HP MEMS može potresati senzore kretanja

Ubrzivači ili inercijski senzori su uređaji koji osjete šokove, vibracije i promjene brzine. One koje se koriste u mobitelima i drugim potrošačkim uređajima su MEMS (mikroelektromehanički sustavi), uglavnom integrirani krugovi s pokretnim dijelovima. Iako su male i relativno jeftine, dosad nisu uspjele odgovarati osjetljivijim senzorima koji se koriste u avionima i drugim komercijalnim aplikacijama.

Sada je tvrtka razvila MEMS akcelerometar koji može raditi na radnom mjestu high-end senzora, koji su do sada bili mehanički uređaji veličine opeke koja košta oko US $ 1,000 po osi, pri čemu svaka os osjeti gibanje u jednom smjeru. To je učinio dijelom tehnologijom razvijenom u svojoj odjeljku pisača, koja koristi drugu vrstu MEMS-a u ispisnim glave. Za sada, ovi HP senzori nisu dovoljno jeftini da se stave u potrošačku elektroniku, ali zato što su MEMS, mogu doći za nekoliko godina. U međuvremenu, mogli bi revolucionirati korištenje akcelerometara u zgradama i geologiji.

[Daljnje čitanje: najbolji Android telefoni za svaki proračun.]

Vrlo osjetljivi čipovi su 1000 puta osjetljivi kao i one u potrošačkim uređajima danas, prema HP-u. Kao pokazatelj koliko su oni osjetljivi, posjetnica koja se spustila na jednoj strani tablice mogla bi stvoriti vrlo jak signal na jednom od tih senzora na drugom kraju, tvrdi David Erickson, voditelj inženjerstva u organizaciji za razvoj tehnologije.

Zbog njihove veličine, troška i niske potrošnje energije, novi senzori mogli bi se koristiti u velikim rasporama raspoređenim po cijelom području ili strukturi. HP razgovara s potencijalnim korisnicima o vrstama minijaturnih inercijskih senzora koje bi mogli koristiti, a tvrtka se nada prodati im senzore zajedno s bežičnim mrežama, sustavima za pohranu i podatkovnim centrima za prikupljanje, održavanje i obradu podataka koji dolaze iz polja Primjerice, velika zbirka tih senzora na San Franciscu-Oakland Bay Bridgeu mogla je dati inženjerima kritične informacije kako bi im pomogla u sprječavanju prošlotjednog loma kabela koji su prisilili most da se zatvori šest dana, rekao je Erickson. Nekoliko stotina sitnih MEMS priključenih na most moglo je osjetiti kako su se različiti dijelovi strukture pomicali pod različitim uvjetima, poput vjetra ili velikog prometa. Uspoređujući sve prikupljene podatke s modelom na koji se most trebao kretati, inženjeri su mogli predvidjeti da će dio odustati, rekao je. Takva strukturalna zdravstvena kontrola također bi se mogla primijeniti na zgrade, s mnogo malih uređaja povezanih sa svim strukturnim komponentama.

Još jedna moguća primjena je geofizičko kartiranje, što je za miniranje, bušenje i seizmičku analizu što je MRI (magnetska rezonancija) je lijek. Nakon sadnje senzora pokreta u podzemlju u redovitim razmacima kako bi se formirala mreža, znanstvenici koriste mamac ili eksploziju za slanje vibracija kroz zemlju. Te vibracije odbijaju različite materijale ispod površine i otkrivaju ih senzori, pa kad se svi podaci kombiniraju, ona tvori virtualnu kartu.

HP je dizajnirao svoje inercijske senzore s tri sloja silicija. Unutar srednjeg sloja je sitna pomična masa koja se oslanja na opruge, s elektrodama s obje strane. Dok se masa kreće, mijenja signale između elektroda, a ta promjena je registrirana kao vibracija ili gibanje, rekao je Erickson.

Čipovi, oko 5 milimetara kvadrata debljine 2 mm, troše svega oko 50 miliwata struje prema HP. Na toj razini, oni bi mogli raditi na vlastima "bere" iz okoline, rekla je Rich Duncombe, ugledni tehnolog i strateg u HP-u. Mogućnosti uključuju žetvu energije iz radio valova ili promjene temperature u okolišu, ili čak od samog pokreta koji senzori otkrivaju, rekao je.

Istraživačka tvrtka Gartner očekuje da će tržište ne-optičkih čipova poput MEMS-a narasti za 10 posto godišnje, s 2,7 milijarde USD u 2007. na oko 4,4 milijarde USD u 2012. To je gotovo dvostruko od stope rasta ukupnog poluvodičkog tržišta, Gartner. HP prodor s MEMS akcelerometrom, koji nadilazi kompromise između veličine, težine, troškova i performansi, vjerojatno će dovesti do većih količina i nižih cijena, kao što su se dogodile druge čip industrije, rekao je analitičar Gartner Jim Walker.

Ako visoko osjetljivi MEMS čine ga potrošačkim proizvodima, mogli bi davati telefone neke zanimljive nove mogućnosti. Dovoljno su osjetljivi da raspoznaju lokaciju, tako da korisnici mogu stalno znati gdje su čak i na gradskim ulicama s lošom GPS pokrivenosti, rekao je Erickson. Walker Gartner misli da je zdravstvena zaštita još jedno područje na kojem bi mogli doći u ruci. Senzor na mobitelu može osjetiti srčanu frekvenciju korisnika, otkriti srčani udar i automatski pozvati hitne službe, rekao je.

HP je zabrinut zbog više od mostova, rudarstva ili mobitela. Želi koristiti sitne inercijalne senzore kao dio središnjeg živčanog sustava za Zemlju, informacijski ekosustav sastavljen od različitih senzora vezanih uz mreže, pohranu, poslužitelje i softver diljem svijeta. Na primjer, svi oni senzori ugrađeni u zgrade i mostove mogu stvoriti divovski kolektivni seizmograf koji će znanstvenicima olakšati otkrivanje i predviđanje potresa.

"Upravo smo na rubu stvarnog razumijevanja razvijanja sveobuhvatnih mreža ove vrste kako će oni pridonijeti (rješavanju) većih problema s kojima društvo radi, "rekao je Duncombe iz HP-a.