Proyek militer Amerika yang paling menjanjikan, yang penggunaannya dimungkinkan untuk tujuan damai
Untuk pengembangan peralatan teknologi pasukan militer dan ilmu pengetahuan, dana jutaan dolar dialokasikan setiap tahun. Badan Penelitian untuk Proyek Pertahanan Lanjutan, yang lebih dikenal dengan singkatan Amerika - DARPA, terlibat dalam pengembangan di bidang ini. Agensi inilah yang menjadi penulis penemuan seperti Internet, GPS, dan pesawat siluman, yang sangat penting tidak hanya bagi militer, tetapi juga bagi warga sipil biasa.
Saat ini, agensi sedang mengembangkan sejumlah besar proyek yang juga dapat berdampak signifikan pada kemanusiaan, jika saja diizinkan untuk produksi industri.
Saat ini, DARPA menaruh perhatian besar pada pengembangan sistem laser … Di antara program Badan adalah program berikut: Excalibur, Arsitektur untuk Sistem Laser Energi Tinggi Dioda, Ultra Beam dan teknologi Compact Mid-ultraviolet.
Pistol berpemandu laser berukuran kecil Excalibur
Militer selalu sangat memperhatikan penggunaan senjata yang sempurna dalam perang perkotaan. Tetapi untuk melengkapi pesawat dan drone dengan senjata laser, dimensinya harus cukup kompak dan jauh lebih efisien daripada sistem yang ada saat ini dan yang dipasang di platform besar. DARPA telah mulai mengembangkan sistem senjata laser yang ringkas dan kuat untuk digunakan di pesawat terbang dan pesawat lainnya.
Sebelumnya, cara termudah untuk membuat laser adalah dengan menggunakan wadah besar bahan kimia aktif beracun. Secara khusus, laser semacam itu dipasang pada Boeing-747, tetapi menggunakan perangkat sebesar itu sebagai senjata pada pesawat serang atau pesawat tempur setidaknya tidak praktis.
Meriam laser Excalibur baru jauh lebih ringan dan lebih ringkas. Secara skematis, senjata ini terdiri dari sejumlah besar laser, tidak tergantung satu sama lain. Dengan demikian, ukuran emitor itu sendiri dapat dikurangi. Pemancar ini harus digabungkan menjadi satu balok tanpa kehilangan kekuatannya. Berkat prinsip ini, jumlah energi yang dikonsumsi berkurang secara signifikan. Tetapi meriam juga memiliki kelemahan tertentu. Jadi, khususnya, ada sejumlah masalah yang terkait dengan menggabungkan banyak sinar menjadi satu, yang akan memiliki kecerahan tinggi dan divergensi rendah. Interferensi, difraksi dan efek nonlinier lainnya merupakan hambatan untuk mencapai hal ini. Oleh karena itu, untuk memperbaiki masalah ini, pencipta menggunakan analog antena array bertahap, yang digunakan dalam radar modern dan memungkinkan tidak hanya untuk memfokuskan sinar, tetapi juga untuk memperbaiki sudut defleksi tanpa memutar antena. diri.
Pada akhir tahun, badan tersebut berjanji untuk mendemonstrasikan prototipe meriam laser dengan kapasitas hanya 3 kilowatt. Tetapi sistem yang telah selesai akan memiliki daya yang jauh lebih tinggi (sekitar 100 kilowatt). Dengan demikian, dapat digunakan untuk serangan tepat terhadap target udara dan darat. Dan karena berat meriam akan 10 kali lebih kecil dari laser yang ada saat ini, Excalibur dapat dipasang di hampir semua platform militer tanpa merusak karakteristik tempurnya.
Arsitektur untuk Sistem Laser Energi Tinggi Dioda
Program baru lembaga lainnya, Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHELs), didedikasikan untuk meneliti panjang sinar laser baru dalam proses menciptakan generasi baru laser kompak, efisiensi tinggi, dan energi tinggi. Sistem seperti itu dapat diintegrasikan pada kendaraan udara taktis, khususnya, pada drone.
Program ini terutama ditujukan untuk mengembangkan teknologi untuk memperoleh sinar laser dengan daya dan kecerahan tinggi, dengan divergensi sinar rendah.
Program ini dirancang selama 36 bulan dan terdiri dari dua tahap. Pada tahap pertama direncanakan untuk mempelajari penggabungan spektral dan balok koheren. Tahap kedua benar-benar difokuskan untuk menciptakan sinar spektral dengan efisiensi dan daya tinggi. Tujuan akhir dari proyek ini adalah untuk mendapatkan struktur difraksi untuk sistem yang akan beroperasi pada gelombang laser panjang pada skala sistem kelas HEL 100 kilowatt.
Sinar Ultra
Badan tersebut saat ini sedang melaksanakan beberapa proyek perbaikan laser. Jadi, salah satu program tersebut adalah "Ultra Beam", yang tujuannya untuk membuat laser dengan radiasi sinar gamma. Pada tahap pertama pengembangan, hasil tertentu telah dicapai - laser sinar-X dibuat di bawah kondisi laboratorium, di mana energi foton adalah 4,5 keV, yang membuktikan fakta bahwa laser gamma adalah masalah dalam waktu dekat. Perkembangan ini juga penting, karena laser gamma kompak dapat digunakan dengan efisiensi yang lebih besar dalam terapi radiasi dan diagnostik.
Keunikan dalam karakteristik laser sinar-X, teknologi yang dikembangkan oleh DARPA, dapat berkontribusi pada pengembangan sumber kompak laboratorium dengan kecerahan tinggi radiasi koheren, yang, sebagai hasilnya, akan memungkinkan untuk menampilkan tiga dimensi model sel hidup.
Ada dua tahap dalam program UltraLuch. Pada tahap pertama, tercapai peningkatan saturasi sinar-X sebesar 4,5 keV dengan daya 10 mJ, dan terbukti bahwa sinar-sinar tersebut dapat mentransmisikan pulsa melalui benda padat buram, misalnya wadah. Pada tahap kedua, direncanakan untuk mengembangkan daya laser sinar-X yang lebih tinggi selama 36 bulan, untuk mendiagnosis sinar gamma dan menetapkan parameter yang diperlukan untuk memperkuat radiasi gamma saat menggunakannya pada material solid-state dengan sejumlah besar atom.
Teknologi mid-ultraviolet yang ringkas
Militer harus mampu mendeteksi dan mengidentifikasi senjata kimia dan biologi yang mungkin ada di gudang senjata musuh. Tetapi metode deteksi modern berukuran besar dan berat, dan juga membutuhkan banyak daya. Untuk mengatasi kekurangan ini, DARPA mulai mengembangkan program teknologi Compact Mid-ultraviolet. Hasilnya, yang direncanakan akan diperoleh dalam kerangka program ini, akan membuat deteksi dan identifikasi senjata biologi dan kimia menggunakan teknologi laser lebih efektif. Asam amino dan molekul biologis lainnya dapat dideteksi menggunakan gelombang ultraviolet dengan panjang gelombang sedang, sehingga unsur-unsur ini dapat diidentifikasi jika jenis senjata ini digunakan.
Teknologi laser untuk mendeteksi NMP sudah ada di dalam sinar ultraviolet pada laser besar, khususnya dalam KrF (248 nm). Laser kecil (Sistem Deteksi Titik Biologis) saat ini digunakan di tingkat batalion kimia. Tetapi, seperti disebutkan di atas, semua sistem ini sangat mahal dan berukuran besar, sehingga sangat tidak nyaman untuk digunakan secara luas. Oleh karena itu, program yang diusulkan oleh agensi akan disajikan dalam dua arah utama: dengan orientasi LED 250-275 nm dan daya keluaran 100 mW, serta laser dengan daya 10 mW dan orientasi 220-250. tidak Bagian utama dari program ini akan ditujukan untuk memecahkan masalah yang terkait dengan pembatasan susunan kelompok nitrida sebagai semikonduktor gelombang ultraviolet menengah-pendek.
Implementasi program ini akan memungkinkan untuk membuat perangkat kompak yang dapat mendeteksi pencemaran kimia dan biologi, misalnya di air.
Program DARPA yang menjanjikan di bidang medis … Ini termasuk proyek agensi Dialysis-Like Therapeutics (DLT), In Vivo Nanoplatforms, Living Foundries, Teknologi Antarmuka Neural yang Andal.
Terapi Seperti Dialisis (DLT)
Infeksi yang disebabkan oleh bakteri seringkali merupakan akibat dari keracunan darah (sepsis), bahkan seorang prajurit yang terluka ringan dapat meninggal. Departemen militer Amerika sangat prihatin dengan masalah ini, oleh karena itu, diinstruksikan untuk mengembangkan teknologi baru untuk memurnikan darah dari bakteri. DARPA telah memulai pekerjaan pengembangan pada proyek senilai $ 10 juta. Tujuan utamanya adalah untuk membuat perangkat portabel yang memungkinkan untuk menghilangkan darah yang terkontaminasi dari tubuh, membersihkannya dari zat berbahaya menggunakan filter khusus, dan kemudian mengembalikan darah yang sudah bersih ke tubuh. Alat ini memiliki fungsi yang mirip dengan dialisis ginjal.
Saat ini, pengembangan sensor untuk zat patogen sedang berlangsung, yang akan menghentikan racun virus dan bakteri. Selain itu, teknologi untuk pemisahan komponen ini dari darah sedang dikembangkan. Langkah selanjutnya adalah melakukan tes untuk memverifikasi keefektifan perangkat ini. Pada akhirnya, mesin portabel harus diperoleh yang akan melakukan analisis terperinci dari seluruh volume darah sekaligus, yang akan memungkinkan pendeteksian munculnya virus dan racun pada tahap awal.
Teknologi semacam itu akan sangat penting untuk penggunaan sipil, karena dengan bantuannya akan memungkinkan untuk menyelamatkan ratusan dan ribuan nyawa setiap tahun.
Di Vivo Nanoplatform
Segala macam penyakit membatasi kesiapan tempur tentara dan menyebabkan biaya yang signifikan bagi departemen militer untuk perawatan kesehatan. Namun saat ini, teknologi yang ada untuk mendiagnosis penyakit sebagian besar mahal dan memakan waktu. Oleh karena itu, diagnosis dan perawatan mereka yang lebih cepat diperlukan dalam pasukan modern.
DARPA telah mulai mengembangkan proyek menjanjikan lainnya yang disebut "In Vivo Nanoplatforms". Esensinya bermuara pada penciptaan kelas nanopartikel baru yang ditujukan untuk penginderaan tubuh manusia yang seragam dan akurat, serta untuk pengobatan berbagai jenis penyakit menular dan kelainan fisiologis.
Bahkan, program ini bertujuan untuk mengembangkan nanokapsul yang akan memberikan pemantauan terus menerus terhadap keadaan tubuh manusia.
Nanokapsul adalah partikel bola berongga, yang cangkangnya terbuat dari fosfolipid atau polimer. Di dalam kapsul ini terdapat zat dengan berat molekul rendah. Selain itu, cangkang dapat dibuat dari molekul DNA yang diatur dengan cara tertentu, kalsium silikat atau hidroksiapatit.
Penggunaan nanopartikel dapat memberikan target pemberian obat atau konstruksi genetik dari komposisi tertentu (hormon atau enzim). Dan untuk mengantarkan nanokapsul "ke tujuannya", cangkangnya akan dilengkapi dengan reseptor atau antigen.
Program ini diuji pada Maret 2012. Diharapkan akan disetujui untuk digunakan pada musim gugur.
pengecoran hidup
Rekayasa modern didasarkan pada perkembangan khusus yang melelahkan, dan hasil hanya diperoleh setelah coba-coba berulang-ulang. Dan sangat sering, mengerjakan satu proyek tidak memungkinkan Anda untuk mulai mengerjakan yang lain. Akibatnya, puluhan tahun dan ratusan juta dolar dialokasikan untuk satu proyek bioteknologi. Peningkatan teknologi bioteknologi akan memungkinkan untuk memecahkan masalah kompleks yang saat ini tidak memiliki solusi sama sekali, atau memiliki beberapa solusi sekaligus.
Program Living Foundries baru DARPA dirancang untuk menciptakan kerangka kerja biologis baru untuk desain sistem bangunan biologi manusia dan memperluas kompleksitasnya. Program ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi dan teknik baru yang akan memungkinkan untuk memecahkan masalah yang sebelumnya belum terpecahkan. Secara khusus, akan menjadi mungkin untuk menentukan kecenderungan genetik seseorang terhadap penyakit tertentu, untuk memperbaiki fungsi sel dan tubuh secara keseluruhan.
Di satu sisi, tampaknya teknologi seperti itu tidak dapat diciptakan, tetapi kemungkinan produksi massal bahan biologis baru dan obat-obatan terdengar menggoda.
Teknologi Antarmuka Neural yang Andal
Pengembangan dan penelitian prostesis saraf, khususnya implan koklea (telinga buatan), membuktikan bahwa tubuh manusia merasakan bahan ini. Dengan bantuan prostesis semacam itu, fungsi yang hilang telah dipulihkan ke banyak orang. Meskipun prostesis yang dapat dipasang pada sistem saraf manusia sangat menjanjikan dan penting bagi Departemen Perang, ada dua hambatan utama dan mendasar yang mencegah penggunaan implan tersebut dalam pengaturan klinis. Kedua kendala tersebut terkait dengan ketepatan penyampaian informasi. Misalnya, perangkat saraf portabel mini belum diadaptasi untuk mendapatkan informasi yang akurat dari sel saraf selama bertahun-tahun. Selain itu, prostesis tersebut tidak dapat menggunakan sinyal yang diterima dan mengontrolnya dengan kecepatan tinggi.
Badan tersebut tertarik untuk memecahkan dua masalah ini sehingga prostesis dapat digunakan secara klinis. Dengan demikian, pemulihan prajurit yang terluka akan lebih cepat, masing-masing, mereka akan dapat kembali ke layanan lebih cepat.
Pertama-tama, program ini bertujuan untuk memahami mengapa implan tidak dapat berfungsi dengan baik selama beberapa tahun. Direncanakan akan dilakukan penelitian tentang parameter interaksi antara sistem abiotik dan sistem biotik. Selain itu, sistem baru akan dibuat yang akan mencakup informasi tentang bagaimana informasi ditransmisikan dari sel saraf ke prostesis.
Dapat dikatakan bahwa teknologi ini juga akan memiliki aplikasi sipil yang luas.
Program berorientasi pengembangan DARPA sistem pengawasan.
Manufaktur Pencitraan Termal Biaya Rendah
Sistem penglihatan termal memiliki banyak aplikasi militer. Namun hingga saat ini, sistem ini sangat mahal, sehingga penerapannya tidak sebesar yang diperlukan. DARPA menawarkan program untuk mengembangkan imager termal hemat biaya. Menurut jaminan dari pengembang, sangat mungkin untuk mengintegrasikan pencitra termal seperti itu ke dalam komunikator dan ponsel. Pengembangan itu dialokasikan $ 13 juta. Apalagi, penyelesaian proyek harus dilakukan selambat-lambatnya tiga tahun kemudian.
Persyaratan utama untuk pencitra termal generasi baru adalah harga yang relatif rendah - sekitar $ 500. Selain itu, resolusi gambar yang dihasilkan harus minimal 640 * 480 piksel, sudut pandang harus 40 derajat atau lebih, dan konsumsi daya harus kurang dari 500 miliwatt.
Teknologi imager termal baru didasarkan pada penggunaan radiasi inframerah, yang membantu membedakan objek hangat dan dingin dalam spektrum warna. Dengan demikian, mereka dapat digunakan tidak hanya dalam kondisi normal, tetapi juga dalam visibilitas yang buruk dan di malam hari.
Pencitra termal yang ada saat ini berukuran besar dan mahal. Juga harus dikatakan bahwa jika penelitian ini berhasil, maka hasilnya akan dapat digunakan tidak hanya militer, tetapi juga organisasi sipil. Ingatlah bahwa perkembangan DARPA seperti teknologi hypertext dan antarmuka grafis juga awalnya dikembangkan untuk tujuan militer.
Arsitektur FOV Lebar Canggih Untuk Rekonstruksi dan Eksploitasi Gambar
Kemampuan untuk melihat lebih jauh, dengan lebih jelas dalam segala kondisi, merupakan salah satu faktor keberhasilan pelaksanaan operasi tempur. Ada kebutuhan untuk meningkatkan bidang pandang, kemampuan untuk melihat dengan baik di siang hari dan di malam hari, asalkan kameranya tidak mahal. Alasan utama kebutuhan ini terletak pada penyediaan alat visualisasi yang tersedia bagi tentara untuk meningkatkan efektivitas tempur mereka, dengan kata lain, kamera foto dan video. Oleh karena itu, DARPA meluncurkan program Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE), yang dirancang untuk mengatasi masalah semacam ini.
Sistem visualisasi baru yang rencananya akan diperoleh sebagai bagian dari implementasi program ini akan sangat kompak dan ringan. Ini mengasumsikan peningkatan bidang pandang, resolusi tinggi dan gambar berkualitas tinggi dalam kondisi cuaca apa pun, siang atau malam pada jarak yang cukup jauh. Ini menggabungkan lebih dari 150 kamera dalam satu lensa. Sistem ini dirancang untuk membuat gambar dengan resolusi 10 hingga 50 gigapiksel - resolusi ini secara signifikan melebihi rentang yang terlihat oleh mata manusia.
Sistem seperti pertama akan dirancang untuk ditempatkan di objek darat, mereka akan meningkatkan jarak penglihatan, pengoperasian, penglihatan siang dan malam, membangun kemampuan untuk mencari target, dan memastikan penggunaan sekelompok besar sensor.
Perangkat semacam itu sangat penting bagi militer, karena dapat digunakan untuk tujuan seperti penargetan, penginderaan, dan pengawasan konstan.
Saat ini, hampir semua produk militer dijejali dengan komponen elektronik, sirkuit mikro, chip, dll. Oleh karena itu, cukup banyak program DARPA yang ditujukan untuk pengembangan dan peningkatan dasar komponen … Di antara program-program tersebut adalah sebagai berikut: Pendinginan yang Ditingkatkan Intrachip; Integritas dan Keandalan Sirkuit Terpadu; Revolusi Efisiensi Daya Untuk Teknologi Komputasi Tertanam; Nanofabrication Berbasis Tip dan lainnya.
Pendinginan yang Ditingkatkan Intrachip
Peningkatan jumlah komponen dalam elektronik modern telah meningkatkan tingkat pemanasan dan disipasi daya ke ketinggian yang belum pernah terjadi sebelumnya. Pada saat yang sama, masih tidak mungkin untuk membatasi kenaikan suhu tanpa meningkatkan volume dan berat sistem elektronik itu sendiri. Penggunaan pendinginan jarak jauh, di mana panas harus dilakukan dari chip ke udara, tidak lagi efektif.
Oleh karena itu, DARPA mulai mengembangkan program yang disebut Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL), yang berupaya mengatasi keterbatasan pendinginan jarak jauh. Program ini akan mempelajari tingkat pemanasan di dalam chip menggunakan silikon untuk ini. Agensi tersebut bertujuan untuk membuktikan bahwa pendinginan sama pentingnya dengan desain chip seperti halnya komponen lainnya. Proyek ini mengasumsikan bahwa pendinginan internal akan dipasang baik secara langsung di sirkuit mikro, atau di celah mikro di antara chip.
Jika berhasil diselesaikan, proyek ini akan memberikan peluang untuk mengurangi tingkat kepadatan chip itu sendiri dan sistem pendingin, yang akan sangat efektif untuk menciptakan sistem elektronik generasi baru.
Teknologi Manajemen Termal
Perbaikan yang signifikan dalam teknologi dan integrasi sistem telah menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam tingkat konsumsi energi oleh militer. Tingkat konsumsi daya telah meningkat sementara ukuran sirkuit mikro telah berkurang. Hal ini menyebabkan sistem ini menjadi terlalu panas. Oleh karena itu, DARPA meluncurkan program Teknologi Manajemen Termal, yang bergerak dalam studi dan optimalisasi nanomaterial baru dengan sistem heat sink, yang rencananya akan digunakan dalam produksi sirkuit mikro. Program ini berkembang di lima bidang utama: mikroteknologi untuk pendinginan penukar panas, pendinginan aktif modul, teknologi pipa panas yang disesuaikan, amplifier daya modern, pendingin termoelektrik.
Dengan demikian, upaya utama program ini ditujukan untuk pengembangan dan pembuatan distributor panas berkinerja tinggi berdasarkan pendinginan dua fase dan penggantiannya untuk paduan tembaga, yang saat ini digunakan dalam sistem; meningkatkan tingkat pendinginan termal dengan mengurangi hambatan termal; pengembangan material dan struktur baru yang dapat mengurangi pemanasan; studi teknologi pendinginan menggunakan modul termoelektrik.
Revolusi Efisiensi Daya Untuk Teknologi Komputasi Tertanam
Sebagian besar sistem informasi militer saat ini terbatas dalam hal daya komputasi karena keterbatasan daya listrik, ukuran dan berat, dan masalah pendinginan. Pembatasan ini memiliki dampak negatif yang signifikan pada manajemen operasional departemen militer, karena, misalnya, sistem intelijen dan pengintaian mengumpulkan lebih banyak informasi daripada yang dapat diproses secara real time. Oleh karena itu, ternyata intelijen tidak mampu memberikan data berharga yang dibutuhkan pada waktu tertentu.
Sistem pemrosesan informasi yang ada mampu memproses 1 gigabyte data per detik, sementara, menurut militer, dibutuhkan 75 kali lebih banyak. Tetapi prosesor modern telah mencapai maksimum dalam proses peningkatan kapasitas tanpa meningkatkan konsumsi daya. Program Revolusi Efisiensi Daya DARPA Untuk Teknologi Komputasi Tertanam (PERFECT) dirancang untuk memberikan efisiensi energi yang Anda butuhkan.
Program tersebut memberikan pencapaian peningkatan kapasitas pemrosesan informasi hingga 75 kali lipat. Implementasi program ini memungkinkan untuk membuat smartphone yang dapat bekerja selama berminggu-minggu, atau laptop, yang baterainya perlu diisi sesering Anda mengisi bahan bakar mobil.
Nanofabrication Berbasis Tip
Badan tersebut menghabiskan banyak uang untuk pengembangan nanoteknologi. Namun terlepas dari kenyataan bahwa konsep-konsep dasar dalam pengembangannya dianggap perlu, masih ada masalah dengan produksi massal mereka.
Tujuan dari program Nanofabrication Berbasis Tip adalah untuk menetapkan kontrol atas kualitas produksi bahan nano - kawat nano, tabung nano dan titik kuantum, yang mencakup kontrol atas ukuran, orientasi dan posisi setiap produk. Program ini melibatkan kombinasi kontrol dengan teknologi inovatif, sehingga menciptakan suhu tinggi, aliran berkecepatan tinggi, dan medan elektromagnetik kuat yang serupa dengan teknologi optik.
Saat ini, tidak mungkin untuk mengontrol proses pembuatan nano. Teknik-teknik tertentu telah didemonstrasikan dalam beberapa tahun terakhir, tetapi semuanya memiliki kelemahan yang signifikan. Jadi, misalnya, dalam produksi nanotube, hanya mungkin untuk mengontrol pertumbuhannya, tetapi bukan ukuran dan orientasinya. Saat membuat titik kuantum, tidak mungkin membuat array besar dengan homogenitas tinggi.
Jika proyek berhasil diselesaikan, hasilnya akan sangat penting untuk produksi produk nano.
Integritas dan Keandalan Sirkuit Terpadu
Inti dari banyak sistem elektronik yang telah dikembangkan untuk Departemen Pertahanan AS adalah sirkuit terpadu. Pada saat yang sama, departemen militer menggunakannya dengan sangat hati-hati, mengkhawatirkan integritas sistem ini. Karena dalam konteks globalisasi pasar, sebagian besar sirkuit mikro diproduksi di perusahaan ilegal, ada bahaya bahwa sirkuit yang diperoleh untuk sistem departemen militer tidak akan memenuhi spesifikasi, dan, karenanya, tidak dapat diandalkan..
DARPA, sebagai bagian dari program Integritas dan Keandalan Sirkuit Terpadu (IRIS), berupaya mengembangkan metode yang dapat memverifikasi fungsi setiap chip tanpa merusaknya. Sistem metode ini mencakup pengenalan lanjutan perangkat sirkuit submikron dalam, serta metode komputasi untuk menentukan hubungan antar perangkat.
Selain itu, program ini menyediakan pembuatan metode inovatif untuk memodelkan perangkat dan melakukan proses analitik yang bertujuan untuk menentukan keandalan sirkuit terpadu dengan menguji sejumlah kecil sampel.
Program Akses Terdepan
Seperti disebutkan di atas, sebagian besar chip yang digunakan di Amerika Serikat diproduksi di luar negeri. Keadaan ini, menurut pendapat orang Amerika, sangat merusak. Pertama, kurangnya akses ke teknologi canggih berkontribusi pada arus keluar personel berkualifikasi tinggi dari negara tersebut. Kedua, Departemen Pertahanan tidak terlalu mempercayai sirkuit mikro semacam itu.
Penelitian di bidang teknologi semikonduktor sangat penting untuk pengenalan perkembangan teknologi tidak hanya dalam struktur komersial, tetapi juga di departemen militer. Oleh karena itu, badan tersebut meluncurkan program baru yang disebut Program Akses Terdepan, yang bertujuan untuk membekali universitas, industri, dan lembaga pemerintah dengan teknologi semikonduktor militer yang canggih. Semua ini dilakukan dengan harapan kembalinya produksi chip lebih awal ke Amerika.
Aplikasi teknologi canggih termasuk penggantian digital dari sirkuit terintegrasi analog atau sinyal campuran, sirkuit terintegrasi sinyal campuran tambahan, solusi untuk masalah kecepatan tinggi dan daya rendah dari konverter analog-ke-digital dan prosesor multi-inti. Pada waktu tertentu, departemen militer akan memberikan proyek baru kepada agensi. Kriteria seleksi utama adalah kebaruan desain, kemungkinan penerapan dalam industri militer, serta potensi keberhasilan mobilisasi efisiensi operasional.
Beragam Dapat Diakses Heterogen
Salah satu masalah utama yang saat ini menghambat perkembangan teknologi komputer lebih lanjut adalah bahwa sirkuit mikro harus dibuat dari berbagai bahan. DARPA sedang mengembangkan program Diverse Accessible Heterogeneous, yang tujuannya adalah untuk menciptakan platform silikon tunggal baru di mana microchip generasi baru akan dibuat. Jadi, menurut pengembang, integrasi heterogen harus mengatasi sejumlah masalah serius yang terkait dengan proses transfer data, menentukan kepadatan senyawa heterogen, menetapkan rezim suhu optimal dan mengoptimalkan platform baru untuk produksi massal.
Dalam hal pengembangan yang berhasil, platform heterogen dapat digunakan dalam industri seperti sirkuit mikro optoelektronik, sistem penginderaan optik, generator optik sinyal arbitrer, pencitra termal multiwave dengan pemrosesan gambar terintegrasi dan pembacaan informasi.
Hasil program juga penting untuk penggunaan sipil, karena pembuatan platform universal akan membantu membuat komputer bekerja lebih cepat dan lebih efisien.
Komputasi Kinerja Tinggi di Mana-mana
Di antara perkembangan agensi, ada program yang mendekati proses pembuatan peralatan komputer secara praktis dari awal - "Komputasi Kinerja Tinggi di mana-mana". Ini berfokus pada desain dan pengembangan teknologi yang memberikan dasar untuk membuat komputer dengan konsumsi daya yang rendah, perlindungan terhadap serangan cyber dan dengan kinerja yang lebih besar. Selain itu, program ini mengasumsikan bahwa komputer seperti itu akan jauh lebih mudah dalam hal pemrograman, sehingga bahkan spesialis dengan sedikit pengalaman dapat melakukannya.
Komputer-komputer ini akan lebih andal dan lebih efisien dengan meningkatkan sistem yang dapat diskalakan dan sangat dapat diprogram. Struktur serius seperti Universitas Teknologi Massachusetts, Intel, NVIDIA mengambil bagian dalam proyek ini. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa program ini adalah salah satu pengembangan DARPA yang paling ambisius.
Selain itu, agensi secara aktif bekerja pada pengembangan sirkuit mikro 3D terintegrasi. Saat ini, sirkuit mikro adalah salah satu poin penting dari mikroelektronika. Namun dalam menghadapi ukuran chip yang terus berkurang, teknologi semikonduktor modern menghadapi banyak masalah spesifik dan mendasar. Oleh karena itu, terlepas dari kesuksesan besar semikonduktor, pengembang mencari jenis baru sirkuit mikro serba guna yang akan memiliki kinerja lebih tinggi.
Terciptanya sirkuit terpadu tiga dimensi akan membuka peluang besar bagi perkembangan teknologi komputer yang lebih cepat dan efisien, karena keterbatasan dua dimensi akan teratasi. Bagaimanapun, kemajuan telah mencapai titik perkembangan ketika sirkuit mikro begitu kompleks sehingga tidak ada ruang untuk koneksi yang diperlukan pada chip dua dimensi.
Penciptaan sirkuit mikro tiga dimensi, dengan semua masalah yang terkait dengan aplikasi praktisnya, akan memungkinkan untuk membuat teknologi lebih kompak.
Teknologi mikro untuk Pemosisian, Navigasi, dan Pengaturan Waktu
Selama beberapa dekade, Sistem Pemosisian Global, atau GPS, telah dipasang di sebagian besar peralatan navigasi militer. Dengan demikian, banyak jenis senjata bergantung pada data lokasi, arah perjalanan, waktu penerbangan, dan informasi serupa yang dikirimkan oleh sistem. Tetapi ketergantungan seperti itu dapat menimbulkan masalah besar, karena dalam kondisi penerimaan yang sulit atau gangguan sinyal, senjata yang membutuhkan komunikasi terus-menerus dengan sistem tidak akan berfungsi.
DARPA telah memulai pengembangan program Micro-technology for Positioning, Navigation, and Timing (MICRO-PNT), yang intinya adalah menciptakan teknologi yang memungkinkan Anda bekerja secara offline. Masalah utama perlengkapan pada tahap ini adalah ukuran, berat dan kekuatan. Penelitian yang berhasil akan membuat satu perangkat yang akan menggabungkan semua perangkat yang diperlukan: akselerometer, jam, kalibrasi, giroskop. Kalibrasi mikroskopis harus memberikan penargetan yang lebih akurat dengan koreksi kesalahan internal.
Pada tahun 2010, penelitian dimulai dalam pengembangan mikroteknologi terkait dengan penciptaan jam presisi tinggi dan instrumen inersia.
Pengembangan program ini terutama ditujukan untuk meningkatkan jangkauan dinamis sensor inersia, mengurangi kesalahan jam, serta mengembangkan microchip untuk menentukan posisi dan lintasan gerakan.
Jika program sedang dilaksanakan, maka bayangkan Google Maps di kereta bawah tanah.
