Кіріспе

Микроэлектромеханикалық құрылғылар жүйесі. Smartdust – бұл көптеген кішкентай микроэлектромеханикалық жүйелердің (MEMS) жиынтығы, мысалы, сенсорлар, роботтар немесе басқа да құрылғылар, олар жарық, температура, діріл, магниттік өріс немесе химиялық заттар сияқты факторларды анықтай алады. Олар көбінесе компьютерлік желіде сымсыз режимде жұмыс істейді және белгілі бір аймаққа таратылып, әдетте радиожиілік идентификациясы арқылы сезімталдық міндеттерін орындайды. Жетерлік үлкен антеннасыз, осы кішкентай "ақылды шаң" құрылғыларының байланыс қашықтығы бірнеше миллиметрді құрайды және олар электромагниттік бұзуларға және микротолқын әсерінен жойылуға осал болуы мүмкін.

Жобалау және инженерлік

Ақылды шаң тұжырымдамалары 1992 жылы RAND ұйымда өткен семинардан және 1990-жылдардың ортасындағы DARPA ISAT зерттеулерінен технологияның әлеуетті әскери қолданылуына байланысты туындады. Бұл жұмыс сол кезеңдегі UCLA және Мичиган университетіндегі жұмыстармен, сондай-ақ ғылыми фантастика авторлары Станислав Лемнің (1964 жылғы "Жеңілмейтін" және 1985 жылғы "Жердегі бейбітшілік" романдары), Нил Стивенсон және Вернор Виндж еңбектерімен күшті ықпалда болды. Бұл тұжырымдаманы алғаш рет 1996 жылы Анахаймда өткен Америкалық вакуумдық қоғамның мәжілісінде таныстырды. 1997 жылы Калифорния университеті, Беркли университетінің қызметкерлері Кристофер С.Ж. Пистер, Джо Кан және Бернхард Бозер DARPA-ға ақылды шаң бойынша зерттеу ұсынысын ұсынды. Бір текше миллиметр көлемдегі сымсыз сенсорлық түйіндерді құру туралы ұсыныс 1998 жылы қаржыландыруға ие болды. Бұл жоба күріш дәнінен кішірек жұмыс істейтін модульге және үлкен "COTS Dust" құрылғылары Берклидегі TinyOS жобасын бастап берді. Бұл тұжырымдама 2001 жылы Крис Пистермен одан әрі дамытылды. Жақында жасалған шолу сенсорлық желілердегі ақылды шаңды миллиметрлік өлшемдерден микрометрлік деңгейге жеткізудің әртүрлі әдістерін қарастырды. Глазго университетінің Наноэлектроника зерттеу орталығының "Жылдам жүйелер" бөлімі осыған ұқсас "ақылды ұсақ бөлшектер" тұжырымдамасын дамытып жатқан ірі халықаралық консорциумның негізін қалаушы мүшесі болып табылады. Smart Dust 2003 жылы Gartner-дің жаңа технологиялар бойынша Hype циклына енді және 2013 жылы ең күмәнді қатысушы ретінде қайта оралды. 2022 жылы Вашингтон университетінің Шьямнат Голлакота, Викрам Айер, Ханс Гейнсбауэр және Томас Дэниел жазған Nature журналында желмен таратылатын, шағын, жеңіл, бағдарламаланатын, батареясыз сымсыз сенсорлар ұсынылды. Бұл құрылғылар құрғақ, желді және жылы ауа райында бір километрге дейін ұша алатын дала гүлінің тұқымдарынан шабыт алды.