غبار ذكي

التصميم والبناء

قُدم مبدأ الغبار الذكي من قبل كريستوفر س. ج. بيستر (جامعة كاليفورنيا) عام 2001.[1] عبر نفس الأفكار التي كانت موجودة قبلاً في الخيال العلمي (الذي لا يقهر، 1964). وقد ناقش تقرير حديث [2] الطرق المختلفة لاستخدام الغبار الذكي في شبكات الحساسات اللاسلكية والانتقال من مستوى الميليمتر إلى مستوى الميكرومتر.

وقد قام مركز الأبحاث المتخصص بالأنظمة فائقة السرعة من الإلكترونيات النانوية في جامعة غلاسكو والذي يعد أحد الأعضاء المؤسسين لمجموعة كبيرة من الشركات الدولية بتطوير مفهوم مشابه سمي البقع الذكية [3]

كما تعود بعض مزايا مبدأ الغبار الذكي إلى مشروع قامت به شركة بارك PARC يدعى المواد الذكية [4]

وستبنى أجهزة الغبار الذكي على أساس من الجهد الفرعي والالكترونيات النانوية ذات الجهد الفرعي العميق وسوف تتضمن مصادر طاقة ميكروية دقيقة ذات مكثفات (مكثفات نانوية) تعمل بنبضات الحالة الصلبة.

وكذلك يتم العمل على تطوير واستخدام الراديو النانوي في تطبيق الغبار الذكي كتقنية قابلة للاستخدام[5]

التطبيقات

أحد التطبيقات النموذجية تكون في بعثرة المئات من هذه الحساسات حول الأبينة أو المستشفيات لمراقبة الحرارة أوالرطوبة، تعقب تحركات المرضى، الإعلام بالكوارث كالزلازل. ويمكن استخدامها في الجيش كرقاقات استشعار عن بعد لتعقب تحركات العدو، وكشف الغازات السامة أو المواد المشعة. أثارت سهولة والتكلفة المنخفضة لمثل هذه التطبيقات اموراً تتعلق بالخصوصية. فإمكانية تصميم 'سرب' يمكن أن يعمل وفق تكرار ذاتي ويتطور لحل مشكلة معينة من الممكن أن نفقد القدرة على التحكم به مما يثير أيضاً أموراً تتعلق بالسلامة في قصص الخيال العلمي، مثل رواية بري للكاتب مايكل كريشتون.

انظر أيضًا آلات التكرار الذاتي في العلم. هذا الاحتمال يظهر ظاهرة لنهاية العالم تعرف بالهلام الرمادي.

خلف ما يجري من أحداث يكمن عالم من شبكات كبيرة تضم دارات مصغّرة وعتاد محمول من التقنيات لتحسين عمق ومدة ونطاق الرصد والمراقبة، إن مشروع رصد الأرض، الممول من مؤسسة العلوم بحوالي 200$ مليون دولار، يضم 3000 محطة لتعقب الهزات الخافتة وقياس تشوهات القشرة الأرضية وتقديم خرائط ثلاثية الأبعاد لداخل الأرض من القشرة وحتى المركز. وهناك 2000 معدة إضافية متنقلة ولاسلكية وتعمل بالطاقة الشمسية أو طاقة الرياح. وأيضاً 400 جهاز للتحرك شرقاً من ولاية كاليفورنيا في جميع أنحاء البلاد على مدى عقد من الزمن بهدف الكشف عن أسرار تشكل القارة وتطورها، وتطوير دراسة عن البراكين ،نظم الخطأ، الرواسب المعدنية والزلازل. بدأ المشروع عام 2003، ويكمل بحلول 2008 وسيبقى حتى عام 2023.

– ويليام ج. برود, شبكة من الحساسات، أخذ نبض الأرض (نيويورك تايمز)

طرق جديدة لإمداد الطاقة

يتم مؤخراً فحص العديد من تقنيات تزويد الطاقة لتستخدم في الحوسبة المنتشرة ولتوليد أجسام صغيرة يمكن أن تتواصل مع بعضها البعض، ومزودات الطاقة هذه تولّد من عالم الكائنات الحيّة، محركات الاحتراق المصغّرة، البطاريات النووية وغيرها من الأجهزة التي تختلف عن البطاريات التقليدية. يقوم العلماء حالياً بتجارب لإيجاد حلول قادرة على تزويد أجسام مايكروية -ومستقبلاً نانوية - بالطاقة المستمدة من الكائنات الحية. كالطاقة المستمدة من السبانخ، السكر، الدود أو الذباب. مصادر الطاقة الحديثة هذه تستخدم جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP التي تخزن الفوسفات ذو الطاقة العالية لتخزين الطاقة كما العضلات في الكائنات الحية.[6]

هناك أيضاً طرق أخرى يتم اكتشافها منها البطاريات الميكروية (المصغرة) نووية الطاقة للاستخدام في الأجهزة الإلكترونية الميكانيكية MEMS، وتعمل الأبحاث الحالية على دمج النظائر المشعة في هذه الأجهزة وإنتاج الكهرباء باستخدام الظواهر الحرارية.

مشاريع وتطبيقات

اقرأ أيضاً

مراجع
  1. ""الغبار الذكي: الاتصال مع الميليمترالمكعب". برت وارنك، مات لاست، براين ليبويتز، كريستوفر س. ج. بيستر، الحاسب، الجزء 34، ص 44-51، 2001". مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2008. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. ""الغبار الذكي: الأجهزة ذات البنية النانومترية بحجم حبات الرمل". مايكل ج. سايلر، جيمي ر. لينك، الاتصالات الكيميائية، الجزء 11، ص 1375، 2005" (PDF). مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 سبتمبر 2009. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. https://web.archive.org/web/20170630074703/http://userweb.elec.gla.ac.uk/j/jbarker/sd.html. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو 2017. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة); مفقود أو فارغ |title= (مساعدة)
  4. "PARC, a Xerox company". مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2012. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  5. ""الراديو النانوي" كيفين بوليس (25-02-2008)، مراجعة تقنية(كامبريدج: معهد ماساتشوسيتس التقاني)، 27-02-2008". الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  6. جان بابتيست والدنر (2008)، "حواسب النانو والذكاء السربي"، لندن، الجمعية العالمية للتقنيات في التعليم ISTE، دار جون ويلي وأبناؤه للنشر، ص 154، رقم دولي معياري للكتاب=1847040020

    روابط خارجية
    • بوابة تقنية النانو
    • بوابة روبوتيات
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.