İstifadəsi dinc məqsədlər üçün mümkün olan ən perspektivli Amerika hərbi layihələri
Hərbi qüvvələrin və elmin texnoloji təchizatının inkişafı üçün hər il milyonlarla dollar vəsait ayrılır. Amerika qısaltması - DARPA ilə daha çox tanınan Qabaqcıl Müdafiə Layihələri Araşdırma Agentliyi bu sahədə inkişaflarla məşğuldur. Yalnız ordu üçün deyil, sadə vətəndaşlar üçün də böyük əhəmiyyət kəsb edən İnternet, GPS və gizli təyyarələr kimi ixtiraların müəllifi məhz bu agentlikdir.
Hal -hazırda, agentlik, sənaye istehsalına icazə verildiyi təqdirdə, insanlığa əhəmiyyətli təsir göstərə biləcək çox sayda layihə hazırlayır.
Hal -hazırda, DARPA inkişafına böyük diqqət yetirir lazer sistemləri … Agentliyin proqramları arasında aşağıdakı proqramlar var: Excalibur, Diod Yüksək Enerji Lazer Sistemi üçün Memarlıq, Ultra Şüa və Kompakt Orta ultrabənövşəyi texnologiya.
Kiçik ölçülü lazer idarə olunan silah Excalibur
Ordu hər zaman bir şəhər müharibəsində mükəmməl silahdan istifadə etməkdən çox narahatdır. Ancaq təyyarələri və dronları lazer silahları ilə təchiz etmək üçün ölçülərinin kifayət qədər yığcam və hazırda mövcud olan və böyük platformalarda quraşdırılmış sistemlərdən daha səmərəli olması lazımdır. DARPA, təyyarələrdə və digər təyyarələrdə istifadə üçün kompakt və güclü bir lazer silah sistemi hazırlamağa başladı.
Əvvəllər lazer yaratmağın ən asan yolu zəhərli aktiv kimyəvi maddələrdən ibarət böyük qablardan istifadə etmək idi. Xüsusilə, belə bir lazer Boeing-747-də quraşdırılıb, lakin belə böyük bir cihazın hücum təyyarəsinə və ya qırıcı təyyarəyə silah kimi istifadə edilməsi ən azı praktik deyil.
Yeni Excalibur lazer topu daha yüngül və daha yığcamdır. Şematik olaraq, bu silah bir -birindən asılı olmayan çox sayda lazerdən ibarətdir. Beləliklə, yayıcıların özlərinin ölçüsü azaldıla bilər. Bu yayıcılar gücünü itirmədən bir şüaya birləşdirilməlidir. Bu prinsip sayəsində istehlak olunan enerji miqdarı əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Lakin topun da müəyyən çatışmazlıqları var. Beləliklə, xüsusən də, çox parlaqlığı və aşağı fərqliliyi olan bir çox şüaları bir yerə birləşdirməklə bağlı bir sıra problemlər var. Müdaxilə, difraksiya və digər qeyri -xətti təsirlər buna nail olmaq üçün maneədir. Buna görə də, bu problemi həll etmək üçün yaradıcılar, müasir radarlarda istifadə olunan və yalnız şüanın fokuslanmasını deyil, həm də antenanı döndürmədən əyilmə bucağını düzəltməyi mümkün edən mərhələli serial anteninin analoqundan istifadə etdilər. özü.
İlin sonuna qədər agentlik cəmi 3 kilovat gücündə bir lazer topunun prototipini nümayiş etdirməyi vəd edir. Ancaq tamamlanmış sistem daha yüksək gücə malik olacaq (təxminən 100 kilovat). Beləliklə, hava və quru hədəflərinə dəqiq zərbələr endirmək üçün istifadə edilə bilər. Silahın çəkisi hazırda mövcud olan lazerlərdən 10 dəfə az olacağından, Excalibur döyüş xüsusiyyətlərini pozmadan demək olar ki, hər hansı bir hərbi platformaya quraşdırıla bilər.
Diod Yüksək Enerji Lazer Sistemi üçün Memarlıq
Agentliyin digər yeni proqramı olan Memarlıq Diode Yüksək Enerji Lazer Sistemi (ADHELs), yeni nəsil kompakt, yüksək məhsuldar və yüksək enerjili lazerlərin yaradılması prosesində yeni lazer şüa uzunluqlarının araşdırılmasına həsr edilmişdir. Bu cür sistemlər taktiki hava vasitələrində, xüsusən də dronlarda birləşdirilə bilər.
Proqram, ilk növbədə, aşağı şüa fərqliliyi ilə yüksək gücə və parlaqlığa malik lazer şüaları əldə etmək üçün texnologiyaları inkişaf etdirmək məqsədi daşıyır.
Proqram 36 ay üçün nəzərdə tutulmuşdur və iki mərhələdən ibarətdir. Birinci mərhələdə spektral və əlaqəli şüa birləşməsinin öyrənilməsi planlaşdırılır. İkinci mərhələ tamamilə yüksək səmərəliliyin və gücün spektral şüasının yaradılmasına yönəlib. Layihənin son məqsədi, 100 kilovatlıq HEL sinifli sistemlər miqyasında uzun lazer dalğalarında işləyəcək bir sistem üçün difraksiya quruluşu əldə etməkdir.
Ultra şüa
Agentlik hazırda bir neçə lazer təkmilləşdirmə layihəsi həyata keçirir. Belə proqramlardan biri, məqsədi qamma-şüalanma ilə lazer yaratmaq olan "Ultra Beam" dir. İnkişafın ilk mərhələsində artıq müəyyən nəticələr əldə edilmişdir - foton enerjisinin 4,5 keV olduğu laboratoriya şəraitində rentgen lazerləri yaradılmışdır ki, bu da bir qamma lazerin yaxın gələcək məsələsi olduğunu sübut edir. Bu inkişaf eyni zamanda mülki əhəmiyyət kəsb edir, çünki kompakt qamma lazerləri radiasiya müalicəsi və diaqnostikada daha böyük səmərəliliylə istifadə edilə bilər.
Texnologiyası DARPA tərəfindən hazırlanan bənzərsiz rentgen lazer, yüksək ölçülü əlaqəli radiasiyaya malik laboratoriya kompakt mənbələrinin inkişafına töhfə verə bilər ki, bu da nəticədə üçölçülü nümayiş etdirməyə imkan verəcəkdir. canlı hüceyrə modelləri.
UltraLuch proqramında iki mərhələ var. Birinci mərhələdə rentgen şüalarının doyma qabiliyyətini 10 mJ gücündə 4.5 keV artırmağa nail olundu və bu şüaların pulsları qeyri-şəffaf bərk cisimlərdən, məsələn qablardan ötürə biləcəyi sübut edildi. İkinci mərhələdə, 36 aylıq bir rentgen lazerinin daha yüksək gücünün inkişaf etdirilməsi, qamma şüalarının diaqnozu qoyulması və çoxlu miqdarda bərk cisimli materiallarda istifadə edildikdə qamma radiasiyasının gücləndirilməsi üçün lazımi parametrlərin qurulması planlaşdırılır. atomlar.
Kompakt Orta ultrabənövşəyi texnologiya
Ordu, düşmənin arsenalında ola biləcək kimyəvi və bioloji silahları aşkar etməyi və tanımağı bacarmalıdır. Ancaq müasir aşkarlama üsulları böyük və ağırdır və eyni zamanda çox güc tələb edir. Bu çatışmazlıqları aradan qaldırmaq üçün DARPA Kompakt Orta ultrabənövşəyi texnologiya proqramı hazırlamağa başladı. Bu proqram çərçivəsində əldə edilməsi planlaşdırılan nəticələr, lazer texnologiyalarından istifadə edərək bioloji və kimyəvi silahların aşkarlanmasını və tanınmasını daha təsirli edəcək. Amin turşuları və digər bioloji molekullar orta dalğalı ultrabənövşəyi dalğalar vasitəsilə aşkar edilə bilər, buna görə də bu tip silahlardan istifadə edildikdə bu elementlər müəyyən edilə bilər.
NMP -ni aşkar etmək üçün lazer texnologiyaları, böyük lazerlərdə ultrabənövşəyi şüaların içərisində, xüsusən də KrF -də (248 nm) artıq mövcuddur. Kiçik lazerlər (Bioloji Nəzarət Sistemi) hazırda kimyəvi tabor səviyyəsində istifadə olunur. Ancaq yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bütün bu sistemlər o qədər bahalı və böyükdür ki, geniş istifadə üçün son dərəcə əlverişsizdir. Buna görə də, agentliyin təklif etdiyi proqram iki əsas istiqamətdə təqdim ediləcək: 250-275 nm LED istiqaməti və 100 mVt gücündə, həmçinin 10 mW gücündə və 220-250 oriyentasiyalı lazerlər. ni. Proqramın əsas hissəsi orta-qısa ultrabənövşəyi dalğaların yarımkeçiriciləri kimi nitridlər qrupunun tənzimlənməsinin məhdudlaşdırılması ilə bağlı problemlərin həllinə yönəldiləcəkdir.
Bu proqramın həyata keçirilməsi, məsələn, suda kimyəvi və bioloji çirklənməni aşkar edə biləcək kompakt qurğular yaratmağa imkan verəcək.
DARPA -nın perspektivli proqramları tibb sahəsi … Bunlara Dializ Bənzər Terapevtiklər (DLT) agentliyinin layihələri, In Vivo Nanoplatforms, Canlı Dökümxanalar, Etibarlı Sinir-İnterfeys Texnologiyaları daxildir.
Dializə bənzər terapevtiklər (DLT)
Bakteriyaların törətdiyi infeksiyalar tez -tez yüngül zədələnmiş bir əsgərin də ölə biləcəyi qan zəhərlənməsinin (sepsis) nəticəsidir. Amerika hərbi departamenti bu mövzuda ciddi narahatlıq keçirir, buna görə də qanı bakteriyalardan təmizləmək üçün yeni bir texnologiya hazırlamağı tapşırdı. DARPA, 10 milyon dollarlıq bir layihə üzərində inkişaf işlərinə başladı. Əsas məqsədi, çirklənmiş qanı bədəndən çıxarmaq, xüsusi filtrlərdən istifadə edərək zərərli maddələrdən təmizləmək və sonra artıq təmiz qanı bədənə qaytarmaq mümkün olan portativ bir cihaz yaratmaqdır. Bu cihaz funksiyasına görə böyrək dializinə bənzəyir.
Hal -hazırda viral və bakterial toksinləri dayandıracaq patogen maddələr üçün sensorlar hazırlanır. Bundan əlavə, bu komponentlərin qandan ayrılması üçün texnologiyalar hazırlanır. Növbəti addım, bu cihazın effektivliyini yoxlamaq üçün bir test keçirməkdir. Nəhayət, virusların və toksinlərin görünüşünü erkən mərhələdə aşkar etməyə imkan verən bir anda bütün qan həcmini ətraflı təhlil edəcək bir portativ maşın əldə edilməlidir.
Bu cür texnologiya mülki istifadə üçün böyük əhəmiyyət kəsb edəcək, çünki onun köməyi ilə hər il yüzlərlə və minlərlə insanın həyatını xilas etmək mümkün olacaq.
Vivo Nanoplatformlarda
Hər cür xəstəlik əsgərlərin döyüş hazırlığını məhdudlaşdırır və hərbi şöbənin sağlamlıq baxımından əhəmiyyətli xərclərə səbəb olur. Ancaq hazırda xəstəliklərin diaqnozu üçün mövcud texnologiyalar əsasən bahalıdır və vaxt aparır. Buna görə də, müasir orduda onların daha sürətli diaqnoz və müalicəyə ehtiyacı var.
DARPA, "In Vivo Nanoplatforms" adlı daha bir perspektivli layihə hazırlamağa başladı. Onun mahiyyəti, insan orqanizminin vahid və dəqiq algılanması, eləcə də müxtəlif növ yoluxucu xəstəliklərin və fizioloji anormallıqların müalicəsi üçün nəzərdə tutulmuş yeni bir nanohissəciklər sinfinin yaradılmasına bağlıdır.
Əslində, proqram insan bədəninin vəziyyətinin davamlı monitorinqini təmin edəcək bir nanokapsülün hazırlanmasına yönəlib.
Nanokapsül, qabığı fosfolipidlərdən və ya polimerlərdən ibarət olan içi boş kürəcikli hissəciklərdir. Bu kapsulun içərisində aşağı molekulyar ağırlıqlı bir maddə var. Bundan əlavə, qabıq müəyyən bir şəkildə təşkil edilmiş DNT molekullarından, kalsium silikat və ya hidroksiapatitdən hazırlana bilər.
Nanohissəciklərin istifadəsi dərmanların və ya müəyyən bir kompozisiyanın (hormonlar və ya fermentlər) genetik quruluşlarının məqsədli tətbiqini təmin edə bilər. Və nanokapsülü "təyinat yerinə" çatdırmaq üçün qabığı reseptorlar və ya antijenlərlə təchiz ediləcək.
Proqram 2012 -ci ilin mart ayında sınaqdan keçirildi. Payızda istifadəyə verilməsi gözlənilir.
Yaşayan tökmə zavodları
Müasir mühəndislik zəhmət çəkən xüsusi inkişaflara əsaslanır və nəticələr yalnız təkrar sınaq və səhvdən sonra əldə edilir. Və çox vaxt bir layihə üzərində işləmək başqa bir layihə üzərində işləməyə imkan vermir. Nəticədə, bir biomühendislik layihəsinə on illər və yüz milyonlarla dollar ayrılır. Biomühəndislik texnologiyalarının təkmilləşdirilməsi hazırda heç bir həlli olmayan və ya bir anda bir neçə həll yolu olan kompleks problemləri həll etməyə imkan verəcəkdir.
DARPA -nın yeni Living Foundries proqramı, insan biologiyası bina sistemlərinin dizaynı üçün yeni bir bioloji çərçivə yaratmaq və komplekslərini genişləndirmək üçün hazırlanmışdır. Proqram, əvvəllər həll edilməmiş problemləri həll etməyə imkan verəcək yeni texnologiyalar və texnikaların inkişaf etdirilməsinə yönəldilmişdir. Xüsusilə, bir insanın müəyyən xəstəliklərə genetik meylini təyin etmək, hüceyrələrin və bütövlükdə bədənin funksiyalarını düzəltmək mümkün olacaq.
Bir tərəfdən, bu cür texnologiyaların yaradıla bilməyəcəyi görünə bilər, amma yeni bioloji materialların və dərmanların kütləvi istehsal olma ehtimalı cazibədar səslənir.
Etibarlı Sinir-İnterfeys Texnologiyası
Sinir protezlərinin, xüsusən də koklear implantların (süni qulaqlar) inkişafı və araşdırılması, insan bədəninin bu materialı qəbul etdiyini sübut etdi. Bu cür protezlərin köməyi ilə bir çox insanın itirilmiş funksiyaları bərpa edilmişdir. İnsan sinir sisteminə yapışdırıla bilən protezlər Müharibə Departamenti üçün çox perspektivli və əhəmiyyətli olsa da, bu cür implantların klinik şəraitdə istifadəsinə mane olan iki böyük və əsas maneə var. Hər iki maneə məlumat ötürülməsinin düzgünlüyü ilə bağlıdır. Məsələn, miniatür portativ sinir cihazı uzun illərdir sinir hüceyrələrindən dəqiq məlumat almaq üçün uyğunlaşdırılmamışdır. Bundan əlavə, bu cür protezlər alınan siqnallardan istifadə edə və onları yüksək sürətlə idarə edə bilmir.
Agentlik protezlərin klinik istifadəyə verilməsi üçün bu iki problemin həllində maraqlıdır. Beləliklə, yaralı əsgərlərin sağalması daha sürətli olacaq, müvafiq olaraq xidmətə daha sürətli qayıda biləcəklər.
İlk növbədə, proqram bir neçə il ərzində implantların niyə etibarlı xidmət göstərə bilməyəcəyini anlamaq məqsədi daşıyır. Abiotik və biotik sistemlər arasındakı qarşılıqlı əlaqə parametri üzərində araşdırma aparılması planlaşdırılır. Bundan əlavə, sinir hüceyrələrindən protezlərə məlumatın necə ötürüldüyünə dair məlumatları ehtiva edən yeni bir sistem yaradılacaq.
Bu texnologiyanın da geniş mülki tətbiqlərə sahib olacağı iddia edilə bilər.
DARPA-nın inkişafa yönəlmiş proqramları müşahidə sistemləri.
Aşağı Qiymətli Termal Görüntü İstehsalatı
Termal görmə sistemi bir çox hərbi tətbiqə malikdir. Ancaq indiyə qədər bu sistem son dərəcə bahalıdır, buna görə də tətbiqi lazım olduğu qədər böyük deyil. DARPA, qənaətcil bir istilik kamerası hazırlamaq üçün bir proqram təqdim edir. Tərtibatçıların zəmanətlərinə görə, bu cür termal görüntü cihazlarını kommunikatorlara və cib telefonlarına inteqrasiya etmək olduqca mümkündür. İnkişafa 13 milyon dollar ayrıldı. Üstəlik, layihənin tamamlanması ən geci üç ildən sonra baş tutmalıdır.
Yeni nəsil termal kameralar üçün əsas tələblər nisbətən aşağı qiymətdir - təxminən 500 dollar. Bundan əlavə, ortaya çıxan görüntünün həlli ən az 640 * 480 piksel, baxış bucağı 40 dərəcə və ya daha çox, enerji istehlakı isə 500 milliwattdan az olmalıdır.
Yeni termal görüntü cihazının texnologiyası, rəng spektrində isti və soyuq obyektləri fərqləndirməyə kömək edən infraqırmızı şüalanmanın istifadəsinə əsaslanır. Beləliklə, onlar yalnız normal şəraitdə deyil, həm də zəif görmə şəraitində və gecə istifadə edilə bilər.
Bu gün mövcud olan istilik kameraları böyük və bahalıdır. Həm də söyləmək lazımdır ki, araşdırma uğurlu olarsa, nəticələr nəinki hərbi, həm də sivil təşkilatlardan istifadə edə biləcək. Xatırladaq ki, hipermətn texnologiyası və qrafik interfeys kimi DARPA inkişafları da əvvəlcə hərbi məqsədlər üçün hazırlanmışdır.
Görüntü Yenidənqurma və İstismar üçün İnkişaf etmiş Geniş FOV Memarlıqları
Daha uzaq, hər şəraitdə daha aydın görünmə qabiliyyəti döyüş əməliyyatlarının uğurla aparılmasının amillərindən biridir. Kameranın bahalı olmaması şərtilə, görmə sahəsini, gündüz və gecə eyni dərəcədə yaxşı görmə qabiliyyətini artırmağa ehtiyac var. Bu ehtiyacın əsas səbəbi əsgərlərin döyüş effektivliyini artırmaq üçün mövcud vizual vasitələrlə, başqa sözlə foto və video kameralarla təmin edilməsidir. Buna görə də, DARPA bu tip problemlərin həlli üçün nəzərdə tutulmuş Şəkil Yenidənqurma və İstismar üçün Ətraflı FOV Memarlıqları (AWARE) proqramını başlatdı.
Bu proqramın həyata keçirilməsi çərçivəsində əldə edilməsi planlaşdırılan yeni vizual sistem çox yığcam və yüngül olacaq. İstənilən hava şəraitində, gündüz və ya gecə xeyli məsafədə görmə sahəsinin, yüksək qətnamə və yüksək keyfiyyətli görüntülərin artmasını nəzərdə tutur. Bir obyektivdə 150 -dən çox kameranı birləşdirir. Sistem, 10 ilə 50 gigapikseli olan təsvirlər yaratmaq üçün hazırlanmışdır - bu qətnamə insan gözü üçün görünən diapazonu əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir.
İlk belə sistemlər yerdəki obyektlərdə yerləşdirilməsi üçün nəzərdə tutulacaq, görmə məsafəsini, iş qabiliyyətini, gündüz və gecə görmə qabiliyyətini artıracaq, hədəf axtarmaq qabiliyyətini quracaq və böyük bir sensorlar qrupunun istifadəsini təmin edəcək.
Bu cür qurğular böyük hərbi əhəmiyyətə malikdir, çünki onlar hədəf almaq, hiss etmək və daimi müşahidə kimi məqsədlər üçün istifadə edilə bilər.
Hal -hazırda, demək olar ki, hər hansı bir hərbi məhsul elektron komponentlər, mikrosxemlər, çiplər və s. Buna görə də, bir çox DARPA proqramı inkişaf etdirmək və təkmilləşdirmək məqsədi daşıyır komponent bazası … Bu cür proqramlar arasında aşağıdakılar var: Intrachip Enhanced Cooling; İnteqral sxemlərin bütövlüyü və etibarlılığı; Daxili Hesablama Texnologiyaları üçün Güc Effektivliyi İnqilabı; İpucu əsaslı Nanofabrikasiya və digərləri.
Intrachip Təkmilləşdirilmiş Soyutma
Müasir elektronikada komponentlərin sayının artması, istiləşmə və enerji sərfiyyatını görünməmiş yüksəkliklərə qaldırdı. Eyni zamanda, elektron sistemlərin özlərinin həcmini və çəkisini artırmadan temperatur artımını məhdudlaşdırmaq hələ də mümkün deyil. İstiliklərin çiplərdən havaya aparılması lazım olan uzaqdan soyutma istifadəsi artıq təsirli deyil.
Buna görə də, DARPA uzaqdan soyutma məhdudiyyətlərini aradan qaldırmağa çalışan Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL) adlı bir proqram hazırlamağa başladı. Proqram, bunun üçün silikon istifadə edərək çiplərin içərisində qızdırma səviyyəsini öyrənəcək. Agentlik, soyuducunun çipin dizaynı üçün digər komponentlər qədər əhəmiyyətli olduğunu sübut etməyi hədəfləyir. Layihə daxili soyuducunun ya birbaşa mikrosxemə, ya da çiplər arasındakı mikro boşluğa quraşdırılacağını güman edir.
Uğurla tamamlandığı təqdirdə, layihə çipin özünün və soyutma sistemlərinin sıxlıq səviyyəsini azaltmaq imkanı verəcək ki, bu da yeni nəsil elektron sistemlərin yaradılması üçün çox təsirli olacaq.
Termal İdarəetmə Texnologiyaları
Texnologiya və sistem inteqrasiyasında əhəmiyyətli irəliləyişlər ordu tərəfindən enerji istehlakı səviyyəsinin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb oldu. Mikrosxemlərin ölçüsü azaldıqca enerji istehlakı artdı. Bu sistemlərin həddindən artıq istiləşməsinə səbəb oldu. Buna görə də, DARPA, mikrosxemlərin istehsalında istifadə edilməsi planlaşdırılan istilik qəbuledici sistemi olan yeni nanomaterialların öyrənilməsi və optimallaşdırılması ilə məşğul olan Thermal Management Technologies proqramını işə saldı. Proqram beş əsas istiqamətdə inkişaf edir: istilik dəyişdiricilərinin soyudulması üçün mikrotexnologiya, modulların aktiv soyudulması, uyğunlaşdırılmış istilik borusu texnologiyası, modernləşdirilmiş güc gücləndiriciləri, termoelektrik soyuducular.
Beləliklə, proqramın əsas səyləri iki fazalı soyutma əsasında yüksək performanslı istilik paylayıcılarının hazırlanması və yaradılmasına və hazırda sistemlərdə istifadə olunan mis ərintiləri ilə əvəz edilməsinə yönəldilmişdir; istilik müqavimətini azaltmaqla termal soyutma səviyyəsini artırmaq; istiliyi azalda bilən yeni materialların və strukturların hazırlanması; termoelektrik modullardan istifadə edərək soyutma texnologiyalarının öyrənilməsi.
Daxili Hesablama Texnologiyaları üçün Güc Effektivliyi İnqilabı
Mövcud hərbi məlumat sistemlərinin əksəriyyəti elektrik enerjisindəki məhdudiyyətlər, ölçü və çəki və soyutma problemləri səbəbindən hesablama gücü baxımından məhdudlaşdırılmışdır. Bu məhdudiyyət hərbi idarələrin əməliyyat idarəçiliyinə əhəmiyyətli dərəcədə mənfi təsir göstərir, çünki, məsələn, kəşfiyyat və kəşfiyyat sistemləri real vaxtda işlənə biləcəyindən daha çox məlumat toplayır. Bu səbəbdən, kəşfiyyatın müəyyən bir zamanda tələb olunan dəyərli məlumatları verə bilmədiyi ortaya çıxır.
Mövcud məlumat emal sistemləri saniyədə 1 gigabayt məlumatı emal etməyə qadirdir, orduya görə isə 75 qat daha çox ehtiyac var. Ancaq müasir prosessorlar artıq enerji istehlakını artırmadan güclərini artırmaq prosesində maksimuma çatdılar. DARPA -nın Daxili Hesablama Texnologiyaları Üçün Güc Effektivliyi İnqilabı (MÜKEMMƏL) proqramı, ehtiyac duyduğunuz enerji səmərəliliyini təmin etmək üçün hazırlanmışdır.
Proqram, məlumatların işlənmə qabiliyyətinin 75 dəfə artmasına nail olmağı nəzərdə tutur. Bu proqramın tətbiqi, həftələrcə işləyə bilən smartfonlar və ya avtomobilə yanacaq doldurduqca batareyasının tez -tez doldurulması lazım olan noutbuklar yaratmağa imkan verə bilər.
İpucu əsaslı nanofabrikasiya
Agentlik nanotexnologiyanın inkişafına çox pul xərcləyir. Ancaq inkişafındakı əsas anlayışların lazım olduğu kimi qəbul edilməsinə baxmayaraq, kütləvi istehsalında hələ də problemlər var.
İpucu əsaslı Nanofabrikasiya proqramının məqsədi, hər bir məhsulun ölçüsünə, oriyentasiyasına və mövqeyinə nəzarət edən nanomaterialların - nano tellərin, nanotüplərin və kvant nöqtələrinin istehsal keyfiyyətinə nəzarət qurmaqdır. Proqram, idarəetməni yenilikçi texnologiyalarla birləşdirməyi, bununla da yüksək temperaturların, yüksək sürətli axınların və optik texnologiyaya bənzər güclü elektromaqnit sahələrinin yaradılmasını ehtiva edir.
Hal-hazırda nano istehsal prosesinə nəzarət etmək mümkün deyil. Son illərdə bəzi texnika nümayiş etdirildi, lakin hamısının əhəmiyyətli çatışmazlıqları var. Beləliklə, məsələn, nanotüplərin istehsalında ölçülərini və istiqamətini yox, yalnız böyümələrini idarə etmək mümkündür. Kvant nöqtələri yaradılarkən yüksək homojenliyə malik böyük bir sıra yaratmaq mümkün deyil.
Layihə uğurla başa çatsa, onun nəticələri nanoproduktiv istehsal üçün son dərəcə əhəmiyyətli olacaq.
İnteqrasiya edilmiş sxemlərin bütövlüyü və etibarlılığı
ABŞ Müdafiə Nazirliyi üçün hazırlanmış bir çox elektron sistemin əsasını inteqral sxemlər təşkil edir. Eyni zamanda, hərbi departament bu sistemlərin bütövlüyündən narahat olaraq onları çox ehtiyatla istifadə edir. Bazarın qloballaşması şəraitində, mikrosxemlərin əksəriyyəti qanunsuz müəssisələrdə istehsal olunduğundan, hərbi şöbənin sistemləri üçün əldə edilən sxemlərin texniki şərtlərə uyğun gəlməməsi və buna görə də etibarlı olmayacağı təhlükəsi var..
DARPA, İnteqral Devrelerin Bütövlüyü və Etibarlılığı (IRIS) proqramının bir hissəsi olaraq, hər bir çipin funksiyalarını məhv etmədən yoxlaya biləcək üsullar hazırlamağa çalışır. Bu metodlar sisteminə dərin submikron sxemlərin cihazlarının qabaqcıl tanınması, həmçinin cihazlar arasındakı əlaqəni təyin etmək üçün hesablama üsulları daxildir.
Bundan əlavə, proqram cihazların modelləşdirilməsi və az sayda nümunəni sınayaraq inteqral sxemlərin etibarlılığını təyin etməyə yönəlmiş analitik proseslərin aparılması üçün yenilikçi metodların yaradılmasını nəzərdə tutur.
Aparıcı Edge Access Proqramı
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, ABŞ -da istifadə olunan çiplərin çoxu ölkə xaricində istehsal olunur. Bu vəziyyət, amerikalıların fikrincə, zərərlidir. Birincisi, qabaqcıl texnologiyalara çıxışın olmaması yüksək ixtisaslı kadrların ölkədən çıxmasına kömək edir. İkincisi, Müdafiə Nazirliyi belə mikrosxemlərə o qədər də etibar etmir.
Yarımkeçirici texnologiya sahəsindəki araşdırmalar, təkcə ticarət strukturlarında deyil, həm də hərbi şöbədə texnoloji inkişafların tətbiqi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Buna görə də, agentlik universitetləri, sənayeni və dövlət qurumlarını qabaqcıl hərbi yarımkeçirici texnologiya ilə təmin etməyi hədəfləyən Leading Edge Access Program adlı yeni bir proqram başlatdı. Bütün bunlar çip istehsalının Amerikaya erkən geri qaytarılması ümidi ilə edilir.
Qabaqcıl texnologiya tətbiqləri arasında analoq və ya qarışıq siqnallı inteqral sxemlərin rəqəmsal dəyişdirilməsi, köməkçi qarışıq siqnallı inteqral sxemlər, analoq-rəqəmsal çeviricilərin və çox nüvəli prosessorların yüksək sürətli və aşağı gücü probleminin həlli var. Müəyyən bir zamanda hərbi departament agentliyə yeni layihələr təqdim edəcək. Əsas seçim meyarları dizaynın yeniliyi, hərbi sənayedə tətbiq olunma ehtimalı, eləcə də əməliyyat səmərəliliyinin müvəffəqiyyətlə səfərbər olma potensialı olacaq.
Müxtəlif Erişilebilir Heterojen
Hal -hazırda kompüter texnologiyasının daha da inkişafına mane olan əsas problemlərdən biri də onlar üçün mikrosxemlərin müxtəlif materiallardan hazırlanmasından ibarətdir. DARPA, məqsədi yeni nəsil mikroçiplərin yaradılacağı yeni bir silikon platforma yaratmaq olan Müxtəlif Erişilebilir Heterojen bir proqram hazırlayır. Beləliklə, inkişaf etdiricilərə görə, heterojen inteqrasiya, məlumat ötürmə prosesi ilə əlaqədar bir sıra ciddi problemləri aradan qaldırmalı, heterojen birləşmələrin sıxlığını təyin etməli, optimal temperatur rejimini qurmalı və kütləvi istehsal üçün yeni platformanı optimallaşdırmalıdır.
Uğurlu inkişaf halında, heterojen platforma optoelektron mikrosxemlər, optik algılama sistemləri, ixtiyari siqnalların optik generatorları, inteqrasiya olunmuş görüntü emalı və məlumat oxunması olan çox dalğalı termal kameralar kimi sahələrdə istifadə edilə bilər.
Proqramın nəticələri mülki istifadə üçün də əhəmiyyətli olacaq, çünki universal bir platformanın yaradılması kompüterlərin daha sürətli və daha səmərəli işləməsinə kömək edəcək.
Hər yerdə Yüksək Performanslı Hesablama
Agentliyin inkişafları arasında, kompüter avadanlıqlarının yaradılmasına praktik olaraq sıfırdan yanaşan bir proqram var - "Hər yerdə Yüksək Performanslı Hesablama". Aşağı enerji istehlakı, kiber hücumlardan qorunma və daha yüksək performansa malik kompüterlərin yaradılmasının təməlini təmin edən texnologiyaların dizaynına və inkişafına yönəlib. Bundan əlavə, proqram belə kompüterlərin proqramlaşdırma baxımından daha asan olacağını güman edir ki, hətta təcrübəsi az olan mütəxəssislər də bunu edə bilərlər.
Bu kompüterlər ölçeklenebilir, yüksək proqramlaşdırıla bilən sistemləri təkmilləşdirərək daha etibarlı və daha səmərəli olacaq. Bu layihədə Massachusetts Texnologiya Universiteti, Intel, NVIDIA kimi ciddi strukturlar iştirak edir. Beləliklə, bu proqramın DARPA -nın ən iddialı inkişaflarından biri olduğu iddia edilə bilər.
Bundan əlavə, agentlik inteqrasiya olunmuş 3D mikrosxemlərin inkişafı üzərində fəal işləyir. Hal -hazırda, mikrosxemlər mikroelektronikanın əsas nöqtələrindən biridir. Ancaq getdikcə azalan çip ölçüləri qarşısında müasir yarımkeçirici texnologiyalar bir çox spesifik və əsas problemlərlə üzləşir. Buna görə də, yarımkeçiricilərin böyük müvəffəqiyyətinə baxmayaraq, inkişaf etdiricilər daha yüksək performansa malik olacaq ümumi tipli mikrosxemlərin yeni növlərini axtarırlar.
Üç ölçülü inteqral dövrənin yaradılması kompüter texnologiyasının daha sürətli və daha səmərəli inkişafı üçün böyük imkanlar açacaq, çünki iki ölçü məhdudiyyəti aradan qaldırılacaq. Bütün bunlardan sonra, mikrosxemlər o qədər mürəkkəb olduqda, ikiölçülü çipdə lazımi bağlantılar üçün yer qalmadıqda irəliləyiş bir inkişaf nöqtəsinə çatdı.
Praktik tətbiqi ilə əlaqədar bütün problemləri olan üçölçülü bir mikrosxemin yaradılması texnologiyaları daha yığcam hala gətirməyə imkan verəcəkdir.
Yerləşdirmə, Naviqasiya və Zamanlama üçün mikro texnologiya
Bir çox onilliklər ərzində, Qlobal Konumlandırma Sistemi və ya GPS, əksər hərbi naviqasiya avadanlıqlarına qurulmuşdur. Beləliklə, bir çox silah növü, sistemin ötürdüyü yer, səyahət istiqaməti, uçuş vaxtı və bənzəri məlumatlara bağlıdır. Ancaq bu cür asılılıq böyük problemlər yarada bilər, çünki siqnalın çətin qəbulu və ya tıxanması şəraitində sistemlə daimi əlaqə tələb edən silahlar işləməyəcəkdir.
DARPA, mövqeyi, naviqasiya və zamanlama üçün mikro texnologiya (MICRO-PNT) proqramının inkişafına başladı, bunun mahiyyəti oflayn işləməyə imkan verən texnologiyalar yaratmaqdır. Bu mərhələdə armaturun əsas problemləri ölçü, çəki və gücdür. Uğurlu araşdırma, bütün lazımi cihazları birləşdirən vahid bir cihaz yaradacaq: akselerometrlər, saatlar, kalibrləmə, giroskoplar. Mikroskopik kalibrləmə daxili səhvlərin düzəldilməsi ilə daha dəqiq hədəflənməni təmin etməlidir.
2010-cu ildə yüksək dəqiqlikli saatların və ətalət alətlərinin yaradılması ilə əlaqədar mikrotexnologiyanın inkişafı ilə bağlı araşdırmalar başladı.
Proqramın inkişafı ilk növbədə inertial sensorların dinamik diapazonunu artırmaq, saat səhvini azaltmaq, habelə hərəkət mövqeyini və hərəkət traektoriyasını təyin etmək üçün mikroçiplər hazırlamaq məqsədi daşıyır.
Proqram tətbiq olunursa, metroda Google Xəritələri təsəvvür edin.
