Без техниките и процесите за миниатюризация съвременният свят щеше да изглежда доста по-различно. Тези разработени от хората технологии са ни дали революционни открития, като компютърния чип, смартфоните и лаптопите, с които много автори в момента пишат статиите си.

В света на електрониката принципи и закони (като този на Мур) също важат до голяма степен, а краят им вероятно няма да настъпи скоро, въпреки че те също имат определени лимити. Само за последните няколко десетилетия миниатюрните джаджи прогресираха дотолкова, че много от тях от макро устройства, заемащи цяла стая, днес спокойно се побират в джоба ни.

В следващите редове ще прочетете за някои интересни примери за „плодовете на миниатюризацията“, които се откриват във всяка съвременна област – от потребителските уреди, до космически и медицински инструменти.

Шпионска камера колкото копче

Наречете я мини видеокамера, DVR, уебкамера – както ви харесва. Но тя е толкова малка, че можете да я държите на пръста на едната си ръка, но в същото време заснема 2-мегапикселови изображения. Захранва се от 200 mAh батерия, достатъчна за цели 90 минути заснемане. След това ще трябва да я презаредите за 3 часа. Но целият комплект тежи едва 10 грама, а дори включва microSD карта.

Заради мини размера си няма да можете директно да гледате изображенията върху тази камера – тя няма мини екран. За да гледате снимките или видеото, ще трябва да махнете картата и да я поставите в компютър с картов четец.

Компютърът с размер на кредитна карта от Intel

Това е най-малкият компютър в света, създаден от легендарните Intel. Той носи и такова име – Intel Compute Card. Това устройство представлява пълноценен компютър, като в същото време не е по-голямо от кредитна карта. Демонстрирано е по време на CES и притежава 4 GB RAM памет, 128 GB флаш памет за операционната система, вграден Wi-Fi и Bluetooth. Всички тези съвременни екстри са побрани в 95 x 55 милиметра джаджа, дебела едва 5 милиметра. А това е съвсем малко повече от обикновена кредитна карта.

Пистолет с размера на кредитна карта

Още едно мини устройство, сравнено с кредитна карта. Но то вече е опасно – представлява сгъваем пистолет, който лесно може да се скрие във всеки джоб. Нарича се LifeCard и може да изстрелва куршуми с калибър .22, а в пълнителя те са общо четири.

Всеки LiveCard тежи нищожните 198 грама, а размерите му са 8.6 см x 15 см и дебелина само 1.27 см. Проектиран и изработен от американската компания Trailblazer, чиито оръжия са започнали да се появяват като стартъп устройства през 2014 година. Този пистолет обаче е специално разработен да бъде колкото може по-малък и лек, а създаването му е отнело цели 7 години разработка.

Всеки един LiveCard пристига оборудван със стоманен барабан, цев и спусък, които сгънати се прибират в кожено калъфче. Като всеки нормален пистолет и този има предпазител.

Измервай само с пръстите си

Това много интересно устройство, което може да се побере навсякъде, представлява цифров измервателен уред и се нарича Smart Finger. Всеки от нас някога е използвал собствените си пръсти, за да измерва малки разстояния, но показаното на снимката прави това с голяма точност.

Докато движите и раздалечавате палеца и показалеца си (или ги доближавате), разстоянието между двата приличащи на напръстници сензора се изписва на дисплея. На всичко отгоре измерванията могат да се запазват в памет за последващи анализи.

Всеки напръстник е изработен от силикон и е проектиран така, че да се наниже лесно на всеки пръст. След това можете да го ползвате за измерване на разстояния, размери и дори обем.

Зарядно на помощ в извънредни ситуации

Nipper е миниатюрно устройство с размери на зарче – зарядно за телефон, което се рекламира като най-малкото в света. И наистина е толкова мини, че може спокойно да се закачи и носи на ключодържателя ви.

То все пак се нуждае от източник на енергия, за да зарежда телефона, като лесно се свързва с две батерии от тип АА – генериращи достатъчно ток за портативната ви джаджа. И докато не ги изхабите – разбира се.

За да използвате Nipper, трябва да разделите двете му части и да ги свържете към батериите. След това само включвате смартфона и изчаквате аварийното зареждане. Мини зареждачката също е създадена и пусната на пазара благодарение на Kickstarter.

Мини уоки-токи

Тези предавателчета от типа уоки-токи са били винаги мечта на децата. Конкретните на снимката бият по размер всички досегашни, защото са големи колкото компютърен чип.

Макар и много малки, тези предавателчета са напълно функционални в двете посоки и имат обхват от около 30 метра. Според продуктовата информация сигналът им е достатъчно мощен, за да премине през стени, подове и дори бетонена плоча.

Теглото на всяко малко уоки-токи е само 99 грама, а размерите – 2.5 x 4.4 x 15 см (с антенката). Дори и днес можете да ги намерите и закупите в Amazon или Ebay, но имайте едно наум за качеството им – все пак те са за забавление.

Дребният високоговорител

Съвременното поколение Bluetooth колонки, събиращи се в джоба на дънките или якето, са много популярни. Те могат да приемат музика от телефона и да я усилват достатъчно, за да стартират купона.

Тази на снимката отново е миниатюрна колонка – събира се на върха на пръстите и тежи само 482 грама. Пусната е на пазара през 2007 година и може да се свързва и зарежда чрез USB кабел или към музикалния източник. Има размери 26x26x26 мм и е съвместима със смартфоните на Applе.

С едно зареждане мини колонката свири около 4 часа, а ако все още можете да я намерите на пазара, тя ще струва само 10-ина долара.

Нанороботи футболисти

Японският производител на часовници Citizen е създал тези мини роботи, побиращи се в дланта ви. Наречени са Eco-Be! и са само 1.8х2.5 см големи. Контролират се с инфрачервени лъчи. Макар и много малки, те се движат бързо и се захранват от батерия за часовник. Създадени са през 2006 година в Япония специално за RoboCup 2006 в Германия.

Основната им цел не е била само да играят мини футбол. А по-скоро да докажат, че миниатюризацията може да доведе до създаване на все по-малки и леки роботи.

Компютър с размер на зърно морска сол

Той е дело на IBM и е с размер на едро зрънце сол. Въпреки това има изчислителната мощ на домашен компютър от 90-те години.

Според създателите си той е по-мощен от x86 чиповете, които ползвахме през това десетилетие, а и е доста евтин – само около 10 цента бройката! Мини размерът и ниската консумация на ток вероятно ще го направят полезен в редица бъдещи устройства.

Арвинд Кришна, шеф на отдела по изследвания на IBM, споделя, че устройства като това ще бъдат търсени през следващите години не само заради лесното им вграждане в домашни устройства, но и заради технология за защита като блокчейн. Те ще осигуряват автентикацията на различни обекти, както и техния произход, и то само с доближаване на ръката на собственика им до четец.

Светът от филма „Вътрешен космос“ ще стане реален

Ако сте гледали този филм от 80-те (Innerspace), ще разпознаете веднага полезността на тази нанокамера. Екип учени през 2014 година обяви успеха си за разработката на камера с размер само 1.5 мм, която може да се използва при медицински манипулации.

Устройството използва ултразвукова техника, за да създава изображения в реално време вътре в човешкото тяло, например в артериите ви. Приличащият на поничка силициев чип с дупка от 460 микрона в средата, притежава електроника, предаваща информация безжично.

Чипът създава звукови вълни, използвайки тънък филм, който трепти с осцилация от едва 0.00005 мм. Отразените звукови вълни се прихващат от масив от 100 микро сензора, които обработват данните и ги предават навън на монитор с кадрова честота от 60 fps.

Ако в близко бъдеще тази технология се внедри в медицината, тя ще остави безработни двамата допълнителни лекари, които трябва по време на операции да следят зоните на проникване кадър по кадър и да насочват хирурга. Днес тази специална област – микрохирургията, е все по-търсена, а без нея оперирането на мозъчни структури или тънки кръвоносни съдове е почти невъзможно.

Устройства, работещи на атомно ниво

Колко по-миниатюрно може да е едно устройство? Ами, ако смалим размера им до размера на един атом? Трудно бихме си представили по-малко нещо в природата. Но учени от испанския институт ICFO в Барселона са успели да проведат инфрачервени лъчи между слоеве от графен и метал с дебелина… един атом! Да, двата материала са разделени от диелектричен слой с дебелина само един атом.

Ето кое е уникалното, според професор Франк Копенс: „Графенът продължава да ни изненадва, защото доскоро никой не можеше да си представи, че да промушваш светлинни лъчи в пространство с размер 1 атом изобщо е възможно. Явно е!“.

Професор Копенс и екипът му публикуват резултатите от опитите си в списание Science, описвайки и вероятните приложения на подобна технология – най-вече в областите на комуникациите, сензорите и устройствата с наноразмери.

За разлика от предишни опити в тази сфера Копенс и екипът му са успели да приложат трансфера на светлина без значителни загуби в потока. Пренос на инфрачервена светлина в наносвета не е невъзможен, но досега винаги е бил със сериозни загуби, а това е фатално особено при комуникационната техника.

Учените от ICFO работят по проект за 1 милиард евро, наречен Graphene Flagship, който акцентира на опитите за създаване на практически приложения на графена – този странен изкуствен наноматериал. И пробивът в случая е едно ново стъпало напред към създаването на коренно различни технологии и уреди. И то само в близките десетина години.  

Хибрид от силициев чип и стъкло

Учени от център за разработки на комуникационни устройства със свръхвисока скорост (CUDOS) работят над създаването на нов хибриден чип, който обещава да съчетае най-добрите черти на съвременните чипове и оптичните комуникации.

Днешните традиционни чипове представляват набор от електронни схеми, разположени върху плоскост от полупроводников материал (обикновено силиций). Тази схема успешно работи вече от десетилетия, но притежава някои ограничения по отношение на трансфера на данни.

Инженерите от CUDOS може би са открили решение на някои от тези ограничения, като добавят оптични схеми, изградени от специално стъкло. То се използва днес в някои ултра бързи комуникационни мрежи и може да пренася информацията със скоростта на светлината и в огромни обеми.

Революционното в случая е, че ако се реализират на практика, всички ние ще получим интерфейс, който ще се възползва от максималните способности на двете технологии – оптичната и тази на силициевите процесори. Повишаването на комуникационните способности ще означава само едно – забележителен скок на производителността на процесорите и компютрите от бъдещето.

Оцени:
Рейтинг: 5
Още от HiEnd

Този бързоскоростен влак на батерии иска да стане лицето на модерния жп транспорт

6 | 17.09.2018