Najperspektivniji američki vojni projekti čija je uporaba moguća u mirnodopske svrhe
Za razvoj tehnološke opreme vojnih snaga i znanosti godišnje se izdvajaju milijunska sredstva. Istraživačka agencija za napredne obrambene projekte, poznatija po američkoj skraćenici - DARPA, bavi se razvojem na ovom području. Ta je agencija autor takvih izuma kao što su internet, GPS i stealth zrakoplovi, koji su od velike važnosti ne samo za vojsku, već i za obične civile.
U ovom trenutku agencija razvija značajan broj projekata koji također mogu imati značajan utjecaj na čovječanstvo, samo ako im se dozvoli industrijska proizvodnja.
Trenutno DARPA veliku pozornost posvećuje razvoju laserski sustavi … Među programima Agencije su sljedeći programi: Excalibur, Arhitektura za diodni visokoenergetski laserski sustav, Ultra snop i Kompaktna tehnologija srednjeg ultraljubičastog zračenja.
Laserski pištolj male veličine Excalibur
Vojska je uvijek jako zabrinuta oko upotrebe savršenog oružja u urbanom ratu. No, kako bi zrakoplove i bespilotne letjelice opremili laserskim oružjem, potrebno je da njegove dimenzije budu dovoljno kompaktne i mnogo učinkovitije od sustava koji trenutno postoje i koji su instalirani na velikim platformama. DARPA je započela razvoj kompaktnog i snažnog laserskog oružnog sustava za upotrebu u avionima i drugim zrakoplovima.
Prije je najlakši način za stvaranje lasera bio korištenje velikih spremnika otrovnih aktivnih kemikalija. Konkretno, takav je laser instaliran na Boeing-747, ali korištenje tako velikog uređaja kao oružja na jurišnom zrakoplovu ili borbenom avionu barem je nepraktično.
Novi laserski top Excalibur puno je lakši i kompaktniji. Shematski, ovaj pištolj se sastoji od velikog broja lasera, neovisnih jedan o drugom. Tako se može smanjiti veličina samih emitera. Ti se odašiljači moraju spojiti u jedan snop bez gubitka snage. Zahvaljujući ovom principu, količina potrošene energije značajno se smanjuje. Ali top ima i određene nedostatke. Dakle, posebni su brojni problemi povezani s kombiniranjem mnogih zraka u jednu, koje bi imale visoku svjetlinu i nisku divergenciju. Smetnje, difrakcija i drugi nelinearni učinci prepreke su za postizanje toga. Stoga su, kako bi riješili ovaj problem, kreatori upotrijebili analognu antenu s faznim nizom, koja se koristi u modernim radarima i omogućuje ne samo fokusiranje snopa, već i ispravljanje kuta njegova skretanja bez okretanja antene sebe.
Do kraja godine agencija obećava da će demonstrirati prototip laserskog topa snage samo 3 kilovata. No dovršeni sustav imat će mnogo veću snagu (oko 100 kilovata). Stoga se može koristiti za precizne udare po zračnim i kopnenim ciljevima. A budući da će težina pištolja biti 10 puta manja od trenutno postojećih lasera, Excalibur se može instalirati na gotovo svaku vojnu platformu bez pogoršanja njihovih borbenih karakteristika.
Arhitektura diodnog laserskog sustava visoke energije
Drugi novi program agencije, Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHELs), posvećen je istraživanju novih duljina laserskog snopa u procesu stvaranja nove generacije kompaktnih, visokoučinkovitih i visokoenergetskih lasera. Takvi se sustavi mogu integrirati na taktička vozila u zraku, osobito na bespilotne letjelice.
Program je prvenstveno usmjeren na razvoj tehnologija za dobivanje laserskih zraka velike snage i svjetline, s malim odstupanjima snopa.
Program je predviđen za 36 mjeseci i sastoji se od dvije faze. U prvoj fazi planira se proučavanje spajanja spektralnog i koherentnog snopa. Druga faza potpuno je usredotočena na stvaranje spektralnog snopa visoke učinkovitosti i snage. Konačni cilj projekta je dobiti difrakcijsku strukturu za sustav koji će raditi na dugim laserskim valovima na ljestvici sustava klase HEL od 100 kilovata.
Ultra snop
Agencija trenutno provodi nekoliko projekata poboljšanja lasera. Dakle, jedan od takvih programa je "Ultra Beam", čija je svrha stvoriti laser s zračenjem gama zraka. U prvoj fazi razvoja već su postignuti određeni rezultati - u laboratorijskim uvjetima stvoreni su rendgenski laseri, u kojima je energija fotona iznosila 4,5 keV, što dokazuje činjenicu da je gama laser stvar bliske budućnosti. Ovaj razvoj je također od civilnog značaja, budući da se kompaktni gama laseri mogu koristiti s većom učinkovitošću u terapiji zračenjem i dijagnostici.
Jedinstveni rendgenski laser po svojim karakteristikama, čiju je tehnologiju razvila tvrtka DARPA, može pridonijeti razvoju laboratorijskih kompaktnih izvora s velikom svjetlinom koherentnog zračenja, što će, kao rezultat, omogućiti prikaz trodimenzionalnog prikaza modeli živih stanica.
U programu UltraLuch postoje dvije faze. U prvoj fazi postignuto je povećanje zasićenja rendgenskih zraka za 4,5 keV s snagom od 10 mJ te je dokazano da te zrake mogu prenositi impulse kroz neprozirne čvrste predmete, na primjer, posude. U drugoj fazi planira se razvijanje veće snage rendgenskog lasera za 36 mjeseci, dijagnosticiranje gama zraka i utvrđivanje potrebnih parametara za pojačavanje gama zračenja pri uporabi na čvrstim materijalima s velikim brojem atomi.
Kompaktna tehnologija srednjeg ultraljubičastog zračenja
Vojska mora biti u stanju otkriti i identificirati kemijsko i biološko oružje koje se može nalaziti u naoružanju neprijatelja. No, suvremene metode otkrivanja velike su i teške, a zahtijevaju i puno energije. Kako bi riješio ove nedostatke, DARPA je započela razvoj programa kompaktne srednje ultraljubičaste tehnologije. Rezultati, koji se planiraju dobiti u okviru ovog programa, učinit će otkrivanje i identifikaciju biološkog i kemijskog oružja laserskim tehnologijama učinkovitijim. Aminokiseline i druge biološke molekule mogu se otkriti pomoću ultraljubičastih valova srednje valne duljine, pa se ti elementi mogu identificirati ako se koristi ova vrsta oružja.
Laserske tehnologije za otkrivanje NMP -a već postoje unutar ultraljubičastih zraka u velikim laserima, osobito u KrF -u (248 nm). Mali laseri (sustav za otkrivanje biološke točke) trenutno se koriste na razini kemijskog bataljona. No, kao što je gore spomenuto, svi su ti sustavi toliko skupi i velikih dimenzija, pa su iznimno nezgodni za široku uporabu. Stoga će se program koji je predložila agencija predstaviti u dva glavna smjera: s LED orijentacijom od 250-275 nm i izlaznom snagom od 100 mW, kao i laseri snage 10 mW i orijentacije 220-250 ni. Glavni dio programa bit će usmjeren na rješavanje problema povezanih s ograničavanjem rasporeda skupine nitrida kao poluvodiča srednje kratkih ultraljubičastih valova.
Provedba ovog programa omogućit će stvaranje kompaktnih uređaja koji mogu otkriti kemijsko i biološko onečišćenje, na primjer, u vodi.
Obećavajući programi DARPA -e u medicinsko područje … To uključuje projekte agencije za terapiju sličnu dijalizi (DLT), nanoplatforme in vivo, žive livnice, pouzdanu tehnologiju neuronskih sučelja.
Terapija nalik dijalizi (DLT)
Infekcije uzrokovane bakterijama često su posljedica trovanja krvi (sepsa), od koje čak i lakše ranjeni vojnik može umrijeti. Američko vojno odjeljenje ozbiljno je zabrinuto zbog ovog pitanja, stoga je upućeno da razvije novu tehnologiju za pročišćavanje krvi od bakterija. DARPA je započela razvojni projekt vrijedan 10 milijuna dolara. Njegov je glavni cilj stvoriti prijenosni uređaj kojim bi bilo moguće ukloniti zagađenu krv iz tijela, očistiti je od štetnih tvari pomoću posebnih filtera, a zatim vratiti već čistu krv u tijelo. Ovaj uređaj je po funkciji sličan bubrežnoj dijalizi.
Trenutno je u tijeku razvoj senzora za patogene tvari, koji će zaustaviti virusne i bakterijske toksine. Osim toga, razvijaju se tehnologije za odvajanje ovih komponenti od krvi. Sljedeći korak trebao bi biti provođenje ispitivanja radi provjere učinkovitosti ovog uređaja. U konačnici, trebao bi se nabaviti prijenosni stroj koji će odjednom provesti detaljnu analizu cijelog volumena krvi, što će omogućiti otkrivanje pojave virusa i toksina u ranoj fazi.
Takva tehnologija bit će od velike važnosti za civilnu uporabu, jer će uz njezinu pomoć biti moguće spasiti stotine i tisuće života svake godine.
In Vivo nanoplatforme
Sve vrste bolesti ograničavaju borbenu spremnost vojnika i uzrokuju značajne troškove vojnom odjelu za zdravstvenu zaštitu. No, trenutno su postojeće tehnologije za dijagnosticiranje bolesti uglavnom skupe i dugotrajne. Stoga je njihova brža dijagnoza i liječenje neophodna u suvremenoj vojsci.
DARPA je započela s razvojem još jednog obećavajućeg projekta pod nazivom "In vivo nanoplatforme". Njegova se suština svodi na stvaranje nove klase nanočestica namijenjenih za jednoliko i točno otkrivanje ljudskog tijela, kao i za liječenje raznih vrsta zaraznih bolesti i fizioloških abnormalnosti.
Zapravo, cilj programa je razvoj nanokapsule koja će omogućiti kontinuirano praćenje stanja ljudskog tijela.
Nanokapsula je šuplja sferna čestica čija je ljuska izrađena od fosfolipida ili polimera. Unutar ove kapsule nalazi se tvar niske molekularne težine. Osim toga, ljuska može biti izrađena od molekula DNA organiziranih na određeni način, kalcijevog silikata ili hidroksiapatita.
Korištenje nanočestica može osigurati ciljanu primjenu lijekova ili genetskih konstrukata određenog sastava (hormoni ili enzimi). A kako bi nanokapsulu isporučili "do odredišta", njezina ljuska bit će opremljena receptorima ili antigenima.
Program je testiran u ožujku 2012. Očekuje se da će biti odobren za upotrebu na jesen.
Žive livnice
Suvremeno inženjerstvo temelji se na mukotrpnom posebnom razvoju, a rezultati se dobivaju tek nakon ponovljenih pokušaja i pogrešaka. I vrlo često, rad na jednom projektu ne dopušta vam da počnete raditi na drugom. Kao rezultat toga, deseci godina i stotine milijuna dolara izdvaja se za jedan projekt bioinženjeringa. Poboljšanje tehnologija bioinženjeringa omogućit će rješavanje složenih problema koji trenutačno ili uopće nemaju rješenje, ili imaju nekoliko rješenja odjednom.
DARPA -in novi program Living Foundries osmišljen je kako bi stvorio novi biološki okvir za projektiranje građevnih sustava ljudske biologije i proširio njihovu složenost. Program je usmjeren na razvoj novih tehnologija i tehnika koje će omogućiti rješavanje dosad neriješenih problema. Konkretno, postat će moguće utvrditi genetsku predispoziciju osobe za određene bolesti, ispraviti funkcije stanica i tijela u cjelini.
S jedne strane, može se činiti da se takve tehnologije ne mogu stvoriti, ali sama mogućnost masovne proizvodnje novih bioloških materijala i lijekova zvuči primamljivo.
Pouzdana tehnologija neuronskih sučelja
Razvoj i istraživanje neuralnih proteza, posebice kohlearnih implantata (umjetnih ušiju), dokazalo je da ljudsko tijelo percipira ovaj materijal. Uz pomoć takvih proteza mnogim su ljudima vraćene izgubljene funkcije. Iako su proteze koje se mogu pričvrstiti na ljudski živčani sustav vrlo obećavajuće i važne za Ratno ministarstvo, postoje dvije velike i temeljne prepreke koje sprječavaju upotrebu takvih implantata u kliničkom okruženju. Obje su prepreke povezane s točnošću prijenosa informacija. Na primjer, minijaturni prijenosni neuronski uređaj nije prilagođen za dobivanje točnih informacija iz živčanih stanica dugi niz godina. Osim toga, takve proteze ne mogu koristiti primljene signale i kontrolirati ih velikom brzinom.
Agencija je zainteresirana za rješavanje ova dva problema kako bi se proteze mogle staviti u kliničku uporabu. Tako će oporavak ranjenih vojnika biti brži, odnosno oni će se moći puno brže vratiti u službu.
Prije svega, program ima za cilj razumjeti zašto implantati ne mogu pouzdano služiti nekoliko godina. Planira se provesti istraživanje parametra interakcije između abiotičkog i biotičkog sustava. Osim toga, stvorit će se novi sustav koji će uključivati informacije o tome kako se informacije prenose s živčanih stanica na proteze.
Može se reći da će ova tehnologija imati i široku civilnu primjenu.
DARPA-ini razvojno orijentirani programi nadzorni sustavi.
Jeftini termovizijski uređaji Proizvodnja
Sustav toplinskog vida ima mnoge vojne primjene. No, do sada je ovaj sustav iznimno skup, pa njegova primjena nije toliko velika koliko je potrebno. DARPA nudi program za razvoj isplativog termovizora. Prema uvjeravanjima programera, moguće je integrirati takve termovizijske kamere u komunikatore i mobilne telefone. Za razvoj je izdvojeno 13 milijuna dolara. Štoviše, završetak projekta trebao bi se dogoditi najkasnije tri godine kasnije.
Glavni zahtjevi za toplinske kamere nove generacije su relativno niska cijena - oko 500 USD. Osim toga, rezolucija rezultirajuće slike mora biti najmanje 640 * 480 piksela, kut gledanja mora biti 40 stupnjeva ili više, a potrošnja energije mora biti manja od 500 milivata.
Tehnologija nove termovizije temelji se na korištenju infracrvenog zračenja koje pomaže u razlikovanju toplih od hladnih objekata u spektru boja. Stoga se mogu koristiti ne samo u normalnim uvjetima, već i pri slaboj vidljivosti i noću.
Oni termovizijski uređaji koji danas postoje veliki su i skupi. Također se mora reći da će, ako je istraživanje uspješno, rezultati moći koristiti ne samo vojne, već i civilne organizacije. Podsjetimo da su takvi DARPA razvoji kao hipertekstualna tehnologija i grafičko sučelje također izvorno razvijeni za vojne svrhe.
Napredne široke FOV arhitekture za rekonstrukciju i korištenje slike
Sposobnost daljeg gledanja, s većom jasnoćom u svim uvjetima, jedan je od čimbenika uspješnog izvođenja borbenih operacija. Postoji potreba za povećanjem vidnog polja, sposobnošću da se jednako dobro vidi danju i noću, pod uvjetom da kamera nije skupa. Glavni razlog ove potrebe leži u pružanju vojnicima dostupnih alata za vizualizaciju kako bi se povećala njihova borbena učinkovitost, drugim riječima, foto i video kamere. Stoga je DARPA pokrenula program Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE), koji je dizajniran za rješavanje ovakvih problema.
Novi sustav vizualizacije, koji se planira dobiti u sklopu provedbe ovog programa, bit će vrlo kompaktan i lagan. Pretpostavlja povećanje vidnog polja, visoke rezolucije i visokokvalitetne slike u svim vremenskim uvjetima, danju ili noću na velikoj udaljenosti. Kombinira preko 150 kamera u jednom objektivu. Sustav je dizajniran za stvaranje slika rezolucije od 10 do 50 gigapiksela - ova rezolucija značajno premašuje raspon vidljiv ljudskom oku.
Prvi takvi sustavi bit će dizajnirani za postavljanje na kopnene objekte, povećat će daljinu vidljivosti, operativnost, dnevni i noćni vid, uspostavit će sposobnost traženja cilja i osigurati uporabu velike skupine senzora.
Takvi su uređaji od velike vojne važnosti jer se mogu koristiti u svrhe ciljanja, detekcije i stalnog nadzora.
Danas je gotovo svaki vojni proizvod zatrpan elektroničkim komponentama, mikrovezima, čipovima itd. Stoga je velik dio programa DARPA usmjeren na razvoj i poboljšanje sastavna baza … Među takvim programima su sljedeći: Intrachip poboljšano hlađenje; Integritet i pouzdanost integriranih krugova; Revolucija energetske učinkovitosti za ugrađene računalne tehnologije; Nanofabrication na temelju savjeta i drugi.
Pojačano hlađenje unutar čipsa
Povećanje broja komponenti u modernoj elektronici podiglo je razinu grijanja i rasipanja energije na neviđene visine. Istodobno, još uvijek je nemoguće ograničiti porast temperature bez povećanja volumena i težine samih elektroničkih sustava. Korištenje daljinskog hlađenja, pri kojem se toplina mora odvoditi iz čipsa u zrak, više nije učinkovita.
Stoga je DARPA započela s razvojem programa pod nazivom Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL), koji nastoji prevladati ograničenja daljinskog hlađenja. Program će proučiti stupanj zagrijavanja unutar čipova pomoću silicija. Agencija želi dokazati da je hlađenje jednako važno za dizajn čipa kao i ostale komponente. Projekt pretpostavlja da će se unutarnje hlađenje instalirati ili izravno u mikro krug, ili u mikrorazmak između čipova.
Ako se uspješno dovrši, projekt će pružiti priliku za smanjenje razine gustoće samog čipa i rashladnih sustava, što će biti vrlo učinkovito za stvaranje nove generacije elektroničkih sustava.
Tehnologije upravljanja toplinom
Značajna poboljšanja u tehnologiji i integraciji sustava dovela su do značajnog povećanja razine potrošnje energije od strane vojske. Razina potrošnje energije povećala se dok se veličina mikro krugova smanjila. To je dovelo do pregrijavanja ovih sustava. Stoga je DARPA pokrenula program Thermal Management Technologies, koji se bavi proučavanjem i optimizacijom novih nanomaterijala sa sustavom hladnjaka, koji se planiraju koristiti u proizvodnji mikro sklopova. Program se razvija u pet glavnih područja: mikrotehnologija za hlađenje izmjenjivača topline, aktivno hlađenje modula, prilagođena tehnologija toplinskih cijevi, modernizirana pojačala snage, termoelektrični hladnjaci.
Stoga su glavni napori programa usmjereni na razvoj i stvaranje distributera topline visokih performansi na temelju dvofaznog hlađenja i njihovu zamjenu za legure bakra, koje se trenutno koriste u sustavima; povećanje razine toplinskog hlađenja smanjenjem toplinskog otpora; razvoj novih materijala i struktura koji mogu smanjiti zagrijavanje; proučavanje tehnologija hlađenja pomoću termoelektričnih modula.
Revolucija energetske učinkovitosti za ugrađene računalne tehnologije
Većina sadašnjih vojnih informacijskih sustava bila je ograničena u smislu računalne snage zbog ograničenja električne energije, veličine i težine te problema s hlađenjem. Ovo ograničenje ima značajan negativan utjecaj na operativno upravljanje vojnim odjelima, jer, na primjer, obavještajni i izvidnički sustavi prikupljaju više informacija nego što se mogu obraditi u stvarnom vremenu. Stoga se ispostavlja da inteligencija nije u stanju dati vrijedne podatke potrebne u određenom trenutku.
Postojeći sustavi za obradu informacija sposobni su obraditi 1 gigabajt podataka u sekundi, dok je, prema vojsci, potrebno 75 puta više. No, suvremeni procesori već su dosegli svoj maksimum u procesu povećanja kapaciteta bez povećanja potrošnje energije. DARPA -in program Revolucija energetske učinkovitosti za ugrađene računalne tehnologije (PERFECT) osmišljen je kako bi vam pružio potrebnu energetsku učinkovitost.
Program predviđa povećanje kapaciteta obrade informacija za 75 puta. Implementacija ovog programa može omogućiti stvaranje pametnih telefona koji mogu raditi tjednima, ili prijenosnih računala, čija će se baterija morati puniti onoliko često koliko punite gorivo u automobilu.
Nanofabrikacija temeljena na vrhovima
Agencija mnogo troši na razvoj nanotehnologije. No, unatoč činjenici da su osnovni koncepti u njihovom razvoju prepoznati kao nužni, još uvijek postoje problemi s njihovom masovnom proizvodnjom.
Cilj programa nanoproizvodnje temeljen na vrhovima je uspostaviti kontrolu nad kvalitetom proizvodnje nanomaterijala - nanožica, nanocijevi i kvantnih točaka, što uključuje kontrolu nad veličinom, orijentacijom i položajem svakog proizvoda. Program uključuje kombiniranje upravljanja s inovativnim tehnologijama, čime se stvaraju visoke temperature, brzi protoci i snažna elektromagnetska polja slična optičkoj tehnologiji.
Trenutno je nemoguće kontrolirati proces nanoproizvodnje. Određene tehnike pokazane su posljednjih godina, ali sve one imaju značajne nedostatke. Tako je, na primjer, u proizvodnji nanocjevčica moguće kontrolirati samo njihov rast, ali ne i njihovu veličinu i orijentaciju. Prilikom stvaranja kvantnih točaka nemoguće je stvoriti veliki niz s visokom homogenošću.
Ako se projekt uspješno dovrši, njegovi rezultati bit će iznimno važni za proizvodnju nanoproizvoda.
Integritet i pouzdanost integriranih krugova
U središtu mnogih elektroničkih sustava koji su razvijeni za Ministarstvo obrane SAD -a su integrirana kola. Istodobno, vojni odjel koristi ih krajnje oprezno, brinući se o integritetu ovih sustava. Budući da je u kontekstu globalizacije tržišta većina mikrovezica proizvedena u ilegalnim poduzećima, postoji opasnost da sklopovi nabavljeni za sustave vojnog odjela neće zadovoljiti specifikacije, pa prema tome neće biti pouzdani.
DARPA, kao dio programa integriteta i pouzdanosti integriranih krugova (IRIS), nastoji razviti metode koje mogu provjeriti funkcije svakog čipa bez uništavanja. Sustav ovih metoda uključuje napredno prepoznavanje uređaja dubokih submikronskih sklopova, kao i računske metode za određivanje odnosa između uređaja.
Osim toga, program predviđa stvaranje inovativnih metoda za modeliranje uređaja i provođenje analitičkih procesa usmjerenih na utvrđivanje pouzdanosti integriranih sklopova testiranjem malog broja uzoraka.
Vodeći program za pristup rubovima
Kao što je gore spomenuto, većina čipova koji se koriste u Sjedinjenim Državama proizvodi se izvan zemlje. Takvo je stanje, po mišljenju Amerikanaca, pogubno. Prvo, nedostatak pristupa naprednim tehnologijama doprinosi odljevu visokokvalificiranog osoblja iz zemlje. Drugo, Ministarstvo obrane ne vjeruje previše takvim mikroveznicama.
Istraživanja na području poluvodičke tehnologije od velike su važnosti za uvođenje tehnološkog razvoja ne samo u komercijalne strukture, već i u vojni odjel. Stoga je agencija pokrenula novi program pod nazivom Leading Edge Access Program, čiji je cilj pružiti sveučilištima, industriji i državnim agencijama naprednu tehnologiju vojnih poluvodiča. Sve je to učinjeno u nadi za skori povratak proizvodnje čipova u Ameriku.
Napredne tehnološke aplikacije uključuju digitalnu zamjenu analognih ili mješovitih signala integriranih krugova, pomoćnih integriranih krugova mješovitih signala, rješenja problema velike brzine i male snage analogno-digitalnih pretvarača i višejezgrenih procesora. U određeno vrijeme vojni odjel agenciji će dostaviti nove projekte. Glavni kriteriji odabira bit će novost u dizajnu, mogućnost primjene u vojnoj industriji, kao i potencijal za uspješnu mobilizaciju operativne učinkovitosti.
Raznoliki pristupačni heterogeni
Jedan od glavnih problema koji trenutno koči daljnji razvoj računalne tehnologije jest to što se mikro kola za njih moraju izrađivati od različitih materijala. DARPA razvija raznoliki pristupačni heterogeni program čiji je cilj stvoriti novu jedinstvenu silicijsku platformu na kojoj će se stvarati mikročipovi nove generacije. Prema tome, prema programerima, heterogena integracija trebala bi prevladati niz ozbiljnih problema povezanih s procesom prijenosa podataka, odrediti gustoću heterogenih spojeva, uspostaviti optimalni temperaturni režim i optimizirati novu platformu za masovnu proizvodnju.
U slučaju uspješnog razvoja, heterogena platforma može se koristiti u industrijama kao što su optoelektronička mikro kola, optički senzorski sustavi, optički generatori proizvoljnih signala, viševaljni termovizijski uređaji s integriranom obradom slike i čitanjem informacija.
Rezultati programa bit će važni i za civilnu uporabu, jer će stvaranje univerzalne platforme pomoći da računala rade brže i učinkovitije.
Sveprisutno računarstvo visokih performansi
Među razvojima agencije postoji program koji procesu stvaranja računalne opreme pristupa praktično od nule - "Ubiquitous High Performance Computing". Usredotočuje se na dizajn i razvoj tehnologija koje pružaju temelje za stvaranje računala s niskom potrošnjom energije, zaštitom od cyber napada i s većim performansama. Osim toga, program pretpostavlja da će takva računala biti mnogo lakša u smislu programiranja, tako da to mogu učiniti čak i stručnjaci s malim iskustvom.
Ova će računala biti pouzdanija i učinkovitija poboljšanjem skalabilnih, visoko programibilnih sustava. U ovom projektu sudjeluju ozbiljne strukture poput Tehnološkog sveučilišta Massachusetts, Intel i NVIDIA. Stoga se može tvrditi da je ovaj program jedan od najambicioznijih razvoja DARPA -e.
Osim toga, agencija aktivno radi na razvoju integriranih 3D mikro krugova. Trenutno su mikro krugovi jedna od ključnih točaka mikroelektronike. No, pred sve manjim veličinama čipova, suvremene se poluvodičke tehnologije suočavaju sa mnogim specifičnim i temeljnim problemima. Stoga, unatoč velikom uspjehu poluvodiča, programeri traže nove vrste mikro sklopova opće namjene koji će imati veće performanse.
Stvaranje trodimenzionalnog integriranog kruga otvorit će velike mogućnosti za brži i učinkovitiji razvoj računalne tehnologije jer će se prevladati ograničenje dviju dimenzija. Uostalom, napredak je dosegao točku razvoja kada su mikro krugovi toliko složeni da jednostavno nema mjesta za potrebne veze na dvodimenzionalnom čipu.
Stvaranje trodimenzionalnog mikro kruga, sa svim problemima povezanim s njegovom praktičnom primjenom, omogućit će da se tehnologije učine kompaktnijima.
Mikrotehnologija za pozicioniranje, navigaciju i mjerenje vremena
Dugi niz desetljeća Globalni sustav pozicioniranja ili GPS ugrađen je u većinu vojne navigacijske opreme. Stoga mnoge vrste oružja ovise o podacima o lokaciji, smjeru putovanja, vremenu leta i sličnim informacijama koje sustav prenosi. No takva ovisnost može stvoriti velike probleme, jer u uvjetima otežanog prijema ili ometanja signala oružje koje zahtijeva stalnu komunikaciju sa sustavom neće funkcionirati.
DARPA je započela razvoj programa Mikrotehnologija za pozicioniranje, navigaciju i mjerenje vremena (MICRO-PNT), čija je suština stvaranje tehnologija koje vam omogućuju rad izvan mreže. Ključna pitanja učvršćenja u ovoj fazi su veličina, težina i snaga. Uspješno istraživanje stvorit će jedan uređaj koji će kombinirati sve potrebne uređaje: mjerače ubrzanja, satove, kalibraciju, žiroskope. Mikroskopska kalibracija trebala bi omogućiti točnije ciljanje unutarnjim ispravljanjem pogrešaka.
Godine 2010. započela su istraživanja u razvoju mikrotehnologije vezana uz stvaranje preciznih satova i inercijskih instrumenata.
Razvoj programa prvenstveno je usmjeren na povećanje dinamičkog raspona inercijskih senzora, smanjenje pogreške takta, kao i razvoj mikročipova za određivanje položaja i putanje kretanja.
Ako se program provodi, zamislite Google karte u podzemnoj željeznici.
