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科技迷你风

2019-10-21

小哥白尼·趣味科学画报 2019年6期
关键词:晶体管注射器宠物

最近,科技界刮起一阵迷你风,所有的产品做得越小才能越受大家欢迎。“比小大赛”正如火如荼地进行着。

最先出招的是“瘦身达人”——计算机。世界上第一台通用计算机叫埃尼阿克,它占地面积大约有167平方米,重达27吨。而目前,世界上最小的计算机只有0.04立方毫米,和它相比,一粒米也算得上庞然大物。嗯,计算机的表现很不错。

小身材,大容量

看了计算机的表现,芯片表示没有一点儿压力。毕竟,不管是手机、计算机还是卫星,哪里有电子设备,哪里就有它的身影,它是这些电子设备的核心部件。

芯片个头虽小,但装的东西可不少。拇指大小的芯片上可以装1,000,000,000个晶体管,这些晶体管比尘埃还细小。目前,最精细的晶体管长1纳米,大约是人类头发直径的十万分之一。而世界上最复杂的芯片上,大约有上百亿颗晶体管。如果将芯片放在显微镜下观察,你会发现它就像一座密集的城市。那你知道这座“城市”是怎么建造起来的吗?其实,芯片的制造过程就像用乐高盖房子一样,晶圆就是地基,接着一层又一层地堆叠,最后就能創造出自己所期望的造型。这个过程听起来容易,操作起来可一点儿都不简单。要在指甲盖大小的空间上,放置上亿个比尘埃还小的元件,难度堪比制造航天飞机。

小小的芯片上刻满了密密麻麻的电路,可以储存大量信息。因此,芯片可以作为“身份证”识别身份。在生活中,一些主人会给小猫小狗注射芯片,这种芯片叫宠物芯片,只有米粒大小。只需要用注射器将它轻轻推进宠物体内,宠物就有了体内“身份证”。此外,这个“身份证”还能记录宠物的身体状况和病历等。科学家设想,假如有一个小到可以放进细胞里的芯片,在连接上它的天线后,科学家就可以实时跟踪和监视细胞的各种活动。

硅是计算机芯片最基础的材料。选择硅作为原材料,最重要的一点就是,硅非常非常多!地壳上最丰富的元素排行榜中,硅排在第二,仅次于氧元素。我们常见的沙子中就有硅元素,科学家可以从工厂获得硅晶体,再对它进行加工处理,之后就变成了晶圆。

芯片小知识

以前的晶体管大到可以用手来组装。

Bunny Suit(兔子服)可以保证组装处理器时,各种精密仪器不受人体污染。

组装芯片的地方叫无尘室,可能是地球上最干净的地方。无尘室的面积比三个足球场还大,里面的空气每分钟会被过滤10次。毫不夸张地说,这里比医院的手术室还要干净许多倍。

微型机器人显神威

在比小这件事上,机器人可是一点儿不想认输。机器人可不都是擎天柱那样的,有一种纳米机器人非常非常小,小到你根本看不见。嗯,以后,或许我们听不到“心眼比针尖还小”这句话了,因为大家会说“心眼比纳米机器人还小”。

虽然身材小,但纳米机器人的能力一点儿不差。它当得了武器,治得了疾病。感冒时,你再也不用打针吃药。只要将纳米机器人释放到你的血液中,它就可以在人体内自由“巡逻”,对准病毒,然后“消灭”。除了能治疗感冒,纳米机器人还可以终结癌细胞。目前,中科院研制了一款纳米机器人就可以办到。这种迷你机器人能够“潜入”病人体内,并精准定位。科学家可以依靠机器人提供的线索,切断肿瘤所需的氧气和食物,简单来说,就是“饿死”它!

胶囊是个好东西

不只纳米机器人可以进入人体,胶囊也可以。把相机吞进肚子,你一定认为这是天方夜谭,但胶囊相机将带你见证奇迹。这里的相机可不是你平常自拍用的相机,而是超级迷你相机,它被装在胶囊里,只要你张大嘴巴吞下它,它就可以在你的肚子里穿行几个小时,并检查你的消化道情况。值得骄傲的是,尽管身体小,但它每秒依然能拍摄18张照片。任务完成后,它会随你的便便排出,绝不逗留。

生病不用愁,只需要吞一只胶囊注射器。迷你注射器的外壳模仿豹纹陆龟,不管注射器在身体里怎样落下,它总能快速地“站”直,开口对准胃壁,释放迷你“针头”。针头准确地扎进胃壁后,会溶解并释放药物。放心,整个过程,你感受不到一丁点儿疼。

看着电脑、芯片和机器人在前面“扬扬得意”,无人机不同意了。它虽然没有其他产品那样短小精悍,但它十分实用。世界上最小的无人机叫Aerix,仅仅只有手指头那么大。它能稳稳地悬停在你的指尖上。只要戴上VR设备,你就能体验到第一视角的无人机飞行。

随着无人机的加入,这场科技界的“比小大赛”越来越精彩,就连天上的卫星都来赶这股热潮。如果把世界上最小的卫星放进你的背包,你可能都会找不到。想知道小卫星的故事吗?那就赶紧往后翻。

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