智能微尘技术的瓶颈及其突破

    虽然智能微尘应用前景十分美好，但当前仍存在着若干技术难题，还不能走向广泛应用。研究者们在将MEMS与其他电子器件集成到单一芯片的过程中遇到了严峻的挑战。当前研究者们的目标是如何将5mm级的微尘芯片缩小到1mm。

    卡内基梅隆大学MEMS实验室的联合创始人之一Fedder试图利用最新的制造工艺与最先进的设计技术解决这些难题，但要取得突破还有大量的工作要做。而且这需要杰出的、具有超凡的攻关能力的设计工程师来把所有功能集成到单一芯片内。目前，研究者们一直在努力开发先进的设计工具以帮助工程师们最终完成这项艰巨的研究任务。

    由于研究者们认识到智能微尘技术必将获得广泛应用，并对人类社会产生重大影响，辛勤工作的价值即在于此。这也是美国国防高级研究计划局于1998年便对加州大学伯克利分校该项技术的研究进行资助的原因。

    如何对这些极小的微型机械进行供电是当前设计者们所面临的另一个棘手难题。当前这些系统的测试或应用都要靠微型电池供电。比较理想的情况是，未来能随意部署这些无线微尘器件，而无电能之忧。

    目前，部分研究者们致力于开发所谓的低功耗专用布线协议，以便能用最少的能量实现微尘之间的信息传输。过去两年里，加州大学伯克利分校、麻省理工学院和加州大学已经开始对这样的能源供给问题展开了研究。现在还没有找到一个一揽子解决方案，但近期内无线智能微尘的供电和尺寸两个问题都可望有所突破。在尺寸方面，两年内有可能把几个功能半导体集成到一个半导体上。

    至于供电问题，加州大学伯克利分校Shad Roundy研究的燃料电池可延长智能微尘器件的工作时间。该燃料电池可以吸收周围工业机械设备振动时所产生的能量，或者从低度光源收集能量，这种技术有望在5年内有所突破。

    虽然智能微尘具有极广泛的应用前景,而且研究人员和商业开发者们都渴望智能微尘技术能积极推广应用，但也谨慎地指出，尺寸问题和供电问题需要尽快解决。技术还没有成熟，广泛应用估计还需要几年时间。

original link
http://www.ikepu.com/elec-info/New_Technic/smart_dust_total.htm

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