Smart Dust
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Chiamata dagli scienziati californiani smart dust o meglio conosciuta come "polvere intelligente"; il Pentagono la definisce "la tecnologia strategica dei prossimi anni".
Il pulviscolo intelligente, che da qualche anno desta la curiosità di molti, è fatto di una miriade di computer microscopici, ognuno dei quali misura meno di un millimetro cubo (circa come un granello di sabbia, per dare l'idea), ma incorpora sensori, processori, radiotrasmettitori, software e un sistema di alimentazione.
Quando la loro economicità ne consentirà l'utilizzo su larga scala, potranno essere disseminati nell'aria per seguire l'evolversi delle condizioni meteorologiche, rilevare la presenza di agenti chimici o persino contribuire alla difesa della proprietà privata. Una volta lanciati sul terreno, i vari corpuscoli, si mettono in contatto vicendevolmente in modo da costituire una rete: uno di loro è dedicato al contatto con il mondo esterno. Se un elemento della rete cessa di funzionare, gli altri si riconfigurano in modo da assicurare il funzionamento dell'intero sistema. Tutto questo deve essere eseguito con il minor consumo possibile di energia, per motivi legati all'alimentazione. Per ovviare a quest'inconveniente, si stanno costruendo sensori in grado di ottenere l'energia necessaria dalla luce e dai campi magnetici delle linee elettriche.
Dietro la polvere intelligente c'è uno dei più potenti motori del progresso tecnologico americano, la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) che è stata all'origine di innovazioni fondamentali nel mondo dell'informatica. La DARPA è il braccio scientifico del ministero della Difesa statunitense, gestisce finanziamenti federali distribuendoli alle migliori università, che in cambio collaborano ad accrescere la supremazia degli Stati Uniti nelle tecnologie avanzate. Per la smart dust la DARPA si è affidata al dipartimento di ingegneria elettronica e informatica di Berkeley. Gli elementi di base della costruzione della polvere intelligente sono i Mems, micro-electro-mechanical systems, micro-computer che integrano capacità di calcolo, parti meccaniche figlie della nano-robotica, e sensori elettronici quali: termometri che captano ogni minima fonte di calore, microfoni miniaturizzati, nasi elettronici e microsonde che captano movimenti o vibrazioni. I Mems esistono da tempo, ma solo col passare degli anni le ricerche scientifiche ne hanno perfezionato la produzione a costi sempre più bassi; questo, ovviamente, apre le porte alla possibilità di usare in quantità enorme questi sofisticati congegni.
E' importante notare come il processo evolutivo della smart dust sia accompagnato da numerosi progressi rivoluzionari nel campo informatico in termini di miniaturizzazione, velocità e capacità di memoria. I ricercatori attivi nell'elettronica molecolare stanno, infatti, cercando di creare componenti elettronici (quali transistor, memoria e fili) partendo da singole molecole. Il vantaggio principale che ne deriverebbe sarebbe la possibilità di inserire, a costi non elevati, un numero sempre più grande di circuiti elettronici in un solo microchip. Un dispositivo elettronico molecolare è circa 60.000 volte più piccolo del transistor più minuscolo.
La produzione della smart dust è affidata ad alcune aziende private quale la Crossbow, che mette già in mostra alcune applicazioni della polvere intelligente. C'è chi è pronto a scommettere che la polvere intelligente abbia già fatto la sua prima apparizione su un vero campo di battaglia il quale, nelle zone più impervie e montagnose, è stato cosparso di nubi di smart dust. La polvere intelligente però non è stata creata solo per scopi militari: le sue applicazioni, infatti, sono molteplici. Il gruppo di scienziati di Berkeley ha cominciato ad utilizzare il pulviscolo di micro-computer per la tutela dell'ambiente. Sparsi nelle foreste, hanno infatti il compito di sentinelle anti-inquinamento; registrano tutti i valori di interesse e li trasmettono in tempo reale a chi di competenza.
Un'altra applicazione di notevole importanza, consiste nel far uso di questa tecnologia per la prevenzione degli incendi. Grazie alla loro ubiquità i pulviscoli sentono e segnalano all'istante posizione e temperatura di ogni minima fonte di calore, eseguono inoltre misurazioni di pressione barometrica, di umidità e di velocità del vento. L'insieme dei dati raccolti permetterà di tenere sotto controllo l'avanzamento del fuoco. Le reti di sensori intelligenti della smart dust hanno fatto il loro esordio anche in funzione antisismica: l'università californiana li sta sperimentando in alcuni edifici per verificare come le strutture reagiscano internamente alle scosse di terremoto. In questo caso occorre che i sensori siano dotati di accelerometri così da poter rilevare le vibrazioni, calcolare il comportamento dell'edificio durante la perturbazione, valutare gli spostamenti e il danno subito. La precisione di queste micro-apparecchiature consente di percepire lesioni interne che sfuggono agli occhi più esperti, ma che possono minare la resistenza degli immobili. Un altro campo promettente sembra essere quello della home automation, o casa intelligente. Spalmata sui muri con la vernice, una miriade di micro-computer consentirà di auto-regolare la temperatura e la luminosità dell'ambiente in modo da eliminare ogni spreco di energia.
