دانشمندان در حال توسعه «گرد و غبار هوشمند» هستند؛ مجموعه‌ای از حسگرهای میکروسکوپی که می‌توانند در هوا معلق بمانند و اطلاعات محیطی مانند صدا، دما و ترکیبات شیمیایی را جمع‌آوری کنند. این فناوری که زمانی تنها در داستان‌های علمی-تخیلی یافت می‌شد، اکنون با سرمایه‌گذاری‌های نظامی و تجاری در حال تبدیل شدن به واقعیتی است که پیامدهای گسترده‌ای خواهد داشت.
در سال ۱۹۶۳، نویسنده لهستانی استانیسلاو لم در داستان علمی-تخیلی خود به نام «شکست‌ناپذی»، گونه‌ای مصنوعی از نانوبات‌های معلق در هوا را معرفی کرد که در اتمسفر یک سیاره دوردست پرسه می‌زدند. این موجودات میکروسکوپی به‌تنهایی قدرتی نداشتند، اما در کنار هم می‌توانستند توده‌هایی عظیم تشکیل دهند تا انرژی جمع‌آوری کرده، تولیدمثل کنند و در نهایت با نیرویی مرگبار از قلمرو خود دفاع کنند.
شاید لم هرگز تصور نمی‌کرد که داستانش درباره غبارهای زنده، تنها چند دهه با تبدیل شدن به واقعیت فاصله داشته باشد و الهام‌بخش توسعه یک فناوری نظامی واقعی به نام «گرد و غبار هوشمند» (Smart Dust) شود. این فناوری که کار خود را به‌عنوان یک طرح تحقیقاتی تئوریک در آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (DARPA) آغاز کرد، اکنون در صنایع مختلفی از مطالعات زیست‌محیطی گرفته تا استخراج معادن تجاری در حال توسعه است.
تکامل گرد و غبار: از دانه‌های برنج تا ذرات نامرئی
بر اساس گزارش وب‌سایت Interesting Engineering، فناوری گرد و غبار هوشمند پس از دهه‌ها توسعه به بلوغ قابل‌توجهی رسیده است. این فناوری در واقع مجموعه‌ای از حسگرهای بسیار کوچک است که داده‌ها را به یک دستگاه مرکزی ارسال می‌کنند.
در حالی که فناوری نانو در ابتدا با هدف ساخت گیرنده‌های بی‌سیم ساده در ابعاد یک دانه برنج شروع شد، به لطف دهه‌ها تحقیق و توسعه، برخی از این ذرات اکنون تقریباً با چشم غیرمسلح نامرئی هستند و ابعادی بین ۰.۰۲ تا ۱ میلی‌متر مکعب دارند.
در اوایل سال ۲۰۰۳، پلتفرم‌های حسگرها میکروسکوپی مانند «MICA» از شرکت Crossbow Technology و «Spec» از دانشگاه برکلی با موفقیت توانستند متغیرهای مختلفی مانند رطوبت، نور و دما را در ابعاد چند میلی‌متری اندازه‌گیری کنند. در دهه اخیر، قابلیت‌های این حسگرها گسترش یافته و اکنون قادر به ضبط سطوح مختلف صدا نیز هستند. همچنین تحقیقات برای توسعه ذراتی که بتوانند ترکیبات شیمیایی هوا را تشخیص دهند در حال انجام است.
یک صنعت رو به رشد با کاربردهای دوگانه
صنعت فعلی «گرد و غبار هوشمند» که شرکت‌هایی مانند Emerson Process Management و Hewlett-Packard در آن فعال هستند، در سال ۲۰۲۲ ارزشی حدود ۱۱۵ میلیون دلار داشت. پیش‌بینی می‌شود این رقم تا سال ۲۰۳۲ به نزدیک ۴۰۰ میلیون دلار برسد.
در حالی که ارتش‌های مختلف جهان به دلایل اطلاعاتی و جاسوسی به دنبال توسعه این فناوری هستند، بخش بزرگی از تحقیقات فعلی در دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های شرکتی انجام می‌شود. برای مثال، شرکتی به نام Stardust Solutions با اعلام قصد خود برای رهاسازی نوعی غبار هوشمند جهت مسدود کردن نور خورشید جهت جلوگیری از گرمایش زمین، نگرانی‌هایی را در بولتن دانشمندان اتمی برانگیخت، زیرا این اقدام نقض قوانین بین‌المللی ژئومهندسی محسوب می‌شود.
چالش‌ها و آینده پیش رو
اگرچه این فناوری به‌خودی‌خود پتانسیل‌های مخرب زیادی دارد، اما هنوز جای زیادی برای بهبود آن وجود دارد. به‌عنوان مثال، نیاز به ارتباط با یک واحد پردازش مرکزی به این معناست که این حسگرهای کوچک نمی‌توانند بیش از حد از کنترلر انسانی خود دور شوند. عمر مفید آن‌ها نیز نسبتاً کوتاه است، هرچند این محدودیت با نوآوری در قابلیت‌های برداشت انرژی از نور، ارتعاشات و میدان‌های الکترومغناطیسی در حال تغییر است.
یک چیز کاملاً واضح است: شاید اکنون زمان خوبی برای سرمایه‌گذاری روی یک دستگاه تصفیه هوا باشد!
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت