Smart damm: sensorer små som dammkorn
av Leif Bergström Forum 2018-09, sida 26-27, 25.10.2018
Sandkornssmå sensorer kan spridas i miljontals eller miljardtals och mäta allting för att sedan sända informationen för databehandling. Smart Dust kallas projektet och visionerna väcker stora förhoppningar – samt farhågor.
Så kallat smart damm tog form redan på 1990-talet, men nu börjar utvecklingen ta fart på allvar. Samtidigt yttras varningar för hur dessa pyttesmå spanare kan inkräkta på friheten om de hamnar i fel händer i ett övervakningssamhälle.
Med nanoteknik och 3D-skrivare kan sensorerna göras så små att de kan spridas i stort antal överallt: på slagfält, eller för att mäta temperatur, luftfuktighet, upptäcka rörelse och implanteras i den mänskliga hjärnan. Termen Smart Dust (smart damm) understryker sensorernas litenhet, som ska göra det möjligt att låta dem flyta omkring med vinden. Men en del projekt använder sensorer som är något större och flera forskare vill undvika benämningen smart damm och använder i stället namn som ”trådlösa sensornätverk”, meshes eller mikroelektromekaniska system – förkortat MEMS.
Militärt frö. Visionens fader är Kristofer Pister, professor i elektrisk ingenjörskonst och datavetenskap vid University of California, Berkeley. Som så många andra banbrytande tekniker utvecklades projektet tidigt under amerikanska försvarsdepartementet Advanced Research Projects Agency (DARPA), som 1998 finansierade Pisters projekt att utveckla millimeterstora sensorer. Den militära potentialen stod klar: dessa små sensorer skulle vara mycket svåra att upptäcka och därför svåra för en fiende att värja sig mot. De kunde rapportera om förekomsten av stora objekt av metall som stridsvagnar, om trupprörelser och förekomsten av kemiska gifter eller biologiska faror.
Senare har företag utvecklat kommersiella sensornätverk som kontinuerligt håller koll på produktsortiment och lagerhantering. Forskare har utvecklat 3D-skrivna linser som är kapabla att ta bilder av hög kvalitet.
[caption id=“attachment_10529” align=“aligncenter” width=“440”]
Mindre än en 1-centsslant. En solkraftsdriven sensor på 9 kubikmillimeter, utvecklad vid University of Michigan. Foto: University of Advancing Technology, Tempe, AZ.[/caption]
Implanterade i hjärnan. År 2009 avslöjade datortillverkaren Hewlett-Packard starten av ett projekt man kallade ”Jordens Centrala Nervsystem” (Central Nervous System for the Earth, Cense) ett nätverk av miljarder sensorer av ett knappnålshuvuds storlek som kunde sända data från alla delar av jorden.
Det medicinska fältet utgör ett annat område där dessa miniatyrsensorer kan spela en omvälvande roll. Forskare ser tekniken som ett sätt att samla information om kroppens funktioner i allmänhet. Och kanske störst entusiasm väcker möjligheten att implantera dem i hjärnan, både för att samla data i enlighet med förre presidenten Barack Obamas Brain Research through Innovative Neurotechnologies, förkortat Brain-initiativ, som lanserades av Vita Huset 2013.
Men forskare ser också möjligheter att låta sensorerna sända elektriska pulser till valda delar av hjärnan för att göra det möjligt för paralyserade patienter att i en framtid kunna röra delar av kroppen endast med hjälp av tankar. Experiment på detta område har tidigare krävt antingen speciella mössor med många sladdar för att upptäcka och sända de önskade impulserna, eller stora kontakter inopererade i ett hål i skallen. De små sensorerna erbjuder i teorin ett smidigare alternativ, med mindre risk vid operationen och ett mera normalt leverne efteråt. Tekniken kan också komma att utnyttjas för neurologiska sjukdomar som epilepsi.
Leif Bergström text
Läs hela artikeln i papperstidningen eller i den finlandssvenska tidskriftsajten Paperini!