گرد و غبار هوشمند: حسگرهای میکروالکترومکانیکی برای متحول کردن بخش های مختلف

محققان مدرن در حال کار بر روی سیستم‌های گرد و غبار هوشمند هستند که می‌توانند نوآوری‌های بزرگی را در پزشکی، تحقیقات علمی و صنایع سنگین انجام دهند.  

زمینه گرد و غبار هوشمند

گرد و غبار هوشمند دستگاه کوچکی است که اغلب در کنار ده‌ها تا صدها تا هزاران دستگاه دیگر کار می‌کند و هر یک می‌تواند به عنوان یک جزء مجزا از یک سیستم محاسباتی بزرگ‌تر عمل کند. گرد و غبار هوشمند شامل طیف وسیعی از سیستم‌های میکروالکترومکانیکی بی‌سیم کوچک (MEMS) مانند ربات‌ها، دوربین‌ها، حسگرها و سایر مکانیسم‌های ارتباطی است. MEMS در نهایت به صورت بی سیم به یک شبکه کامپیوتری متصل می شود تا داده های تهیه شده از طریق فناوری شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) را تجزیه و تحلیل کند. 

MEMS که موت نیز نامیده می شود، داده هایی از جمله نور، دما، ارتعاشات، شتاب، فشار، صدا، استرس و رطوبت را جمع آوری می کند. این داده ها از یک سیستم میکروالکترومکانیکی به سیستم دیگر منتقل می شود تا زمانی که به گره انتقال برسد. توابع اصلی MEMS شامل (1) جمع آوری داده ها، (2) پردازش داده ها با یک سیستم کامپیوتری به صورت بی سیم، (3) و ارتباط داده ها به ابر یا سایر MEMS ها به صورت بی سیم است.

برخی از محققان استدلال می کنند که گرد و غبار هوشمند نشان دهنده تکامل بعدی اینترنت اشیا (IoT) است. این دستگاه‌ها پیشرفته‌تر شده‌اند و در همه جا از فناوری‌های مشتری مانند ترموستات‌های هوشمند گرفته تا محصولات بخش شرکتی مانند حسگرهای کوچک که بر تولید چاه‌های نفت نظارت می‌کنند، ادغام می‌شوند. 

با این حال، طبق چرخه هایپ گارتنر، فناوری‌های گرد و غبار هوشمند بیش از یک دهه طول می‌کشد تا به استفاده اصلی دست یابند و اینترنت اشیا را در مقیاس تجاری متحول کنند. 

تاثیر مخرب

به دلیل وزن و اندازه، دستگاه‌های گرد و غبار هوشمند را می‌توان به راحتی در فضاهای باریک و دورافتاده قرار داد تا اطلاعات دقیق را در موقعیت‌های مختلف جمع‌آوری کند. در چند سال گذشته، فناوری گرد و غبار هوشمند در صنایع مختلف و کارهای تحقیقاتی بسیار مفید بوده است. مثلا:

• گرد و غبار هوشمند همچنین می تواند در داخل بدن انسان قرار گیرد تا بازیابی اندام های آسیب دیده و استخوان های شکسته را بررسی کند. 
• این MEMS های کوچک همچنین می توانند در صنعت کشاورزی برای نظارت بر نیازهای مختلف گیاهان مانند کنترل آفات و زمان آبیاری استفاده شوند. 
• محققان دانشگاه کالیفرنیا برکلی ثابت کرده اند که گرد و غبار خنثی می تواند عملکرد مغز را تجزیه و تحلیل کند.

سوالاتی برای اظهار نظر

• به نظر شما فناوری گرد و غبار هوشمند در دهه آینده برای چه کاربردهای دیگری اعمال خواهد شد؟
• چگونه دولت ها باید این فناوری را تنظیم کنند تا استفاده نادرست از آن را محدود کنند؟