Amy Norcross
EDN
В поисках технологий, позволяющих сделать вычислительные устройства более миниатюрными и эффективными, исследователи из Мичиганского университета более десяти лет занимаются разработкой того, что, по их убеждению, является самым маленьким компьютером в мире, объем которого измеряется кубическими миллиметрами. По оценкам Музея компьютерной истории в Маунтин-Вью, штат Калифорния, разместившего сейчас у себя экспозицию, посвященную компьютеру Micro Mote, внутри одного наперстка могут уместиться 150 таких устройств.
Преподаватели Мичиганского университета Дэвид Блэов (David Blaauw), Деннис Сильвестр (Dennis Sylvester), Дэвид Венцлофф (David Wentzloff) и Прэбэл Дата (Prabal Dutta), а также несколько аспирантов разработали измеряемое миллиметрами крошечное вычислительное устройство, способное извлекать энергию солнца для осуществления беспроводных коммуникаций, измерять давление и температуру, и даже обрабатывать изображения и видео.
«Чтобы быть "законченным" компьютером, система должна иметь вход данных, способность обрабатывать данные и сохранять их, принимать решения о том, что делать дальше и, конечно же, выводить данные, – сказал преподаватель электротехники и информатики Мичиганского университета Дэвид Блэов. – Входами служат датчики, а выходом – радиосигнал. Еще одно важное свойство, делающее устройство законченным компьютером – способность обеспечивать себя питанием».
Основным препятствием на пути создания столь миниатюрных устройств является не сокращение размеров функциональных элементов, а источник их питания. Профессор Прэбэл Дата, также преподающий в Мичиганском университете, написал в блоге Sharp Europe: «Если вы посмотрите на ноутбук или мобильный телефон, доминирующий объем в них занимает аккумулятор, поэтому нам пришлось потратить массу усилий на то, чтобы выяснить, каким образом можно снизить мощность, необходимую каждому из элементов. Ведь вы не можете подключить к ним зарядное устройство, поскольку они слишком малы».
Michigan Micro Mote (M3) питается от солнечных элементов, даже в помещениях, где отсутствует солнечный свет, что теоретически позволяет компьютеру работать вечно.
Все элементы компьютера, каждый из которых является продуктом технологии, названной «Умная пыль», собраны в несколько слоев и могут адаптироваться к выполнению конкретной функции. Поскольку местом для подключения клавиатуры, мыши или дисплея M3 не располагал, исследователи разработали другой способ коммуникаций. Оператор может посылать информацию в компьютер с помощью света, модулированного высокочастотным сигналом. Обработанные данные Micro Mote отправляет в центральный компьютер с помощью обычных радиосигналов.
Уже готовый к массовому производству, M3, как ожидается, найдет применение в области медицины для мониторинга процессов, происходящих в организме человека, выполнения ЭКГ, а также для обнаружения опухолей и контроля их роста. Возвращаясь к сценам из фильма 1966 года Фантастическое путешествие (Fantastic Voyage), или Внутреннее пространство (Innerspace), вышедшего в 1987 году, представляешь себе, что M3 на самом деле можно будет внедрять в человеческое тело для выполнения некоторых из этих функций.
Возможными областями, где будет востребована технология, станут системы экологического мониторинга и энергоснабжения. В частности, M3 могут использоваться в интеллектуальных электросетях, для картографирования изменений полярных льдов, для измерения влажности почвы, и даже для контроля качества воздуха и воды. CBS News имеет свой взгляд на будущее M3: «Люди будут покупать несколько M3 и прикреплять их к своим ключам, бумажникам и любым другим предметам, которые они боятся потерять. А, используя центральную систему, люди имели бы возможность определять местонахождение вещей в пределах своего дома».
«Заглядывая вперед, скажем, что ничто не мешает сделать компьютер с размером стороны в сто микрон, – сказал профессор Мичиганского университета Деннис Сильвестр. – А затем вы сможете увидеть чипы внутри клетки. Вы же знаете, как легко фантастика превращается в реальность».
