes, og som er installeret på store platforme. DARPA er begyndt at udvikle et kompakt og kraftfuldt laservåbensystem til brug på fly og andre fly.
Tidligere var den nemmeste måde at oprette en laser på at bruge store beholdere med giftige aktive kemikalier. Især en sådan laser er installeret på Boeing-747, men at bruge en så stor enhed som et våben på et angrebsfly eller kampfly er i det mindste upraktisk.
Den nye Excalibur laserkanon er meget lettere og mere kompakt. Skematisk består denne pistol af et stort antal lasere, uafhængigt af hinanden. Således kan selve emitterernes størrelse reduceres. Disse emittere skal kombineres til en stråle uden at miste sin effekt. Takket være dette princip reduceres energiforbruget betydeligt. Men kanonen har også visse ulemper. Så især er der en række problemer forbundet med at kombinere mange stråler til en, hvilket ville have høj lysstyrke og lav divergens. Interferens, diffraktion og andre ikke -lineære effekter er forhindringer for at opnå dette. For at løse dette problem brugte skaberne derfor en analog til den fasede array -antenne, som bruges i moderne radarer og gør det muligt ikke kun at fokusere strålen, men også at korrigere vinklen på dens afbøjning uden at rotere antennen sig selv.
Ved udgangen af året lover agenturet at demonstrere en prototype laserkanon med en kapacitet på kun 3 kilowatt. Men det færdige system vil have en meget højere effekt (ca. 100 kilowatt). Således kan den bruges til præcise angreb mod luft- og jordmål. Og da pistolens vægt vil være 10 gange mindre end de nuværende lasere, kan Excalibur installeres på næsten enhver militær platform uden at forringe deres kampegenskaber.
Arkitektur til Diode High Energy Laser System
Agenturets andet nye program, Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHELs), er dedikeret til at undersøge nye laserstrålelængder i processen med at skabe en ny generation af kompakte, højeffektive, højenergilasere. Sådanne systemer kan integreres på taktiske luftbårne køretøjer, især på droner.
Programmet er primært rettet mod at udvikle teknologier til opnåelse af laserstråler med høj effekt og lysstyrke med en lav stråledivergering.
Programmet er designet til 36 måneder og består af to faser. På det første trin er det planlagt at studere den spektrale og sammenhængende strålekombination. Den anden fase er helt fokuseret på at skabe en spektralstråle med høj effektivitet og kraft. Projektets endelige mål er at opnå en diffraktionsstruktur for et system, der vil fungere ved lange laserbølger på skalaen af HEL-klassesystemer på 100 kilowatt.
Ultra Beam
Agenturet gennemfører i øjeblikket flere laserforbedringsprojekter. Så et af sådanne programmer er "Ultra Beam", hvis formål er at skabe en laser med gammastråling. På den første udviklingstrin er der allerede opnået visse resultater - røntgenlasere blev skabt under laboratorieforhold, hvor fotonenergien var 4,5 keV, hvilket beviser det faktum, at en gammalaser er et spørgsmål om den nærmeste fremtid. Denne udvikling er også af civil betydning, da kompakte gammalasere kan bruges med større effektivitet inden for strålebehandling og diagnostik.
Det unikke i dets egenskaber Røntgenlaser, hvis teknologi blev udviklet af DARPA, kan bidrage til udviklingen af kompakte laboratoriekilder med høj lysstyrke af kohærent stråling, hvilket som følge heraf vil gøre det muligt at vise tredimensionelle modeller af levende celler.
Der er to faser i UltraLuch -programmet. På det første trin blev der opnået en stigning i mætningen af røntgenstråler med 4,5 keV med en effekt på 10 mJ, og det blev bevist, at disse stråler kan overføre pulser gennem uigennemsigtige faste genstande, for eksempel beholdere. I anden fase er det planlagt at udvikle en højere effekt af en røntgenlaser i 36 måneder, diagnosticere gammastråler og etablere de nødvendige parametre til forstærkning af gammastråling, når den bruges på solid-state materialer med et stort antal atomer.
Kompakt Mid-ultraviolet teknologi
Militæret skal være i stand til at opdage og identificere kemiske og biologiske våben, der kan være i fjendens arsenal. Men moderne detektionsmetoder er store og tunge, og de kræver også meget strøm. For at afhjælpe disse mangler begyndte DARPA at udvikle et Compact Mid-ultraviolet teknologi program. Resultaterne, som planlægges opnået inden for rammerne af dette program, vil gøre detektering og identifikation af biologiske og kemiske våben ved hjælp af laserteknologier mere effektiv. Aminosyrer og andre biologiske molekyler kan påvises ved hjælp af mediumbølgelængde ultraviolette bølger, så disse elementer kan identificeres, hvis denne type våben bruges.
Laserteknologier til påvisning af NMP findes allerede inde i ultraviolette stråler i store lasere, især i KrF (248 nm). Små lasere (Biological Point Detection System) er i øjeblikket i brug på kemisk bataljonsniveau. Men som nævnt ovenfor er alle disse systemer så dyre og store, så de er ekstremt ubelejlige for udbredt brug. Derfor vil programmet foreslået af agenturet blive præsenteret i to hovedretninger: med en LED-orientering på 250-275 nm og en udgangseffekt på 100 mW samt lasere med en effekt på 10 mW og en retning på 220-250 ni. Hoveddelen af programmet vil være rettet mod at løse de problemer, der er forbundet med at begrænse arrangementet af en gruppe nitrider som halvledere af mellem korte ultraviolette bølger.
Implementeringen af dette program vil gøre det muligt at oprette kompakte enheder, der kan detektere kemisk og biologisk forurening, for eksempel i vand.
DARPA's lovende programmer i Medicinsk område … Disse omfatter projekter fra Dialysis-Like Therapeutics (DLT) -bureauet, In Vivo Nanoplatforms, Living Foundries, Reliable Neural-Interface Technology.
Dialyse-lignende terapi (DLT)
Infektioner forårsaget af bakterier er ofte et resultat af blodforgiftning (sepsis), hvorfra selv en let såret soldat kan dø. Den amerikanske militærafdeling er alvorligt bekymret over dette spørgsmål, derfor instrueret i at udvikle en ny teknologi til rensning af blod fra bakterier. DARPA har påbegyndt udviklingsarbejde på et projekt på $ 10 millioner. Dets hovedmål er at oprette en bærbar enhed, som det ville være muligt at fjerne forurenet blod fra kroppen, rense det for skadelige stoffer ved hjælp af specielle filtre og derefter returnere allerede rent blod til kroppen. Denne enhed ligner funktionen til nyredialyse.
I øjeblikket er udviklingen af sensorer til patogene stoffer i gang, som vil stoppe virale og bakterielle toksiner. Derudover udvikles teknologier til adskillelse af disse komponenter fra blod. Det næste trin bør være at foretage en test for at verificere effektiviteten af denne enhed. I sidste ende bør der anskaffes en bærbar maskine, der vil foretage en detaljeret analyse af hele blodmængden ad gangen, hvilket gør det muligt at detektere forekomsten af vira og toksiner på et tidligt tidspunkt.
Sådan teknologi vil have stor betydning for civil brug, for med dens hjælp vil det være muligt at redde hundreder og tusinder af liv hvert år.
In Vivo Nanoplatformer
Alle slags sygdomme begrænser soldaternes kampberedskab og medfører betydelige omkostninger for den militære afdeling for sundhedspleje. Men i øjeblikket er de eksisterende teknologier til diagnosticering af sygdomme for det meste dyre og tidskrævende. Derfor er deres hurtigere diagnose og behandling nødvendig i en moderne hær.
DARPA er begyndt at udvikle et andet lovende projekt kaldet "In Vivo Nanoplatforms". Dens essens bunder i oprettelsen af en ny klasse af nanopartikler beregnet til ensartet og præcis sansning af menneskekroppen samt til behandling af forskellige former for infektionssygdomme og fysiologiske abnormiteter.
Faktisk er programmet rettet mod at udvikle en nanokapsel, der vil levere kontinuerlig overvågning af menneskekroppens tilstand.
En nanokapsel er en hul sfærisk partikel, hvis skal er lavet af phospholipider eller polymerer. Inde i denne kapsel er et stof med lav molekylvægt. Desuden kan skallen være fremstillet af DNA -molekyler organiseret på en bestemt måde, calciumsilicat eller hydroxyapatit.
Anvendelsen af nanopartikler kan give målrettet administration af lægemidler eller genetiske konstruktioner af en bestemt sammensætning (hormoner eller enzymer). Og for at levere nanokapslen "til sin destination" vil dens skal være udstyret med receptorer eller antigener.
Programmet blev testet i marts 2012. Det forventes at blive godkendt til brug i efteråret.
Levende støberier
Moderne teknik er baseret på en omhyggelig speciel udvikling, og resultater opnås først efter gentagen forsøg og fejl. Og meget ofte giver arbejdet med et projekt dig ikke mulighed for at begynde at arbejde på et andet. Som et resultat afsættes titusinder og hundredvis af millioner af dollars til et bioingeniørprojekt. Forbedringen af bioingeniørteknologier gør det muligt at løse komplekse problemer, der i øjeblikket enten slet ikke har en løsning eller har flere løsninger på én gang.
DARPA's nye Living Foundries -program er designet til at skabe en ny biologisk ramme for design af menneskelige biologiske byggesystemer og udvide deres kompleksitet. Programmet har til formål at udvikle nye teknologier og teknikker, der gør det muligt at løse tidligere uløste problemer. Især vil det blive muligt at bestemme en persons genetiske disposition for visse sygdomme, at korrigere cellernes og kroppens funktioner som helhed.
På den ene side kan det se ud til, at sådanne teknologier ikke kan skabes, men selve muligheden for masseproduktion af nye biologiske materialer og lægemidler lyder fristende.
Pålidelig Neural-Interface Technology
Udvikling og forskning af neurale proteser, især cochleaimplantater (kunstige ører), beviste, at menneskekroppen opfatter dette materiale. Ved hjælp af sådanne proteser er tabte funktioner blevet genoprettet for mange mennesker. Selvom proteser, der kan fastgøres til det menneskelige nervesystem, er meget lovende og vigtige for krigsafdelingen, er der to store og grundlæggende forhindringer, der forhindrer brugen af sådanne implantater i kliniske omgivelser. Begge forhindringer er relateret til nøjagtigheden af informationsoverførsel. For eksempel er en miniaturebærbar neural enhed ikke blevet tilpasset til at opnå nøjagtig information fra nerveceller i mange år. Desuden kan sådanne proteser ikke bruge de modtagne signaler og kontrollere dem ved høj hastighed.
Agenturet er interesseret i at løse disse to problemer, så proteserne kan tages i brug klinisk. Således vil opsvinget af sårede soldater være henholdsvis hurtigere, de vil kunne vende tilbage til tjeneste meget hurtigere.
Først og fremmest er programmet rettet mod at forstå, hvorfor implantater ikke kan tjene pålideligt i flere år. Det er planlagt at undersøge parameteren interaktion mellem abiotiske og biotiske systemer. Derudover vil der blive oprettet et nyt system, der vil indeholde oplysninger om, hvordan information overføres fra nerveceller til proteser.
Det kan hævdes, at denne teknologi også vil have omfattende civile anvendelser.
DARPA's udviklingsorienterede programmer overvågningssystemer.
Lavpris termisk billeddannelse fremstilling
Det termiske synssystem har mange militære anvendelser. Men indtil nu er dette system ekstremt dyrt, så dets anvendelse er ikke så stor som nødvendig. DARPA tilbyder et program til at udvikle en omkostningseffektiv termisk billedbehandler. Ifølge udviklernes forsikringer er det ganske muligt at integrere sådanne termiske billeddannere i kommunikatorer og mobiltelefoner. Udviklingen blev tildelt $ 13 millioner. Desuden bør projektets afslutning finde sted senest tre år senere.
Hovedkravene til ny generation af termiske billedbehandlere er en relativt lav pris - omkring $ 500. Desuden skal opløsningen af det resulterende billede være mindst 640 * 480 pixels, betragtningsvinklen skal være 40 grader eller mere, og strømforbruget skal være mindre end 500 milliwatt.
Teknologien i det nye termiske billedkamera er baseret på brugen af infrarød stråling, som hjælper med at skelne varme fra kolde genstande i farvespektret. Således kan de bruges ikke kun under normale forhold, men også i dårlig sigtbarhed og om natten.
De termiske billedbehandlere, der findes i dag, er store og dyre. Det må også siges, at hvis forskningen er vellykket, vil resultaterne ikke kun kunne bruge militære, men også civile organisationer. Husk på, at sådanne DARPA -udviklinger som hypertekstteknologi og grafisk grænseflade også oprindeligt blev udviklet til militære formål.
Avancerede brede FOV -arkitekturer til billedrekonstruktion og udnyttelse
Evnen til at se længere, med større klarhed under alle forhold, er en af faktorerne for en vellykket gennemførelse af kampoperationer. Der er behov for at øge synsfeltet, evnen til at se lige så godt i løbet af dagen og om natten, forudsat at kameraet ikke er dyrt. Hovedårsagen til dette behov ligger i at give soldaterne tilgængelige visualiseringsværktøjer til at øge deres kampeffektivitet, med andre ord foto- og videokameraer. Derfor lancerede DARPA programmet Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE), der er designet til at løse denne slags problemer.
Det nye visualiseringssystem, som er planlagt at blive hentet som en del af implementeringen af dette program, vil være meget kompakt og let. Det forudsætter en stigning i synsfeltet, billeder i høj opløsning og billeder i høj kvalitet under alle vejrforhold, dag eller nat på en betydelig afstand. Det kombinerer over 150 kameraer i et objektiv. Systemet er designet til at skabe billeder med en opløsning på 10 til 50 gigapixel - denne opløsning overstiger betydeligt det område, der er synligt for det menneskelige øje.
De første sådanne systemer vil blive designet til implementering på jordobjekter, de vil øge synsafstanden, betjeningsværdien, dag- og nattesyn, etablere evnen til at søge efter et mål og sikre brugen af en stor gruppe sensorer.
Sådanne anordninger er af stor militær betydning, da de kan bruges til formål som målretning, sansning og konstant overvågning.
I dag er næsten ethvert militært produkt proppet med elektroniske komponenter, mikrokredsløb, chips osv. Derfor er ret mange DARPA -programmer rettet mod at udvikle og forbedre komponentbase … Blandt sådanne programmer er følgende: Intrachip Enhanced Cooling; Integritet og pålidelighed af integrerede kredsløb; Power Efficiency Revolution for integrerede computerteknologier; Tipbaseret nanofabrikation m.fl.
Intrachip forbedret køling
Stigningen i antallet af komponenter i moderne elektronik har hævet niveauet for opvarmning og effekttab til hidtil usete højder. Samtidig er det stadig umuligt at begrænse temperaturstigningen uden at øge volumen og vægt på selve de elektroniske systemer. Brugen af fjernkøling, hvor varme skal ledes fra chipsene til luften, er ikke længere effektiv.
Derfor begyndte DARPA at udvikle et program kaldet Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL), som søger at overvinde begrænsningerne ved fjernkøling. Programmet vil undersøge opvarmningsniveauet inde i chipsene ved hjælp af silicium til dette. Agenturet har til formål at bevise, at køling er lige så vigtig for chipdesignet som resten af komponenterne. Projektet forudsætter, at den interne køling installeres enten direkte i mikrokredsløbet eller i mikrospalten mellem chipsene.
Hvis projektet lykkes, vil projektet give mulighed for at reducere densiteten af selve chippen og kølesystemer, hvilket vil være meget effektivt til at skabe en ny generation af elektroniske systemer.
Termisk styringsteknologi
Betydelige forbedringer i teknologi og systemintegration har ført til en betydelig stigning i energiforbruget fra militærets side. Strømforbruget er steget, mens størrelsen af mikrokredsløbene er faldet. Dette fik disse systemer til at overophedes. Derfor lancerede DARPA programmet Thermal Management Technologies, der beskæftiger sig med undersøgelse og optimering af nye nanomaterialer med et kølelegeme, som er planlagt til at blive brugt til produktion af mikrokredsløb. Programmet udvikler sig inden for fem hovedområder: mikroteknologi til køling af varmevekslere, aktiv køling af moduler, tilpasset varmeledningsteknologi, moderniserede effektforstærkere, termoelektriske kølere.
Således er programmets hovedindsats rettet mod udvikling og oprettelse af højtydende varmefordelere baseret på tofasekøling og deres udskiftning af kobberlegeringer, som i øjeblikket bruges i systemer; forøgelse af termisk køling ved at reducere termisk modstand; udvikling af nye materialer og strukturer, der kan reducere opvarmning; undersøgelse af køleteknologier ved hjælp af termoelektriske moduler.
Power Efficiency Revolution til integrerede computerteknologier
De fleste af de nuværende militære informationssystemer har været begrænset med hensyn til computerkraft på grund af begrænsninger i elektrisk effekt, størrelse og vægt og køleproblemer. Denne begrænsning har en betydelig negativ indvirkning på den operationelle ledelse af militære afdelinger, fordi f.eks. Efterretnings- og rekognoseringssystemer indsamler flere oplysninger, end der kan behandles i realtid. Derfor viser det sig, at intelligens ikke er i stand til at levere værdifulde data, der kræves på et bestemt tidspunkt.
Eksisterende informationsbehandlingssystemer er i stand til at behandle 1 gigabyte data pr. Sekund, mens der ifølge militæret er brug for 75 gange mere. Men moderne processorer har allerede nået deres maksimum i processen med at øge kapaciteten uden at øge strømforbruget. DARPA's Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technologies (PERFECT) program er designet til at levere den energieffektivitet, du har brug for.
Programmet giver mulighed for en forøgelse af kapaciteten til informationsbehandling med 75 gange. Implementeringen af dette program kan gøre det muligt at oprette smartphones, der kan fungere i flere uger, eller bærbare computere, hvis batteri skal oplades, så ofte du tanker bilen.
Tipbaseret nanofabrikation
Agenturet bruger meget på udviklingen af nanoteknologi. Men på trods af at de grundlæggende begreber i deres udvikling anerkendes som nødvendige, er der stadig problemer med deres masseproduktion.
Målet med det tipbaserede nanofabrikationsprogram er at etablere kontrol over kvaliteten af produktionen af nanomaterialer - nanotråde, nanorør og kvantepunkter, som omfatter kontrol over hvert produkts størrelse, orientering og position. Programmet indebærer at kombinere kontrol med innovative teknologier og dermed skabe høje temperaturer, højhastighedsstrømme og kraftfulde elektromagnetiske felter svarende til optisk teknologi.
I øjeblikket er det umuligt at kontrollere nanofremstillingsprocessen. Visse teknikker er blevet demonstreret i de seneste år, men de har alle betydelige ulemper. Så for eksempel ved produktion af nanorør er det muligt kun at kontrollere deres vækst, men ikke deres størrelse og orientering. Når man opretter kvantepunkter, er det umuligt at oprette et stort array med høj homogenitet.
Hvis projektet gennemføres med succes, vil dets resultater være ekstremt vigtige for produktionen af nanoprodukter.
Integritet og pålidelighed af integrerede kredsløb
Kernen i mange af de elektroniske systemer, der er udviklet til det amerikanske forsvarsministerium, er integrerede kredsløb. På samme tid bruger militærafdelingen dem med ekstrem forsigtighed og bekymrer sig om integriteten af disse systemer. Da de fleste mikrokredsløb i forbindelse med globaliseringen af markedet fremstilles i ulovlige virksomheder, er der fare for, at de kredsløb, der er erhvervet til militærafdelingens systemer, ikke opfylder specifikationerne og derfor ikke vil være pålidelige.
DARPA søger som en del af programmet Integrity and Reliability of Integrated Circuits (IRIS) at udvikle metoder, der kan verificere hver chips funktioner uden at ødelægge den. Systemet med disse metoder inkluderer avanceret genkendelse af enheder i dybe submikron kredsløb samt beregningsmetoder til bestemmelse af forholdet mellem enheder.
Derudover giver programmet mulighed for oprettelse af innovative metoder til modellering af enheder og udførelse af analytiske processer, der sigter mod at bestemme pålideligheden af integrerede kredsløb ved at teste et lille antal prøver.
Leading Edge Access Program
Som nævnt ovenfor fremstilles de fleste chips, der bruges i USA, uden for landet. Denne situation er efter amerikanernes opfattelse skadelig. For det første bidrager den manglende adgang til avancerede teknologier til udstrømningen af højt kvalificeret personale fra landet. For det andet stoler forsvarsministeriet ikke for meget på sådanne mikrokredsløb.
Forskning inden for halvlederteknologi er af stor betydning for indførelsen af teknologisk udvikling ikke kun i kommercielle strukturer, men også i militærafdelingen. Derfor lancerede agenturet et nyt program kaldet Leading Edge Access Program, der har til formål at forsyne universiteter, industri og offentlige organer med avanceret militær halvlederteknologi. Alt dette sker i håb om en hurtig tilbagevenden af chipproduktionen tilbage til Amerika.
Avancerede teknologiprogrammer omfatter digital udskiftning af analoge eller blandede signalintegrerede kredsløb, ekstra integrerede kredsløb med blandet signal, løsninger på problemet med høj hastighed og lav effekt af analog-til-digital-omformere og multi-core processorer. På et bestemt tidspunkt vil militærafdelingen give agenturet nye projekter. De vigtigste udvælgelseskriterier vil være designets nyhed, muligheden for anvendelse i militærindustrien samt potentialet for en vellykket mobilisering af operationel effektivitet.
Mangfoldig tilgængelig heterogen
Et af de største problemer, der i øjeblikket hindrer den videre udvikling af computerteknologi, er, at mikrokredsløb til dem skal laves af forskellige materialer. DARPA udvikler programmet Diverse Accessible Heterogeneous, hvis mål er at skabe en ny enkelt siliciumplatform, hvor der vil blive oprettet en ny generation af mikrochips. Ifølge udviklerne skulle heterogen integration således overvinde en række alvorlige problemer i forbindelse med dataoverførselsprocessen, bestemme tætheden af heterogene forbindelser, etablere det optimale temperaturregime og optimere den nye platform til masseproduktion.
I tilfælde af vellykket udvikling kan den heterogene platform bruges i brancher som optoelektroniske mikrokredsløb, optiske sensingsystemer, optiske generatorer af vilkårlige signaler, multibølge termiske billedbehandlere med integreret billedbehandling og informationslæsning.
Resultaterne af programmet vil også være vigtige for civil brug, da oprettelsen af en universel platform vil hjælpe med at få computere til at fungere hurtigere og mere effektivt.
Ubiquitous High Performance Computing
Blandt bureauets udvikling er der et program, der nærmer sig processen med at skabe computerudstyr praktisk talt fra bunden - "Ubiquitous High Performance Computing". Det fokuserer på design og udvikling af teknologier, der danner grundlag for at skabe computere med lavt strømforbrug, beskyttelse mod cyberangreb og med større ydeevne. Derudover antager programmet, at sådanne computere vil være meget lettere med hensyn til programmering, så selv specialister med lidt erfaring kan gøre det.
Disse computere bliver mere pålidelige og mere effektive ved at forbedre skalerbare, meget programmerbare systemer. Sådanne seriøse strukturer som Massachusetts Technological University, Intel, NVIDIA deltager i dette projekt. Således kan det argumenteres for, at dette program er en af de mest ambitiøse udviklinger i DARPA.
Derudover arbejder agenturet aktivt med udviklingen af integrerede 3D -mikrokredsløb. I øjeblikket er mikrokredsløb et af nøglepunkterne i mikroelektronik. Men i lyset af stadigt faldende chipstørrelser står moderne halvlederteknologier over for mange specifikke og grundlæggende problemer. På trods af halvledernes store succes leder udviklere derfor efter nye typer af generelle mikrokredsløb, der vil have højere ydeevne.
Oprettelsen af et tredimensionelt integreret kredsløb åbner store muligheder for en hurtigere og mere effektiv udvikling af computerteknologi, da begrænsningen af to dimensioner vil blive overvundet. Fremskridt har jo nået et udviklingspunkt, når mikrokredsløbene er så komplekse, at der simpelthen ikke er plads til de nødvendige forbindelser på en todimensionel chip.
Oprettelsen af et tredimensionelt mikrokredsløb med alle de problemer, der er forbundet med dets praktiske anvendelse, vil gøre det muligt at gøre teknologier mere kompakte.
Mikroteknologi til positionering, navigation og timing
I mange årtier har Global Positioning System eller GPS været indbygget i det meste militære navigationsudstyr. Mange våbentyper afhænger således af data om placering, kørselsretning, flyvetid og lignende information, der transmitteres af systemet. Men en sådan afhængighed kan skabe store problemer, da våben, der kræver konstant kommunikation med systemet, ikke virker under forhold med vanskelig modtagelse eller blokering af et signal.
DARPA er begyndt at udvikle programmet Micro-technology for Positioning, Navigation and Timing (MICRO-PNT), hvis essens er at skabe teknologier, der giver dig mulighed for at arbejde offline. De vigtigste spørgsmål om inventar på dette stadium er størrelse, vægt og effekt. Vellykket forskning vil skabe en enkelt enhed, der vil kombinere alle de nødvendige enheder: accelerometre, ure, kalibrering, gyroskoper. Mikroskopisk kalibrering bør give mere præcis målretning ved intern fejlkorrektion.
I 2010 begyndte forskning i udviklingen af mikroteknologi relateret til oprettelse af højpræcisionsure og inertialinstrumenter.
Udviklingen af programmet er primært rettet mod at øge det dynamiske område af inertielle sensorer, reducere urfejl samt udvikle mikrochips til bestemmelse af bevægelsens position og bane.
Hvis programmet implementeres, så forestil dig Google Maps i metroen.
