Projek ketenteraan Amerika yang paling menjanjikan, penggunaannya mungkin untuk tujuan damai
Untuk pengembangan peralatan teknologi kekuatan tentera dan sains, dana berjuta-juta dolar diperuntukkan setiap tahun. Agensi Penyelidikan untuk Projek Pertahanan Lanjutan, yang lebih dikenali dengan singkatan Amerika - DARPA, terlibat dalam pembangunan di kawasan ini. Agensi inilah yang menjadi pengarang penemuan seperti Internet, GPS dan pesawat siluman, yang sangat penting bukan sahaja untuk tentera, tetapi juga untuk orang awam biasa.
Pada masa ini, agensi ini sedang mengembangkan sejumlah besar projek yang juga dapat memberi kesan yang besar kepada umat manusia, jika hanya mereka dibenarkan masuk ke dalam industri produksi.
Pada masa ini, DARPA memberi perhatian besar kepada pengembangan sistem laser … Antara program Agensi adalah program berikut: Excalibur, Architecture for Diode High Energy Laser System, Ultra Beam dan teknologi Compact Mid-ultraviolet.
Pistol laser bersaiz kecil Excalibur
Tentera sentiasa prihatin untuk menggunakan senjata yang sempurna dalam perang bandar. Tetapi untuk melengkapkan pesawat dan drone dengan senjata laser, perlu dimensinya cukup padat dan jauh lebih efisien daripada sistem yang ada dan yang dipasang pada platform besar. DARPA telah mula mengembangkan sistem senjata laser yang padat dan kuat untuk digunakan di kapal terbang dan pesawat lain.
Sebelum ini, kaedah termudah untuk membuat laser adalah menggunakan bekas besar bahan kimia toksik. Khususnya, laser seperti itu dipasang pada Boeing-747, tetapi menggunakan alat besar seperti senjata pada pesawat serangan atau pesawat tempur paling tidak praktikal.
Meriam laser Excalibur baru jauh lebih ringan dan padat. Secara skematik, senapang ini terdiri daripada sebilangan besar laser, yang saling bergantung antara satu sama lain. Oleh itu, saiz pemancar itu sendiri dapat dikurangkan. Pemancar ini mesti digabungkan menjadi satu rasuk tanpa kehilangan kuasanya. Berkat prinsip ini, jumlah tenaga yang digunakan dikurangkan dengan ketara. Tetapi meriam juga mempunyai kekurangan tertentu. Jadi, secara khusus, ada sejumlah masalah yang berkaitan dengan menggabungkan banyak sinar menjadi satu, yang akan memiliki kecerahan tinggi dan perbezaan rendah. Gangguan, difraksi dan kesan tidak linier lain adalah halangan untuk mencapai ini. Oleh itu, untuk menyelesaikan masalah ini, para pencipta menggunakan analog antena array bertahap, yang digunakan dalam radar moden dan memungkinkan bukan sahaja memusatkan sinar, tetapi juga untuk memperbaiki sudut pesongannya tanpa memutar antena sendiri.
Menjelang akhir tahun ini, agensi itu berjanji akan menunjukkan prototaip laser meriam dengan kapasiti hanya 3 kilowatt. Tetapi sistem yang lengkap akan mempunyai kuasa yang jauh lebih tinggi (kira-kira 100 kilowatt). Oleh itu, ia dapat digunakan untuk menentukan serangan terhadap sasaran udara dan darat. Dan kerana berat senjatanya akan 10 kali lebih rendah daripada laser yang ada sekarang, Excalibur dapat dipasang di hampir semua platform ketenteraan tanpa merosakkan ciri pertempuran mereka.
Senibina untuk Sistem Laser Tenaga Tinggi Diod
Program baru agensi lain, Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHELs), didedikasikan untuk meneliti panjang pancaran laser baru dalam proses mewujudkan generasi baru laser bertenaga tinggi, cekap, bertenaga tinggi. Sistem sedemikian dapat disatukan pada kenderaan udara taktikal, khususnya pada drone.
Program ini bertujuan terutamanya untuk mengembangkan teknologi untuk mendapatkan pancaran laser dengan kekuatan tinggi dan kecerahan, dengan perbezaan sinar rendah.
Program ini dirancang selama 36 bulan dan terdiri daripada dua peringkat. Pada peringkat pertama, dirancang untuk mengkaji gabungan sinar spektral dan koheren. Tahap kedua sepenuhnya difokuskan pada pembuatan sinar spektrum dengan kecekapan dan kekuatan tinggi. Matlamat utama projek ini adalah untuk memperoleh struktur difraksi untuk sistem yang akan beroperasi pada gelombang laser panjang pada skala sistem kelas HEL 100 kilowatt.
Rasuk Ultra
Agensi ini sedang menjalankan beberapa projek peningkatan laser. Oleh itu, salah satu program tersebut adalah "Ultra Beam", yang bertujuan untuk membuat laser dengan sinaran sinar gamma. Pada tahap pertama pengembangan, hasil tertentu telah dicapai - Laser sinar-X dibuat dalam keadaan makmal, di mana tenaga foton adalah 4.5 keV, yang membuktikan fakta bahawa laser gamma adalah masalah dalam waktu dekat. Perkembangan ini juga sangat penting, kerana laser gamma kompak dapat digunakan dengan kecekapan yang lebih besar dalam terapi radiasi dan diagnostik.
Keunikan dalam ciri sinar-X laser, teknologi yang dikembangkan oleh DARPA, dapat menyumbang kepada pengembangan sumber kompak makmal dengan kecerahan tinggi sinaran koheren, yang, sebagai hasilnya, memungkinkan untuk menampilkan tiga dimensi model sel hidup.
Terdapat dua peringkat dalam program UltraLuch. Pada tahap pertama, peningkatan saturasi sinar-X sebanyak 4.5 keV dengan kekuatan 10 mJ dicapai, dan terbukti bahawa sinar ini dapat mengirimkan denyutan melalui objek padat legap, misalnya, bekas. Pada peringkat kedua, dirancang untuk mengembangkan kekuatan sinar-X laser yang lebih tinggi selama 36 bulan, untuk mendiagnosis sinar gamma dan menetapkan parameter yang diperlukan untuk memperkuat sinaran gamma ketika menggunakannya pada bahan keadaan pepejal dengan sejumlah besar atom.
Teknologi pertengahan ultraviolet padat
Tentera mesti dapat mengesan dan mengenal pasti senjata kimia dan biologi yang mungkin ada di dalam senjata musuh. Tetapi kaedah pengesanan moden adalah besar dan berat, dan mereka juga memerlukan banyak tenaga. Untuk mengatasi kekurangan ini, DARPA mula mengembangkan program teknologi Compact Mid-ultraviolet. Hasilnya, yang direncanakan akan diperoleh dalam kerangka program ini, akan menjadikan pengesanan dan pengenalpastian senjata biologi dan kimia menggunakan teknologi laser lebih efektif. Asid amino dan molekul biologi lain dapat dikesan menggunakan gelombang ultraviolet panjang gelombang sederhana, jadi unsur-unsur ini dapat dikenal pasti jika senjata jenis ini digunakan.
Teknologi laser untuk mengesan NMP sudah ada di dalam sinar ultraviolet pada laser besar, khususnya di KrF (248 nm). Laser kecil (Sistem Pengesanan Titik Biologi) sedang digunakan pada tahap batalion kimia. Tetapi, seperti dinyatakan di atas, semua sistem ini sangat mahal dan bersaiz besar, sehingga sangat tidak selesa untuk digunakan secara meluas. Oleh itu, program yang dicadangkan oleh agensi akan disajikan dalam dua arah utama: dengan orientasi LED 250-275 nm dan daya output 100 mW, serta laser dengan kekuatan 10 mW dan orientasi 220-250 ni. Bahagian utama program ini akan bertujuan untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan mengehadkan susunan sekumpulan nitrida sebagai semikonduktor gelombang ultraviolet pendek-pendek.
Pelaksanaan program ini akan memungkinkan untuk membuat alat kompak yang dapat mengesan pencemaran kimia dan biologi, misalnya, di dalam air.
Program menjanjikan DARPA di bidang perubatan … Ini merangkumi projek agensi Dialisis-Seperti Terapi (DLT), In-Vivo Nanoplatforms, Living Foundries, Teknologi Neural-Interface yang Boleh dipercayai.
Terapi Seperti Dialisis (DLT)
Jangkitan yang disebabkan oleh bakteria sering kali disebabkan oleh keracunan darah (sepsis), dari mana bahkan seorang askar yang luka sedikit dapat mati. Oleh itu, jabatan ketenteraan Amerika sangat prihatin terhadap masalah ini, oleh kerana itu, diarahkan untuk mengembangkan teknologi baru untuk membersihkan darah dari bakteria. DARPA telah memulakan kerja pembangunan projek bernilai $ 10 juta. Tujuan utamanya adalah untuk membuat alat mudah alih yang dapat mengeluarkan darah yang tercemar dari badan, membersihkannya dari bahan berbahaya dengan menggunakan penapis khas, dan kemudian mengembalikan darah yang sudah bersih ke badan. Peranti ini berfungsi sama dengan dialisis buah pinggang.
Pada masa ini, pengembangan sensor untuk bahan patogen sedang dijalankan, yang akan menghentikan toksin virus dan bakteria. Sebagai tambahan, teknologi untuk pemisahan komponen ini dari darah sedang dikembangkan. Langkah seterusnya ialah melakukan ujian untuk mengesahkan keberkesanan peranti ini. Pada akhirnya, mesin mudah alih harus diperoleh yang akan melakukan analisis terperinci mengenai keseluruhan jumlah darah pada satu masa, yang akan memungkinkan untuk mengesan kemunculan virus dan racun pada tahap awal.
Teknologi sedemikian akan sangat penting untuk penggunaan orang awam, kerana dengan pertolongannya dapat menyelamatkan ratusan dan ribuan nyawa setiap tahun.
Dalam bentuk Nanoplatform Vivo
Segala macam penyakit membatasi kesediaan pertempuran tentera dan menyebabkan kos yang besar bagi jabatan tentera untuk penjagaan kesihatan. Tetapi pada masa ini, teknologi yang ada untuk mendiagnosis penyakit kebanyakannya mahal dan memakan masa. Oleh itu, diagnosis dan rawatan mereka yang lebih pantas diperlukan dalam tentera moden.
DARPA telah mula mengembangkan satu lagi projek yang menjanjikan bernama "In Vivo Nanoplatforms". Inti-intinya berpusat pada penciptaan kelas nanopartikel baru yang bertujuan untuk penginderaan tubuh manusia yang seragam dan tepat, serta untuk rawatan pelbagai jenis penyakit berjangkit dan kelainan fisiologi.
Sebenarnya, program ini bertujuan untuk mengembangkan nanocapsule yang akan memberikan pemantauan berterusan terhadap keadaan tubuh manusia.
Nanokapsul adalah zarah sfera berongga, cangkangnya yang terbuat dari fosfolipid atau polimer. Di dalam kapsul ini terdapat zat berat molekul rendah. Sebagai tambahan, cangkangnya dapat dibuat dari molekul DNA yang disusun dengan cara tertentu, kalsium silikat atau hidroksiapatit.
Penggunaan nanopartikel dapat memberikan pentadbiran ubat-ubatan atau konstruksi genetik komposisi tertentu (hormon atau enzim) yang disasarkan. Dan untuk menyampaikan nanocapsule "ke destinasinya", cangkangnya akan dilengkapi dengan reseptor atau antigen.
Program ini diuji pada bulan Mac 2012. Ia dijangka akan diluluskan untuk digunakan pada musim gugur.
Foundries hidup
Kejuruteraan moden didasarkan pada perkembangan khusus yang sukar, dan hasilnya diperoleh hanya setelah percubaan dan kesilapan berulang. Dan selalunya, mengusahakan satu projek tidak membenarkan anda mula mengerjakan yang lain. Hasilnya, puluhan tahun dan ratusan juta dolar diperuntukkan untuk satu projek bioengineering. Peningkatan teknologi bioengineering akan memungkinkan untuk menyelesaikan masalah kompleks yang pada masa ini sama ada tidak mempunyai penyelesaian sama sekali, atau mempunyai beberapa penyelesaian sekaligus.
Program Living Foundries baru DARPA dirancang untuk membuat kerangka biologi baru untuk reka bentuk sistem biologi manusia dan memperluas kerumitannya. Program ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi dan teknik baru yang memungkinkan untuk menyelesaikan masalah yang sebelumnya tidak dapat diselesaikan. Khususnya, kemungkinan untuk menentukan kecenderungan genetik seseorang terhadap penyakit tertentu, untuk memperbaiki fungsi sel dan tubuh secara keseluruhan.
Di satu pihak, nampaknya teknologi seperti itu tidak dapat dibuat, tetapi kemungkinan besar pengeluaran besar-besaran bahan dan ubat biologi terdengar menggoda.
Teknologi Antara muka Neural yang boleh dipercayai
Perkembangan dan penyelidikan prostesis saraf, khususnya, implan koklea (telinga tiruan), membuktikan bahawa tubuh manusia merasakan bahan ini. Dengan bantuan prostesis seperti itu, fungsi yang hilang telah dipulihkan kepada banyak orang. Walaupun prostesis yang dapat dilekatkan pada sistem saraf manusia sangat menjanjikan dan penting bagi Jabatan Perang, ada dua halangan utama dan mendasar yang menghalang penggunaan implan seperti itu dalam keadaan klinikal. Kedua-dua halangan tersebut berkaitan dengan ketepatan pemindahan maklumat. Sebagai contoh, alat neural mudah alih miniatur tidak disesuaikan untuk mendapatkan maklumat yang tepat dari sel saraf selama bertahun-tahun. Selain itu, prostesis seperti itu tidak dapat menggunakan isyarat yang diterima dan mengendalikannya pada kelajuan tinggi.
Agensi ini berminat untuk menyelesaikan dua masalah ini agar prostesis dapat digunakan secara klinikal. Oleh itu, pemulihan tentera yang cedera akan lebih cepat, masing-masing, mereka akan dapat kembali bertugas lebih cepat.
Pertama sekali, program ini bertujuan untuk memahami mengapa implan tidak dapat berfungsi dengan baik selama beberapa tahun. Ia dirancang untuk melakukan penyelidikan mengenai parameter interaksi antara sistem abiotik dan biotik. Sebagai tambahan, sistem baru akan dibuat yang akan merangkumi maklumat bagaimana maklumat dihantar dari sel saraf ke prostesis.
Boleh dikatakan bahawa teknologi ini juga akan mempunyai aplikasi awam yang luas.
Program berorientasikan pembangunan DARPA sistem pengawasan.
Pembuatan Pengimejan Termal Kos Rendah
Sistem penglihatan terma mempunyai banyak aplikasi ketenteraan. Tetapi sehingga sekarang, sistem ini sangat mahal, jadi aplikasinya tidak sebesar yang diperlukan. DARPA menawarkan program untuk mengembangkan pengimejan haba yang menjimatkan. Menurut jaminan pemaju, sangat mungkin untuk menyatukan alat pemanas termal tersebut ke dalam komunikator dan telefon bimbit. Pembangunan diperuntukkan $ 13 juta. Lebih-lebih lagi, penyiapan projek ini harus dilakukan selewat-lewatnya tiga tahun kemudian.
Keperluan utama untuk pembayang termal generasi baru adalah harga yang agak rendah - sekitar $ 500. Selain itu, resolusi gambar yang dihasilkan mestilah sekurang-kurangnya 640 * 480 piksel, sudut tontonan mestilah 40 darjah atau lebih, dan penggunaan kuasa mestilah kurang dari 500 miliwatt.
Teknologi pengimejan termal baru didasarkan pada penggunaan sinaran inframerah, yang membantu membezakan panas dari objek sejuk dalam spektrum warna. Oleh itu, mereka boleh digunakan bukan hanya dalam keadaan normal, tetapi juga pada jarak penglihatan yang buruk dan pada waktu malam.
Pembayang terma yang ada sekarang adalah besar dan mahal. Harus juga dikatakan bahawa jika penyelidikan itu berjaya, hasilnya akan dapat menggunakan bukan hanya tentera, tetapi juga organisasi awam. Ingat bahawa perkembangan DARPA seperti teknologi hiperteks dan antara muka grafik juga pada awalnya dikembangkan untuk tujuan ketenteraan.
Senibina FOV Luas Luas Untuk Pembinaan Semula dan Eksploitasi Imej
Keupayaan untuk melihat lebih jauh, dengan kejelasan yang lebih besar dalam semua keadaan, adalah salah satu faktor kejayaan operasi pertempuran. Terdapat keperluan untuk meningkatkan bidang pandang, kemampuan untuk melihat sama rata pada siang dan malam hari, asalkan kamera tidak mahal. Sebab utama keperluan ini terletak pada penyediaan alat visualisasi kepada tentera untuk meningkatkan keberkesanan pertempuran mereka, dengan kata lain, kamera foto dan video. Oleh itu, DARPA melancarkan program Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE), yang dirancang untuk mengatasi masalah seperti ini.
Sistem visualisasi baru, yang direncanakan akan diperoleh sebagai bagian dari pelaksanaan program ini, akan sangat kompak dan ringan. Ia memerlukan peningkatan dalam bidang pandangan, resolusi tinggi dan gambar berkualiti tinggi dalam keadaan cuaca apa pun, siang atau malam pada jarak yang cukup jauh. Ia menggabungkan lebih daripada 150 kamera dalam satu lensa. Sistem ini dirancang untuk membuat gambar dengan resolusi 10 hingga 50 gigapixel - resolusi ini jauh melebihi jarak yang dapat dilihat oleh mata manusia.
Sistem seperti pertama akan dirancang untuk digunakan pada objek darat, mereka akan meningkatkan jarak penglihatan, kebolehoperasian, penglihatan siang dan malam, membangun kemampuan untuk mencari sasaran, dan memastikan penggunaan sekumpulan besar sensor.
Peranti sedemikian sangat penting dari segi ketenteraan, kerana dapat digunakan untuk tujuan seperti penargetan, penginderaan, dan pengawasan yang berterusan.
Pada masa kini, hampir semua produk ketenteraan dipenuhi dengan komponen elektronik, litar mikro, cip, dll. Oleh itu, banyak program DARPA bertujuan untuk membangun dan memperbaiki asas komponen … Antara program tersebut adalah seperti berikut: Intrachip Enhanced Cooling; Keutuhan dan Kebolehpercayaan Litar Bersepadu; Revolusi Kecekapan Kuasa Untuk Teknologi Komputer Terbenam; Nanofabrikasi Berasaskan Petua dan lain-lain.
Penyejukan dipertingkatkan Intrachip
Peningkatan jumlah komponen dalam elektronik moden telah meningkatkan tahap pemanasan dan pelesapan kuasa ke ketinggian yang belum pernah terjadi sebelumnya. Pada masa yang sama, masih mustahil untuk membatasi kenaikan suhu tanpa meningkatkan jumlah dan berat sistem elektronik itu sendiri. Penggunaan penyejukan jarak jauh, di mana haba mesti dilakukan dari cip ke udara, tidak lagi berkesan.
Oleh itu, DARPA mula mengembangkan program yang disebut Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL), yang berusaha mengatasi keterbatasan penyejukan jarak jauh. Program ini akan mengkaji tahap pemanasan di dalam cip menggunakan silikon untuk ini. Agensi ini bertujuan untuk membuktikan bahawa penyejukan sama pentingnya dengan reka bentuk cip seperti komponen lain. Projek ini menganggap bahawa penyejukan dalaman akan dipasang sama ada secara langsung di litar mikro, atau di jurang mikro antara cip.
Sekiranya berjaya disiapkan, projek ini akan memberi peluang untuk mengurangkan tahap ketumpatan cip itu sendiri dan sistem penyejukan, yang akan sangat berkesan untuk mewujudkan generasi baru sistem elektronik.
Teknologi Pengurusan Termal
Peningkatan ketara dalam penyatuan teknologi dan sistem telah menyebabkan peningkatan tahap penggunaan tenaga oleh tentera secara signifikan. Tahap penggunaan kuasa telah meningkat sementara ukuran litar mikro telah menurun. Ini menyebabkan sistem ini terlalu panas. Oleh itu, DARPA melancarkan program Thermal Management Technologies, yang terlibat dalam kajian dan pengoptimuman nanomaterial baru dengan sistem pendingin, yang dirancang untuk digunakan dalam pembuatan litar mikro. Program ini berkembang di lima bidang utama: mikroteknologi untuk penyejuk penukar haba, penyejukan modul aktif, teknologi paip haba yang disesuaikan, penguat kuasa moden, penyejuk termoelektrik.
Oleh itu, usaha utama program ini bertujuan untuk pengembangan dan penciptaan pengedar haba berprestasi tinggi berdasarkan penyejukan dua fasa dan penggantian mereka untuk aloi tembaga, yang kini digunakan dalam sistem; meningkatkan tahap penyejukan haba dengan mengurangkan rintangan haba; pembangunan bahan dan struktur baru yang dapat mengurangkan pemanasan; kajian teknologi penyejukan menggunakan modul termoelektrik.
Revolusi Kecekapan Kuasa Untuk Teknologi Komputer Terbenam
Sebilangan besar sistem maklumat ketenteraan semasa terhad dari segi kuasa pengkomputeran kerana keterbatasan kuasa elektrik, saiz dan berat, dan masalah penyejukan. Sekatan ini mempunyai kesan negatif yang signifikan terhadap pengurusan operasi jabatan ketenteraan, kerana, sebagai contoh, sistem perisikan dan pengintipan mengumpulkan lebih banyak maklumat daripada yang dapat diproses dalam masa nyata. Oleh itu, ternyata kecerdasan tidak dapat memberikan data berharga yang diperlukan pada waktu tertentu.
Sistem pemprosesan maklumat yang ada mampu memproses 1 gigabait data sesaat, sementara, menurut tentera, 75 kali lebih banyak diperlukan. Tetapi pemproses moden telah mencapai tahap maksimum dalam proses peningkatan kapasiti tanpa meningkatkan penggunaan tenaga. Program DARPA's Power Efficiency Revolution For Embedded Computing Technologies (PERFECT) dirancang untuk memberikan kecekapan tenaga yang anda perlukan.
Program ini memberikan pencapaian peningkatan kapasiti pemprosesan maklumat sebanyak 75 kali. Pelaksanaan program ini memungkinkan untuk membuat telefon pintar yang dapat berfungsi selama berminggu-minggu, atau komputer riba, yang baterinya perlu diisi sesering anda mengisi minyak.
Nanofabrikasi Berasaskan Petua
Agensi ini banyak membelanjakan pembangunan nanoteknologi. Tetapi walaupun konsep asas dalam pengembangannya diakui perlu, masih ada masalah dengan pengeluaran besar-besaran mereka.
Matlamat program Nanofabrication Berasaskan Tip adalah untuk menetapkan kawalan terhadap kualiti pengeluaran nanomaterials - nanowires, nanotube dan quantum dots, yang merangkumi kawalan terhadap ukuran, orientasi dan kedudukan setiap produk. Program ini melibatkan penggabungan kawalan dengan teknologi inovatif, sehingga mewujudkan suhu tinggi, aliran berkelajuan tinggi dan medan elektromagnetik yang kuat serupa dengan teknologi optik.
Pada masa ini, mustahil untuk mengawal proses pembuatan nano. Teknik tertentu telah ditunjukkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, tetapi semuanya mempunyai kelemahan yang ketara. Oleh itu, sebagai contoh, dalam pengeluaran nanotube, hanya mungkin untuk mengawal pertumbuhannya, tetapi bukan ukuran dan orientasinya. Semasa membuat titik kuantum, mustahil untuk membuat susunan besar dengan homogenitas tinggi.
Sekiranya projek berjaya disiapkan, hasilnya akan sangat penting untuk pengeluaran nanoproduk.
Keutuhan dan Kebolehpercayaan Litar Bersepadu
Di tengah-tengah banyak sistem elektronik yang telah dikembangkan untuk Jabatan Pertahanan AS adalah rangkaian bersepadu. Pada masa yang sama, jabatan tentera menggunakan mereka dengan sangat berhati-hati, bimbang akan integriti sistem ini. Oleh kerana dalam konteks globalisasi pasaran, sebahagian besar litar mikro dibuat di perusahaan haram, ada bahaya bahawa litar yang diperoleh untuk sistem jabatan ketenteraan tidak akan memenuhi spesifikasi, dan, oleh karenanya, tidak dapat dipercayai.
DARPA, sebagai sebahagian daripada program Integriti dan Kebolehpercayaan Litar Bersepadu (IRIS), berusaha mengembangkan kaedah yang dapat mengesahkan fungsi setiap cip tanpa memusnahkannya. Sistem kaedah ini merangkumi pengiktirafan lanjutan peranti litar submikron dalam, serta kaedah komputasi untuk menentukan hubungan antara peranti.
Di samping itu, program ini menyediakan penciptaan kaedah inovatif untuk memodelkan peranti dan melakukan proses analisis yang bertujuan untuk menentukan kebolehpercayaan litar bersepadu dengan menguji sebilangan kecil sampel.
Program Akses Terkemuka
Seperti yang disebutkan di atas, kebanyakan kerepek yang digunakan di Amerika Syarikat dihasilkan di luar negara. Keadaan ini, menurut pendapat orang Amerika, merosakkan. Pertama, kekurangan akses ke teknologi canggih menyumbang kepada aliran keluar kakitangan yang berkelayakan tinggi dari negara ini. Kedua, Jabatan Pertahanan tidak terlalu mempercayai litar mikro seperti itu.
Penyelidikan dalam bidang teknologi semikonduktor sangat penting untuk pengenalan perkembangan teknologi bukan hanya dalam struktur komersial, tetapi juga di jabatan ketenteraan. Oleh itu, agensi tersebut melancarkan program baru yang disebut Program Akses Tepi Leading, yang bertujuan untuk menyediakan teknologi semikonduktor ketenteraan yang maju di universiti, industri dan agensi kerajaan. Semua ini dilakukan dengan harapan pengembalian awal pengeluaran cip kembali ke Amerika.
Aplikasi teknologi canggih termasuk penggantian digital litar bersepadu analog atau isyarat campuran, litar bersepadu isyarat campuran tambahan, penyelesaian untuk masalah kelajuan tinggi dan kuasa rendah penukar analog-ke-digital dan pemproses berbilang teras. Pada masa tertentu, jabatan tentera akan menyediakan projek baru kepada agensi tersebut. Kriteria pemilihan utama adalah kebahagiaan reka bentuk, kemungkinan penerapan dalam industri ketenteraan, dan juga potensi keberhasilan pengoperasian kecekapan operasi.
Kepelbagaian Boleh Diakses Heterogen
Salah satu masalah utama yang saat ini menghalangi pengembangan teknologi komputer lebih jauh adalah bahawa litar mikro untuk mereka harus dibuat dari pelbagai bahan. DARPA sedang mengembangkan program Diverse Accessible Heterogeneous, yang tujuannya adalah untuk membuat platform silikon tunggal baru di mana mikrocip generasi baru akan dibuat. Oleh itu, menurut para pemaju, integrasi heterogen harus mengatasi sejumlah masalah serius yang berkaitan dengan proses pemindahan data, menentukan ketumpatan sebatian heterogen, menetapkan rejim suhu yang optimum dan mengoptimumkan platform baru untuk pengeluaran besar-besaran.
Sekiranya kejayaan pembangunan, platform heterogen dapat digunakan dalam industri seperti sirkuit mikro optoelektronik, sistem penginderaan optik, penjana optik isyarat sewenang-wenang, pembayang terma multi-gelombang dengan pemprosesan gambar bersepadu dan pembacaan maklumat.
Hasil program ini juga penting untuk penggunaan orang awam, kerana penciptaan platform sejagat akan membantu menjadikan komputer berfungsi lebih cepat dan lebih efisien.
Pengkomputeran Berprestasi Tinggi di mana-mana
Di antara perkembangan agensi, terdapat program yang mendekati proses membuat peralatan komputer secara praktikal dari awal - "Ubiquitous High Performance Computing". Ini berfokus pada reka bentuk dan pengembangan teknologi yang menjadi landasan untuk membuat komputer dengan penggunaan daya yang rendah, perlindungan terhadap serangan siber dan dengan prestasi yang lebih tinggi. Di samping itu, program ini mengandaikan bahawa komputer seperti itu akan jauh lebih mudah dari segi pengaturcaraan, bahkan pakar yang hanya mempunyai sedikit pengalaman dapat melakukannya.
Komputer-komputer ini akan lebih dipercayai dan lebih cekap dengan memperbaiki sistem yang dapat diprogramkan dan dapat diprogramkan. Struktur serius seperti Universiti Teknologi Massachusetts, Intel, NVIDIA mengambil bahagian dalam projek ini. Oleh itu, dapat dikatakan bahawa program ini adalah salah satu perkembangan DARPA yang paling bercita-cita tinggi.
Di samping itu, agensi ini secara aktif berusaha untuk membangunkan rangkaian mikro 3D bersepadu. Pada masa ini, litar mikro adalah salah satu perkara penting dalam mikroelektronik. Tetapi dalam menghadapi saiz cip yang terus menurun, teknologi semikonduktor moden menghadapi banyak masalah khusus dan mendasar. Oleh itu, di sebalik kejayaan besar semikonduktor, pembangun mencari jenis litar mikro tujuan umum baru yang akan mempunyai prestasi yang lebih tinggi.
Penciptaan litar bersepadu tiga dimensi akan membuka peluang besar untuk pengembangan teknologi komputer yang lebih pantas dan cekap, kerana batasan dua dimensi akan dapat diatasi. Bagaimanapun, kemajuan telah mencapai titik perkembangan apabila litar mikro begitu kompleks sehingga tidak ada ruang untuk sambungan yang diperlukan pada cip dua dimensi.
Penciptaan rangkaian mikro tiga dimensi, dengan semua masalah yang berkaitan dengan aplikasi praktikalnya, menjadikan teknologi lebih padat.
Teknologi mikro untuk Penentududukan, Navigasi, dan Masa
Selama beberapa dekad, Sistem Penentududukan Global, atau GPS, telah dibina di dalam kebanyakan peralatan navigasi ketenteraan. Oleh itu, banyak jenis senjata bergantung pada data mengenai lokasi, arah perjalanan, waktu penerbangan dan sejenisnya maklumat yang dihantar oleh sistem. Tetapi kebergantungan seperti itu dapat menimbulkan masalah besar, kerana dalam keadaan penerimaan atau kemacetan isyarat yang sukar, senjata yang memerlukan komunikasi berterusan dengan sistem tidak akan berfungsi.
DARPA telah memulakan pengembangan teknologi Mikro untuk Penentududukan, Navigasi, dan Waktu (MICRO-PNT), intinya adalah membuat teknologi yang membolehkan anda bekerja di luar talian. Isu utama perlawanan pada peringkat ini adalah ukuran, berat dan kekuatan. Penyelidikan yang berjaya akan membuat satu alat yang akan menggabungkan semua peranti yang diperlukan: pecutan, jam, penentukuran, giroskop. Penentukuran mikroskopik harus memberikan penargetan yang lebih tepat dengan pembetulan ralat dalaman.
Pada tahun 2010, penyelidikan bermula dalam pengembangan teknologi mikro yang berkaitan dengan penciptaan jam berketepatan tinggi dan instrumen inersia.
Pengembangan program ini terutama bertujuan untuk meningkatkan jangkauan dinamik sensor inersia, mengurangkan ralat jam, dan juga mengembangkan microchip untuk menentukan kedudukan dan lintasan pergerakan.
Sekiranya program ini dilaksanakan, bayangkan Peta Google di kereta bawah tanah.
