Mogu li mikro uređaji učiniti svijet sigurnijim?
Sićušni uređaji poznati kao akcelerometri mogu se naći gotovo svugdje. Evo još nekih primjera: postoje tehnologije minimalne mase koje mogu izmjeriti opasnost udarca u kacigu igrača američkog nogometa, kontrolirati gustoću prometa na autocestama i u gradovima, analizirati udarac profesionalnog golfera, predvidjeti sljedeću generaciju mobilnih telefona, održati konfiguraciju leta skupine borbenih aviona te usmjeravati let projektila ravno do mete.
Uz to, kako se usavršavaju uređaji za određivanje položaja, povećavaju se načini njihove primjene. Timovi znanstvenika sa Sveučilišta u Tel Avivu čine jezgru sićušnog svijeta pod nazivom MEMS – mikroelektromehanički sustavi – koji rade na razvoju sustava koji će biti još manji, jeftiniji i osjetljiviji. To postižu kombinacijom stare tehnologije i napredne elektronike.
“Minijaturni MEMS senzori naveliko ulaze u sastav uređaja koji nas okružuju te na taj način drastično mijenjaju naš način života”, navodi dr. Slava Krylov, profesor strojarstva na Sveučilištu u Tel Avivu. Njegov bi akademski rad mogao transformirati mnoge tipove industrija, kako na području teorije tako i u praksi.
Kombiniranje mehanike i elektronike
U članku nedavno objavljenom u znanstvenom časopisu IEEE Sensors Journal, dr. Slava Krylov, u suradnji sa svojim doktorantom, Assafom Ya`akobovitzem, istaknuo je načine na koje bi se mogla poboljšati osjetljivost akcelerometara i to uz učinkovit, a opet jeftin sustav proizvodnje. Taj bi se sustav proizvodnje mogao proizvodnji uređaja namijenjenih za sport, komunikacije, prijevoz i sustave obrane.
Doktor Krylov i Ya`akobovitz pokazali su i teoretski i eksperimentalno kako primijeniti tehnike amplifikacije, koje su osmislili i razvili u svom laboratoriju, u razvoju mikroakcelerometara vrhunskih radnih odlika. Umjesto elektronskog pojačavanja malih signala koje šalje akcelerometar, znanstvenici su u proces uveli mehaničko pojačavanje. Radi se o vrsti minijaturnog sata koji služi za pojačavanje ulaznog signala. Na taj se način smanjuje šum na signalu i povećava osjetljivost uređaja.
Doktor Krylov ističe kako danas gotovo svaki tip uređaja koji se koristi u prijevozu i komunikaciji uključuje akcelerometar kao jednu od najvažnijih komponenti. Koriste se u uređajima za izuzetno preciznu navigaciju, što je posebno bitno u avionskoj industriji i razvoju projektila za navođenje, a ugrađuju se i u iPhone kao senzori pokreta. Najnovije inovacije dr. Krylova na području poboljšanja osjetljivosti uređaja mogu se primijeniti na svim uređajima koji su trenutno u upotrebi, ali i na dosad ekonomski neiskorištenom području poslovnih aplikacija. Samo u industriji koja se bavi sigurnošću vozila, vrijednost tržišta iznosi stotine milijuna dolara godišnje.
Održavanje sigurnosti misija u Svemiru
Ustroj uređaja dr. Krylova zasnovan je na sićušnoj elektrodi, silikonskom čipu i mehaničkom transformatoru u kombinaciji s optičkim senzorom. Uređaj služi za pojačavanje čak i najmanje promjene položaja i brzine. U ovom trenutku, uređaj ima promjer svega 1 mm. Njegova veličina mogla bi se i dodatno smanjiti u procesu proizvodnje. “Uvijek je bolje biti što manji”, naglašava dr. Krylov. Nadalje objašnjava kako je preciznost ovakvih uređaja posebno važna za misije u Svemiru u kojima bi čak i najmanja promjena smjera ili brzine mogla zauvijek promijeniti putanju svemirske letjelice ili satelita.
Ovaj je uređaj namijenjen za masovnu proizvodnju na masovnom tržištu. Doktor Krylov nastoji odvesti tehnologiju svojih akcelerometara u potpuno novom smjeru. Naime, nada se kako bi se mogla primijeniti u ekološki prihvatljivoj proizvodnji električne struje i naprednim uređajima za medicinu. Ipak, kako sam priznaje, te su primjene još uvijek daleka budućnost.
