记得内空间,80年代的喜剧科幻电影关于一个微观载人舱注入人类吗?尽管我们年远离发射潜艇在我们的身体,工程学的进步使得制造如此微小的计算机成为可能,以至于将其嵌入活体组织中不再是科幻作家想象的虚构。的确,现在已经20年以来英国科学家凯文·沃里克首先植入硅RFID发射机在他的手臂上远程控制门上的电脑,灯和其他设备。然后,他把它更进一步的接口设备自己的神经系统 控制机械臂,为他自己赢得了”的绰号队长Cyborg。””

虽然这不是每天的头条新闻,微机技术的速度没有减缓,我还偶尔创造力震惊的一些新发展。

例如,今年早些时候,领导的团队在密歇根大学电气和计算机工程教授大卫·布劳使用节能处理器由我工作的公司,,手臂,建造世界上最小的电脑。

身高仅0.3毫米的一面,这个装置只有之前的纪录保持者,太阳能电脑不能超过一粒盐。由于温度和压力传感器可以构建到新设备,布劳的团队设想,在其他应用中,它可以植入肿瘤中,以确定化疗后肿瘤是否缩小。(研究表明,肿瘤的可能温度稍高 而不是健康bepaly正网组织。)

尽管微型计算机的发展是令人兴奋的,有障碍防止其被广泛部署于健康和其他行业。bepaly正网最大的问题之一是制造足够小的电池来为设备供电。随着电池体积的减小,这个能量储存也大幅缩水。微型计算机所需的电池比传统的小型电池要小得多,这些电池用于为起搏器和耳蜗植入物等其他设备供电,而且,Blaauw说,他们的能力可能会少一千倍。

一个可能的解决方案是为设备充电自己找到方法频繁。例如,,束红外光可以远程充电传感器植入实验鼠体内。科学家还在研究如何创建使用技术,即电微型电脑热电能源收获,,尽管他们还没有在如此小的规模上取得成功。后一种方法,设备的两个表面之间需要有温差,但是新的微型电脑太小,很难做出任何暖和得多比其他任何一部分。其他仍在调查中的方法包括利用葡萄糖分子作为电源。

一个有效的解决方案就是简单地节约可以存储在一个小电池上的少量电力。布劳和他的团队已经得知大大减少用电只有唤醒电脑定期进行计算,然后再把它们睡觉。

除了最大化的时间小电脑睡着了,工程师可以减少用电减少多少电电脑画而清醒。Blaauw和他的团队能够将计算机的静息功耗降低到微乎其微。30皮瓦-300/1000000000000瓦特修改他们使用晶体管;减小一些电路的尺寸;和做一些电路优化。

微型电脑的体积小,降低了电力行业意味着什么,当然如果他们收集的数据不能正确传达。这个过程,同样,必须修改由布劳和他的团队使用尽可能少的电力。通过打开无线电天线来发射持续时间只有几十亿分之一秒的脉冲信号,计算机可以使自己知道没有太多的能量消耗。”为了一个电台听到,必须大声尖叫,”Blaauw说。”我们实际上做的是而不是尖叫,我们只是尖叫了一声。”

如果团队喜欢布劳的可以克服的技术障碍,微型计算机有一天彻底改变的不仅仅是肿瘤检测。例如,,CubeWorks,公司剥离从密歇根大学密歇根微观微粒(M3)倡议,已经开发出一种微型系统的网络化传感器,可以嵌入到对象我们每天使用,如智能家居系统,风力发电场,和设备监测血糖水平,然后与物联网(物联网)。以太阳为动力,这些电脑可以收集信息的温度和压力的环境中,以及在给定区域内拍摄数字图像和跟踪运动。有一天,像这样的系统可以改变我们与一切事物的互动方式,从我们住的建筑物到我们穿的衣服。

虽然我们仍然可能无法启动潜艇在我们的身体内,电脑的效果可能会使其在未来电力市场开始对世界产生重大影响。