Les projets militaires américains les plus prometteurs, dont l'utilisation est possible à des fins pacifiques
Pour le développement de l'équipement technologique des forces militaires et de la science, des fonds de plusieurs millions de dollars sont alloués chaque année. L'Agence de recherche pour les projets de défense avancée, mieux connue sous son abréviation américaine - DARPA, est engagée dans des développements dans ce domaine. C'est cette agence qui est l'auteur d'inventions telles que l'Internet, le GPS et les avions furtifs, qui sont d'une grande importance non seulement pour les militaires, mais aussi pour les civils ordinaires.
À l'heure actuelle, l'agence développe un nombre important de projets qui peuvent également avoir un impact significatif sur l'humanité, si seulement ils sont autorisés à entrer en production industrielle.
Actuellement, la DARPA accorde une grande attention au développement de systèmes laser … Parmi les programmes de l'Agence figurent les programmes suivants: Excalibur, Architecture pour système laser à haute énergie à diodes, technologie Ultra Beam et Compact Mid-ultraviolet.
Pistolet à guidage laser de petite taille Excalibur
L'armée est toujours très soucieuse d'utiliser l'arme parfaite dans une guerre urbaine. Mais pour équiper les avions et les drones d'armes laser, il faut que ses dimensions soient suffisamment compactes et bien plus performantes que les systèmes qui existent actuellement et qui sont installés sur de grandes plates-formes. La DARPA a commencé à développer un système d'arme laser compact et puissant à utiliser sur les avions et autres aéronefs.
Auparavant, le moyen le plus simple de créer un laser consistait à utiliser de grands conteneurs de produits chimiques actifs toxiques. En particulier, un tel laser est installé sur le Boeing-747, mais l'utilisation d'un appareil aussi gros comme arme sur un avion d'attaque ou un avion de chasse est pour le moins peu pratique.
Le nouveau canon laser Excalibur est beaucoup plus léger et compact. Schématiquement, ce canon est constitué d'un grand nombre de lasers, indépendants les uns des autres. Ainsi, la taille des émetteurs eux-mêmes peut être réduite. Ces émetteurs doivent être combinés en un seul faisceau sans perdre sa puissance. Grâce à ce principe, la quantité d'énergie consommée est considérablement réduite. Mais le canon a aussi certains inconvénients. Ainsi, en particulier, il existe un certain nombre de problèmes associés à la combinaison de plusieurs rayons en un seul, ce qui aurait une luminosité élevée et une faible divergence. L'interférence, la diffraction et d'autres effets non linéaires sont des obstacles pour y parvenir. Par conséquent, afin de résoudre ce problème, les créateurs ont utilisé un analogue de l'antenne à réseau phasé, qui est utilisé dans les radars modernes et permet non seulement de focaliser le faisceau, mais également de corriger l'angle de sa déviation sans faire tourner l'antenne. lui-même.
D'ici la fin de l'année, l'agence promet de faire la démonstration d'un prototype de canon laser d'une capacité de seulement 3 kilowatts. Mais le système terminé aura une puissance beaucoup plus élevée (environ 100 kilowatts). Ainsi, il peut être utilisé pour des frappes ponctuelles contre des cibles aériennes et terrestres. Et comme le poids du canon sera 10 fois inférieur à celui des lasers actuellement existants, l'Excalibur peut être installé sur presque toutes les plates-formes militaires sans détériorer leurs caractéristiques de combat.
Architecture pour système laser à haute énergie à diode
L'autre nouveau programme de l'agence, Architecture for Diode High Energy Laser System (ADHEL), est dédié à la recherche de nouvelles longueurs de faisceau laser dans le processus de création d'une nouvelle génération de lasers compacts, à haute efficacité et à haute énergie. De tels systèmes peuvent être intégrés sur des véhicules aéroportés tactiques, en particulier sur des drones.
Le programme vise principalement à développer des technologies permettant d'obtenir des faisceaux laser de haute puissance et luminosité, avec une faible divergence de faisceau.
Le programme est conçu pour 36 mois et se compose de deux étapes. Dans un premier temps, il est prévu d'étudier la combinaison spectrale et cohérente des faisceaux. La deuxième étape est entièrement axée sur la création d'un faisceau spectral d'une efficacité et d'une puissance élevées. Le but ultime du projet est d'obtenir une structure de diffraction pour un système qui fonctionnera à de longues ondes laser à l'échelle des systèmes de classe HEL de 100 kilowatts.
Ultra Faisceau
L'agence mène actuellement plusieurs projets d'amélioration du laser. Ainsi, l'un de ces programmes est "Ultra Beam", dont le but est de créer un laser avec un rayonnement gamma. Au premier stade de développement, certains résultats ont déjà été obtenus - des lasers à rayons X ont été créés dans des conditions de laboratoire, dans lesquelles l'énergie des photons était de 4,5 keV, ce qui prouve qu'un laser gamma est une question d'avenir proche. Ce développement est également d'importance civile, puisque les lasers gamma compacts peuvent être utilisés avec une plus grande efficacité en radiothérapie et en diagnostic.
Le laser à rayons X unique dans ses caractéristiques, dont la technologie a été développée par la DARPA, peut contribuer au développement de sources compactes de laboratoire à haute luminosité de rayonnement cohérent, qui, de ce fait, permettront d'afficher en trois dimensions modèles de cellules vivantes.
Il y a deux étapes dans le programme UltraLuch. Au premier stade, une augmentation de la saturation des rayons X de 4,5 keV avec une puissance de 10 mJ a été obtenue et il a été prouvé que ces rayons peuvent transmettre des impulsions à travers des objets solides opaques, par exemple des conteneurs. Dans un deuxième temps, il est prévu de développer une puissance supérieure d'un laser à rayons X pendant 36 mois, de diagnostiquer les rayons gamma et d'établir les paramètres nécessaires à l'amplification du rayonnement gamma lors de son utilisation sur des matériaux à l'état solide avec un grand nombre de atomes.
Technologie compacte dans l'ultraviolet moyen
L'armée doit être capable de détecter et d'identifier les armes chimiques et biologiques qui peuvent se trouver dans l'arsenal de l'ennemi. Mais les méthodes de détection modernes sont volumineuses et lourdes, et elles nécessitent également beaucoup de puissance. Pour remédier à ces lacunes, la DARPA a commencé à développer un programme de technologie Compact Mid-ultraviolet. Les résultats, qu'il est prévu d'obtenir dans le cadre de ce programme, permettront d'améliorer l'efficacité de la détection et de l'identification des armes biologiques et chimiques à l'aide des technologies laser. Les acides aminés et autres molécules biologiques peuvent être détectés à l'aide d'ondes ultraviolettes de longueur d'onde moyenne, de sorte que ces éléments peuvent être identifiés si ce type d'arme est utilisé.
Des technologies laser de détection de la NMP existent déjà à l'intérieur des rayons ultraviolets dans les grands lasers, notamment en KrF (248 nm). De petits lasers (Biological Point Detection System) sont actuellement utilisés au niveau du bataillon chimique. Mais, comme indiqué ci-dessus, tous ces systèmes sont si coûteux et de grande taille qu'ils sont donc extrêmement gênants pour une utilisation généralisée. Ainsi, le programme proposé par l'agence sera présenté dans deux directions principales: avec une orientation LED de 250-275 nm et une puissance de sortie de 100 mW, ainsi que des lasers d'une puissance de 10 mW et d'une orientation de 220-250 non. L'essentiel du programme visera à résoudre les problèmes liés à la limitation de l'agencement d'un groupe de nitrures en tant que semi-conducteurs d'ondes ultraviolettes moyennes-courtes.
La mise en œuvre de ce programme permettra de créer des appareils compacts capables de détecter les pollutions chimiques et biologiques, par exemple dans l'eau.
Les programmes prometteurs de la DARPA en domaine médical … Il s'agit notamment de projets de l'agence Dialysis-Like Therapeutics (DLT), In Vivo Nanoplatforms, Living Foundries, Reliable Neural-Interface Technology.
Thérapeutique semblable à la dialyse (DLT)
Les infections causées par des bactéries sont souvent le résultat d'un empoisonnement du sang (septicémie), dont même un soldat légèrement blessé peut mourir. Le département militaire américain est sérieusement préoccupé par cette question et a donc été chargé de développer une nouvelle technologie pour purifier le sang des bactéries. La DARPA a commencé les travaux de développement sur un projet de 10 millions de dollars. Son objectif principal est de créer un appareil portable avec lequel il serait possible d'éliminer le sang contaminé du corps, de le nettoyer des substances nocives à l'aide de filtres spéciaux, puis de renvoyer le sang déjà propre dans le corps. Cet appareil a une fonction similaire à la dialyse rénale.
Actuellement, le développement de capteurs de substances pathogènes est en cours, qui arrêtera les toxines virales et bactériennes. En outre, des technologies pour la séparation de ces composants du sang sont en cours de développement. La prochaine étape devrait consister à effectuer un test pour vérifier l'efficacité de cet appareil. À terme, il faudrait se procurer une machine portable qui effectuera une analyse détaillée de l'ensemble du volume de sang à la fois, ce qui permettra de détecter l'apparition de virus et de toxines à un stade précoce.
Une telle technologie sera d'une grande importance pour un usage civil, car avec son aide, il sera possible de sauver des centaines et des milliers de vies chaque année.
Nanoplateformes In Vivo
Toutes sortes de maladies limitent la préparation au combat des soldats et entraînent des coûts importants pour le département militaire en matière de soins de santé. Mais à l'heure actuelle, les technologies existantes pour le diagnostic des maladies sont pour la plupart coûteuses et chronophages. Par conséquent, leur diagnostic et leur traitement plus rapides sont nécessaires dans une armée moderne.
La DARPA a commencé à développer un autre projet prometteur appelé "In Vivo Nanoplatforms". Son essence se résume à la création d'une nouvelle classe de nanoparticules destinées à une détection uniforme et précise du corps humain, ainsi qu'au traitement de divers types de maladies infectieuses et d'anomalies physiologiques.
En effet, le programme vise à développer une nanocapsule qui assurera une surveillance continue de l'état du corps humain.
Une nanocapsule est une particule sphérique creuse dont l'enveloppe est constituée de phospholipides ou de polymères. À l'intérieur de cette capsule se trouve une substance de faible poids moléculaire. De plus, la coquille peut être constituée de molécules d'ADN organisées d'une certaine manière, de silicate de calcium ou d'hydroxyapatite.
L'utilisation de nanoparticules peut fournir une administration ciblée de médicaments ou de constructions génétiques d'une certaine composition (hormones ou enzymes). Et afin de livrer la nanocapsule "à sa destination", son enveloppe sera équipée de récepteurs ou d'antigènes.
Le programme a été testé en mars 2012. Son utilisation devrait être approuvée à l'automne.
Fonderies vivantes
L'ingénierie moderne est basée sur des développements spéciaux minutieux et les résultats ne sont obtenus qu'après des essais et des erreurs répétés. Et très souvent, travailler sur un projet ne permet pas de commencer à travailler sur un autre. En conséquence, des dizaines d'années et des centaines de millions de dollars sont alloués à un projet de bio-ingénierie. L'amélioration des technologies de bio-ingénierie permettra de résoudre des problèmes complexes qui actuellement soit n'ont pas de solution du tout, soit plusieurs solutions à la fois.
Le nouveau programme Living Foundries de la DARPA est conçu pour créer un nouveau cadre biologique pour la conception de systèmes de construction de biologie humaine et étendre leur complexité. Le programme vise à développer de nouvelles technologies et techniques qui permettront de résoudre des problèmes non résolus auparavant. En particulier, il deviendra possible de déterminer la prédisposition génétique d'une personne à certaines maladies, de corriger les fonctions des cellules et du corps dans son ensemble.
D'une part, il peut sembler que de telles technologies ne peuvent pas être créées, mais la possibilité même de produire en masse de nouveaux matériaux biologiques et médicaments semble tentante.
Technologie d'interface neuronale fiable
Le développement et la recherche de prothèses neurales, en particulier d'implants cochléaires (oreilles artificielles), ont prouvé que le corps humain perçoit ce matériau. Avec l'aide de telles prothèses, des fonctions perdues ont été restaurées pour de nombreuses personnes. Bien que les prothèses qui peuvent être attachées au système nerveux humain soient très prometteuses et importantes pour le Département de la Guerre, il existe deux obstacles majeurs et fondamentaux qui empêchent l'utilisation de tels implants en milieu clinique. Les deux obstacles sont liés à l'exactitude du transfert de l'information. Par exemple, un dispositif neuronal portable miniature n'a pas été adapté pour obtenir des informations précises à partir de cellules nerveuses depuis de nombreuses années. De plus, de telles prothèses ne peuvent pas utiliser les signaux reçus et les contrôler à grande vitesse.
L'agence s'intéresse à résoudre ces deux problèmes afin que les prothèses puissent être utilisées en clinique. Ainsi, la récupération des soldats blessés sera plus rapide, respectivement, ils pourront reprendre du service beaucoup plus rapidement.
Tout d'abord, le programme vise à comprendre pourquoi les implants ne peuvent pas servir de manière fiable pendant plusieurs années. Il est prévu de mener des recherches sur le paramètre d'interaction entre les systèmes abiotiques et biotiques. De plus, un nouveau système sera créé qui inclura des informations sur la façon dont les informations sont transmises des cellules nerveuses aux prothèses.
On peut affirmer que cette technologie aura également de nombreuses applications civiles.
Les programmes axés sur le développement de la DARPA systèmes de surveillance.
Fabrication d'imagerie thermique à faible coût
Le système de vision thermique a de nombreuses applications militaires. Mais jusqu'à présent, ce système est extrêmement coûteux, de sorte que son application n'est pas aussi vaste que nécessaire. La DARPA propose un programme pour développer une caméra thermique rentable. Selon les assurances des développeurs, il est tout à fait possible d'intégrer de telles caméras thermiques dans des communicateurs et des téléphones portables. Le développement a été alloué 13 millions de dollars. De plus, l'achèvement du projet devrait intervenir au plus tard trois ans plus tard.
Les principales exigences pour les caméras thermiques de nouvelle génération sont un prix relativement bas - environ 500 $. De plus, la résolution de l'image résultante doit être d'au moins 640 * 480 pixels, l'angle de vue doit être de 40 degrés ou plus et la consommation électrique doit être inférieure à 500 milliwatts.
La technologie de la nouvelle caméra thermique repose sur l'utilisation du rayonnement infrarouge, qui permet de distinguer les objets chauds des objets froids dans le spectre des couleurs. Ainsi, ils peuvent être utilisés non seulement dans des conditions normales, mais également par mauvaise visibilité et de nuit.
Les imageurs thermiques qui existent aujourd'hui sont volumineux et coûteux. Il faut également dire que si la recherche réussit, les résultats pourront utiliser non seulement des organisations militaires, mais également civiles. Rappelons que les développements de la DARPA tels que la technologie hypertexte et l'interface graphique ont également été développés à l'origine à des fins militaires.
Architectures avancées à grand champ de vision pour la reconstruction et l'exploitation d'images
La capacité de voir plus loin, avec une plus grande clarté dans toutes les conditions, est l'un des facteurs de réussite des opérations de combat. Il est nécessaire d'augmenter le champ de vision, la capacité de voir aussi bien de jour que de nuit, à condition que la caméra ne soit pas chère. La principale raison de ce besoin réside dans la mise à disposition des soldats des outils de visualisation disponibles pour augmenter leur efficacité au combat, c'est-à-dire des caméras photo et vidéo. Par conséquent, la DARPA a lancé le programme Advanced Wide FOV Architectures For Image Reconstruction and Exploitation (AWARE), conçu pour résoudre ce type de problèmes.
Le nouveau système de visualisation, qu'il est prévu d'obtenir dans le cadre de la mise en œuvre de ce programme, sera très compact et léger. Il suppose une augmentation du champ de vision, une haute résolution et des images de haute qualité dans toutes les conditions météorologiques, de jour comme de nuit, à une distance considérable. Il combine plus de 150 caméras dans un seul objectif. Le système est conçu pour créer des images avec une résolution de 10 à 50 gigapixels - cette résolution dépasse considérablement la plage visible à l'œil humain.
Les premiers de ces systèmes seront conçus pour être déployés sur des objets au sol, ils augmenteront la distance de vision, l'opérabilité, la vision de jour et de nuit, établiront la capacité de rechercher une cible et assureront l'utilisation d'un grand groupe de capteurs.
De tels dispositifs sont d'une grande importance militaire, car ils peuvent être utilisés à des fins telles que le ciblage, la détection et la surveillance constante.
De nos jours, presque tous les produits militaires sont bourrés de composants électroniques, de microcircuits, de puces, etc. Par conséquent, de nombreux programmes de la DARPA visent à développer et à améliorer base de composants … Parmi ces programmes figurent les suivants: Intrachip Enhanced Cooling; Intégrité et fiabilité des circuits intégrés; Révolution de l'efficacité énergétique pour les technologies informatiques embarquées; Nanofabrication à base de pointes et autres.
Refroidissement amélioré intrapuce
L'augmentation du nombre de composants dans l'électronique moderne a élevé le niveau de chauffage et de dissipation de puissance à des niveaux sans précédent. Dans le même temps, il est encore impossible de limiter l'échauffement sans augmenter le volume et le poids des systèmes électroniques eux-mêmes. L'utilisation du refroidissement à distance, dans lequel la chaleur doit être conduite des puces dans l'air, n'est plus efficace.
Par conséquent, la DARPA a commencé à développer un programme appelé Intrachip Enhanced Cooling (ICECOOL), qui cherche à surmonter les limites du refroidissement à distance. Le programme étudiera le niveau d'échauffement à l'intérieur des puces en utilisant pour cela du silicium. L'agence vise à prouver que le refroidissement est aussi important pour la conception de la puce que le reste des composants. Le projet suppose que le refroidissement interne sera installé soit directement dans le microcircuit, soit dans le micro-espace entre les puces.
S'il est mené à bien, le projet permettra de réduire le niveau de densité de la puce elle-même et des systèmes de refroidissement, ce qui sera très efficace pour créer une nouvelle génération de systèmes électroniques.
Technologies de gestion thermique
Des améliorations significatives de la technologie et de l'intégration des systèmes ont conduit à une augmentation significative du niveau de consommation d'énergie par les militaires. Le niveau de consommation d'énergie a augmenté tandis que la taille des microcircuits a diminué. Cela a provoqué une surchauffe de ces systèmes. Par conséquent, la DARPA a lancé le programme Thermal Management Technologies, qui est engagé dans l'étude et l'optimisation de nouveaux nanomatériaux avec un système de dissipation thermique, qui devraient être utilisés dans la production de microcircuits. Le programme se développe dans cinq domaines principaux: la microtechnologie pour le refroidissement des échangeurs de chaleur, le refroidissement actif des modules, la technologie des caloducs adaptée, les amplificateurs de puissance modernisés, les refroidisseurs thermoélectriques.
Ainsi, les principaux efforts du programme visent le développement et la création de distributeurs de chaleur haute performance basés sur le refroidissement diphasique et leur remplacement des alliages de cuivre, qui sont actuellement utilisés dans les systèmes; augmenter le niveau de refroidissement thermique en réduisant la résistance thermique; développement de nouveaux matériaux et structures qui peuvent réduire le chauffage; étude des technologies de refroidissement par modules thermoélectriques.
Révolution de l'efficacité énergétique pour les technologies informatiques embarquées
La plupart des systèmes d'information militaires actuels ont été limités en termes de puissance de calcul en raison de limitations de puissance électrique, de taille et de poids, et de problèmes de refroidissement. Cette restriction a un impact négatif important sur la gestion opérationnelle des services militaires, car, par exemple, les systèmes de renseignement et de reconnaissance collectent plus d'informations qu'il n'est possible de traiter en temps réel. Par conséquent, il s'avère que l'intelligence n'est pas en mesure de fournir les données précieuses requises à un certain moment.
Les systèmes de traitement de l'information existants sont capables de traiter 1 gigaoctet de données par seconde, alors que, selon les militaires, il en faudrait 75 fois plus. Mais les processeurs modernes ont déjà atteint leur maximum en augmentant les capacités sans augmenter la consommation électrique. Le programme PERFECT (Power Efficiency Revolution for Embedded Computing Technologies) de la DARPA est conçu pour fournir l'efficacité énergétique dont vous avez besoin.
Le programme prévoit la réalisation d'une augmentation de la capacité de traitement de l'information de 75 fois. La mise en œuvre de ce programme peut permettre de créer des smartphones pouvant fonctionner pendant des semaines, ou des ordinateurs portables dont la batterie devra être rechargée aussi souvent que vous faites le plein de la voiture.
Nanofabrication à base de pointes
L'agence dépense beaucoup pour le développement des nanotechnologies. Mais malgré le fait que les concepts de base de leur développement soient reconnus comme nécessaires, il existe toujours des problèmes avec leur production de masse.
L'objectif du programme Tip-Based Nanofabrication est d'établir un contrôle sur la qualité de la production de nanomatériaux - nanofils, nanotubes et points quantiques, ce qui inclut le contrôle de la taille, de l'orientation et de la position de chaque produit. Le programme consiste à combiner le contrôle avec des technologies innovantes, créant ainsi des températures élevées, des écoulements à grande vitesse et des champs électromagnétiques puissants similaires à la technologie optique.
Actuellement, il est impossible de contrôler le processus de nano-fabrication. Certaines techniques ont été démontrées ces dernières années, mais elles présentent toutes des inconvénients importants. Ainsi, par exemple, dans la production de nanotubes, il est possible de contrôler uniquement leur croissance, mais pas leur taille et leur orientation. Lors de la création de points quantiques, il est impossible de créer un grand réseau avec une grande homogénéité.
Si le projet est mené à bien, ses résultats seront extrêmement importants pour la production de nanoproduits.
Intégrité et fiabilité des circuits intégrés
Au cœur de nombreux systèmes électroniques qui ont été développés pour le département américain de la Défense se trouvent des circuits intégrés. Dans le même temps, le département militaire les utilise avec une extrême prudence, se souciant de l'intégrité de ces systèmes. Étant donné que dans le contexte de la mondialisation du marché, la plupart des microcircuits sont fabriqués dans des entreprises illégales, il existe un risque que les circuits acquis pour les systèmes du département militaire ne répondent pas aux spécifications et, par conséquent, ne soient pas fiables..
La DARPA, dans le cadre du programme Intégrité et fiabilité des circuits intégrés (IRIS), cherche à développer des méthodes permettant de vérifier les fonctions de chaque puce sans la détruire. Le système de ces méthodes comprend une reconnaissance avancée des dispositifs de circuits submicroniques profonds, ainsi que des méthodes de calcul pour déterminer la relation entre les dispositifs.
De plus, le programme prévoit la création de méthodes innovantes pour la modélisation de dispositifs et la conduite de processus analytiques visant à déterminer la fiabilité des circuits intégrés en testant un petit nombre d'échantillons.
Programme d'accès de pointe
Comme mentionné ci-dessus, la plupart des puces utilisées aux États-Unis sont fabriquées à l'extérieur du pays. Cet état de choses, de l'avis des Américains, est pernicieux. Premièrement, le manque d'accès aux technologies de pointe contribue à l'exode du personnel hautement qualifié du pays. Deuxièmement, le ministère de la Défense ne fait pas trop confiance à ces microcircuits.
La recherche dans le domaine de la technologie des semi-conducteurs est d'une grande importance pour l'introduction de développements technologiques non seulement dans les structures commerciales, mais également dans le département militaire. Par conséquent, l'agence a lancé un nouveau programme appelé Leading Edge Access Program, qui vise à fournir aux universités, à l'industrie et aux agences gouvernementales une technologie de pointe en matière de semi-conducteurs militaires. Tout cela est fait dans l'espoir d'un retour rapide de la production de puces en Amérique.
Les applications technologiques avancées incluent le remplacement numérique des circuits intégrés analogiques ou à signaux mixtes, les circuits intégrés auxiliaires à signaux mixtes, les solutions au problème de la vitesse élevée et de la faible puissance des convertisseurs analogique-numérique et des processeurs multicœurs. À un certain moment, le département militaire fournira à l'agence de nouveaux projets. Les principaux critères de sélection seront la nouveauté de la conception, la possibilité d'application dans l'industrie militaire, ainsi que le potentiel de mobilisation réussie de l'efficacité opérationnelle.
Divers Accessible Hétérogène
L'un des principaux problèmes qui entravent actuellement le développement ultérieur de la technologie informatique est que les microcircuits doivent être constitués de divers matériaux. La DARPA développe le programme Diverse Accessible Heterogeneous, dont l'objectif est de créer une nouvelle plate-forme de silicium unique sur laquelle seront créées des micropuces de nouvelle génération. Ainsi, selon les développeurs, l'intégration hétérogène devrait surmonter un certain nombre de problèmes sérieux associés au processus de transfert de données, déterminer la densité des composés hétérogènes, établir le régime de température optimal et optimiser la nouvelle plate-forme pour la production en série.
En cas de développement réussi, la plate-forme hétérogène peut être utilisée dans des industries telles que les microcircuits optoélectroniques, les systèmes de détection optique, les générateurs optiques de signaux arbitraires, les imageurs thermiques multi-ondes avec traitement d'image et lecture d'informations intégrés.
Les résultats du programme seront également importants pour un usage civil, car la création d'une plate-forme universelle contribuera à rendre les ordinateurs plus rapides et plus efficaces.
Calcul haute performance omniprésent
Parmi les développements de l'agence, il y a un programme qui aborde le processus de création d'équipement informatique pratiquement à partir de zéro - "Ubiquitous High Performance Computing". Il se concentre sur la conception et le développement de technologies qui fournissent les bases pour créer des ordinateurs à faible consommation d'énergie, une protection contre les cyberattaques et avec de meilleures performances. De plus, le programme suppose que ces ordinateurs seront beaucoup plus faciles en termes de programmation, de sorte que même des spécialistes peu expérimentés pourront le faire.
Ces ordinateurs seront plus fiables et plus efficaces en améliorant les systèmes évolutifs et hautement programmables. Des structures aussi sérieuses que la Massachusetts Technological University, Intel, NVIDIA participent à ce projet. Ainsi, on peut affirmer que ce programme est l'un des développements les plus ambitieux de la DARPA.
Par ailleurs, l'agence travaille activement au développement de microcircuits 3D intégrés. Actuellement, les microcircuits sont l'un des points clés de la microélectronique. Mais face à des tailles de puces de plus en plus réduites, les technologies modernes des semi-conducteurs sont confrontées à de nombreux problèmes spécifiques et fondamentaux. Par conséquent, malgré le grand succès des semi-conducteurs, les développeurs recherchent de nouveaux types de microcircuits à usage général qui auront des performances plus élevées.
La création d'un circuit intégré tridimensionnel ouvrira de grandes opportunités pour un développement plus rapide et plus efficace de la technologie informatique, puisque la limitation des deux dimensions sera surmontée. Après tout, les progrès ont atteint un point de développement lorsque les microcircuits sont si complexes qu'il n'y a tout simplement plus de place pour les connexions nécessaires sur une puce bidimensionnelle.
La création d'un microcircuit tridimensionnel, avec tous les problèmes liés à son application pratique, permettra de rendre les technologies plus compactes.
Micro-technologie pour le positionnement, la navigation et la synchronisation
Pendant de nombreuses décennies, le système de positionnement global, ou GPS, a été intégré à la plupart des équipements de navigation militaires. Ainsi, de nombreux types d'armes dépendent de données sur l'emplacement, la direction de déplacement, le temps de vol et les informations similaires transmises par le système. Mais une telle dépendance peut créer de gros problèmes, car dans des conditions de réception difficile ou de brouillage d'un signal, les armes qui nécessitent une communication constante avec le système ne fonctionneront pas.
La DARPA a commencé le développement du programme Micro-technologie pour le positionnement, la navigation et la synchronisation (MICRO-PNT), dont l'essence est de créer des technologies qui vous permettent de travailler hors ligne. Les principaux problèmes du luminaire à ce stade sont la taille, le poids et la puissance. Des recherches réussies permettront de créer un appareil unique qui combinera tous les appareils nécessaires: accéléromètres, horloges, calibration, gyroscopes. L'étalonnage microscopique devrait fournir un ciblage plus précis par correction d'erreur interne.
En 2010, la recherche a commencé dans le développement de la microtechnique liée à la création d'horloges et d'instruments inertiels de haute précision.
Le développement du programme vise principalement à augmenter la plage dynamique des capteurs inertiels, à réduire l'erreur d'horloge, ainsi qu'à développer des micropuces pour déterminer la position et la trajectoire du mouvement.
Si le programme est mis en œuvre, imaginez Google Maps dans le métro.
