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仪表百科:未来战场的微电机技术

百科知识中国仪表网2015年11月24日 16:16人气:6854

  【中国仪表网 百科知识】有如孙悟空钻入铁扇公主的肚子里一样,微型机械小虫能够完成常人无法想象的任务。比如它能够钻入对方的装置和设备中,导致对方的作战机器失灵,最终逼迫对方投降。这是微电机技术发展在战争中应用的结果。
  
  微型机电系统(Micro Electro Mechanical System: MEMS)是指那些外形轮廓尺寸在毫米量级以下,构成元件是微米量级的可控制、可运动的微型机电装置。它是自微电子技术问世以来,人们不断追求高新技术微型化的必然结果。在70年代初人们就开始MEMS的探索研究,直到80年代,这个领域才有了实质性的进展。它使用最新的纳米材料技术,使得电机的体积惊人地减小。这样的技术在军事上无疑将有很大的用处,这些应用主要包括有:微型机器人电子失能系统;蚂蚁机器人;分布式战场微型传感器网络;有害化学战剂报警系统;微型敌我识别等方面。
  
  微型机器人电子失能系统是一种特定的MEMS,它具有六个部分,包括传感器系统、信息处理与自主导系统、机动系统、破坏系统和驱动电源。这种MEMS具有一定的自主能力,并拥有初步的机动能力,当需要攻击敌方的电子系统时,无人驾驶飞机就投放这些MEMS。其中的一种方案是利用昆虫作为平台,通过刺激昆虫的神经来控制昆虫完成接近目标的过程。通过这样的MEMS可以无声无息地破坏敌方的主要目标,有相当的战略意义。
  


国外研究MEMS的实验
  
  蚂蚁机器人,是一种可以通过声音来控制的MEMS,蚂蚁机器人的驱动能量来自于一个能把声音转换成为能量的微型话筒,人们利用它潜伏到敌方的关键设备中,当需要启动时,控制中心发出遥控信号,蚂蚁机器人就开始吞噬对方的关键设备。蚂蚁机器人能够非常得小,能够在人的血管中进出自由,这样在民用方面,也可以完成非常复杂和精细的医学手术。
  
  分布式战场微型传感器网络是通过大量散播廉价的、可随意使用的微型传感器系统来完成对敌方系统更加严密的调查和监视。MEMS本身非常小,无法被肉眼观察到,就是仪器也很难精确地测定其位置,所以就很难受到攻击了,这样的系统组成一个庞大的网络,敌方的一举一动都能够非常清楚地了解到,因此对战争的监视理论是一个新的发展。
  
  特定的MEMS加上一个计算机芯片就能够构成一个袖珍质谱仪,可以在战场上检测化学制剂。一个这样的传感器系统只有一个钮扣这样大小,能够最大地减少价格昂贵的触媒剂或者生物媒介的用量,还可以配备合适的解毒剂来扩展功能。在化学武器日益发达的未来战场,检测化学制剂的MEMS必将能够起到关键的预测、监控和预报作用。
  
  微型敌我识别装置能够在纷繁杂乱的战场上,通过传感器和智能识别技术,判断出敌我目标,避免不必要的错误。大量的廉价的识别装置的共同使用更加能够增加判断的可靠性。
  
  综合上面所述,MEMS之所以能够完成大量的功能是因为它的廉价、微小、智能化、可控性的特点。MEMS的技术现在还远远没有发展成熟,在未来的发展中,军事上的需求将是MEMS的一个主要的发展方向,也必然能在未来推动军事的不断发展,向军事微观化迈出关键的一步。
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