13. jaanuar 2014

Tähelepanu! Artikkel on enam kui 5 aastat vana ning kuulub väljaande digitaalsesse arhiivi. Väljaanne ei uuenda ega kaasajasta arhiveeritud sisu, mistõttu võib olla vajalik kaasaegsete allikatega tutvumine.

Tõsi ta on, et ilma nende väikeste elektrooniliste vidinate ehk sensoriteta ei oleks elu praegu selline nagu see on. Nad on olulisel kohal autodes ja mobiilseadmetes ning on kohe transformeerimas energia- ja transpordisektorit. Lisaks on sensorid leidmas üha rohkem kasutust tervishoiusektoris ning osad eksperdid usuvad, et need võivad inimese elueale lisada tubli 30 aastat.

Mõistagi on sensorid olnud meie elus juba tükk aega. Suitsuandurid kasutavad soojuse või suitsu tuvastamiseks sensoreid, digikaamerad autofokusseerivad sensorite abil ning autodes on ridamisi sensoreid, mis mõõdavad rehvirõhke või aktiveerivad õhkpatje.

Väiksemad, aga võimsamad. Tänapäeva sensorid on aga kordades võimsamateks muutunud vaatamata vähenenud suurustele. Osadel juhtudel on need lausa ühe mikroni suuruseks kahanenud. Hetkel on hinnanguliselt 50 miljardit sensorit maailmas kasutusel, kuid lähima paari aasta jooksul peaks nende arv 40-kordistuma 2 triljoni seadmeni. Ja see on tagasihoidlik hinnang.

Hetkel veavad nõudlust sensorite järele nutitelefonid ja tahvelarvutid. Keskmine nutitelefon kasutab umbes 11 sensorit ning asjatundjate sõnutsi peaks see number varsti tõusma 25ni. Kuid sensorite revolutsioon ei piirdu vaid nutitelefonidega.

Autotööstus on sensoreid avasüli vastu võtmas ning enamik autosid kasutab juba üle 15 sensori. Insenerid kasutavad sensoreid raudteedel, sildadel, tunnelites ning kiirteedel, et seirata taristute olukorda. Energiafirmad kasutavad sensoreid avastamaks uusi energiaallikaid.

Tehnikaga tervist edendama. Microsoft on näiteks välja töötanud n-ö nutirinnahoidja. See rinnahoidja kasutab EKG-le sarnaseid sensoreid seiramaks naise pulssi, et välja selgitada tema tuju päeva jooksul. Koos nutitelefoni rakendusega annab rinnahoidja teada võimalikust emotsionaalsest söömisest, mis peaks muutma naise söömisharjumusi ja aitama vältida ülesöömist ning sellest tulenevat ülekaalulisust.

Sensorid leiavad üha enam kasutust tervishoius. Euroopa Liit rahastab projekti, milles üritatakse ennetada ülekaalulisust ja söömishäireid. Sensoritega mõõdetakse Rootsi ja Hollandi laste peal, kui kiiresti nad söövad ning kuidas nad sööki mäluvad.

Tark parukas valvab tervise üle. Veidi markantsem näide on sellest, kuidas Sony patenteeris USAs ära n-ö nutiparuka. Patenditaotluses tõi Sony välja, et parukas suudaks ühenduda nutitelefoniga ning saata sellesse andmeid. Selline parukas, mille müükitulek pole veel otsustatud, aitaks mõõta inimese vererõhku, kehatemperatuuri, anda vibratsioonidega juhiseid navigeerimiseks ning suudaks isegi vahetada PowerPointi slaide.

Maailm on sensorite revolutsiooni protsessi käigus muutumas virtuaalseks „targaks planeediks”, kus lõpuks kõik – inimesed, asjad ja seadmed – on omavahel ühendatud. Seda kutsutakse „kõige internetiks” (IoE), mis on globaalne võrgustik ja ühendab omavahel asju külmkappidest kuni parukateni läbi massilise arvutivõrgu.

Triljonitesse ulatuv teenistus. Paljud tehnoloogiaasjatundjad ja –juhid usuvad, et tehnoloogia ja ärivõimaluste vaatepunktist saab IoE olema suurim tehnoloogiline üleminek, mida inimkond kunagi näinud on.

USA tehnoloogiafirma Cisco on pannud praegu kõik kaardid IoE-le. Firma tegevjuht John Chambers usub, et kasumivõimalused sellest ärist ulatuvad 14 triljoni dollarini. Rõhutan, et ta rääkis kasumist, mitte käibest. Võtame siia kõrvale näiteks USA majanduse, mille suurus on 16 triljonit dollarit ning me saame veidi täpsemalt aimu, kui palju potentsiaali sensorite valdkonnas on.

KOMMENTAAR: Paljud ei tea, kuhu nende äri areneb.Ilmar Kink, Eesti Nanotehnoloogiate Arenduskeskuse juhataja

Nanotehnoloogia potentsiaal on väga kõrge. Kogu maailm liigub järjest "targemate" seadmete suunas ja "tarkade" masinate lahutamatu komponent on mingit väliskeskkonna parameetrit mõõtev sensor, olgu selleks siis kõige igapäevasem termomeeter või kõrgtehnoloogiline positsioonitundlik fotodetektor.

Kui nüüd rääkida klassikalises mõttes "tarkadest" masinatest, siis ilmselt on käesoleval ajal auto kõige rohkem sensoreid kasutav igapäevane seade. Samas on autotööstus üldjuhul üsna konservatiivne ja väljakujunenud tarnestruktuuriga ning sinna on ilmselt üsna keeruline uute ja innovaatiliste lahendustega kiiresti siseneda.

Hoopis huvitavamad on aga näiteks "tarkade" kodumasinate arendused ja kasvõi nutitelefonide "targad" lisaseadmed. Erinevaid sensorlahendusi vajavad tänapäeval paljud perspektiivsed ja arenevad valdkonnad nagu pakenditööstus, meditsiinitehnoloogiad, tekstiilitööstus ning loomulikult kõikvõimalikud militaar- ja julgeolekutehnoloogiad.

Kui nüüd mõne aja pärast tekib Eestisse mikrolitograafia võimekus, siis kindlasti tahame oluliselt laiendada oma sensortehnoloogiaga seotud arendustöid, sest siis tekib võimalus reaalsete prototüüpide valmistamiseks, mis kordades võiks suurendada ettevõtluse huvi valdkonna vastu. See võiks minu arust olla suurepärane võimalus ülikooli spin-offide tekkeks, mis näiteks koostöös IT-valdkonna mõne "äpi-tootjaga" looks nutitelefoni erinevaid sensoreid ühendava lisaseadme.

Kui rääkida maailmast, siis ma arvan, et nanotehnoloogia on üks tihedamalt läbipõimunud arendusvaldkond üldse ja seda just eeltoodud väikeettevõtlusele ülejõukäiva uurimis- ja arendusaparatuuri tõttu.

Eestist rääkides tuleks mainida, et olukord paraneb, aga on väga kaugel rahuldavast. Väga vähe on ettevõtteid, mis omaks head ettekujutust, mis suunas nende valdkonnas tehnoloogia areneb ning seetõttu ei oska isegi küsida ülikoolide käest midagi.

Nanotehnoloogia on teatavas mõttes üldistus paljudest erinevatest tehnoloogiatest, mille ühendavaks lüliks on soov kasutada ära nanomeetrilistes mõõtmetes olevate struktuuride tavapärasest kohati drastiliselt erinevaid omadusi. Vastavate arendustööde ühendavaks jooneks võiks pidada uurimistööde ja tehnoloogiliste arendustööde suhteliselt kallidust võrreldes hilisema tootmistehnoloogiaga, sest vastav on väga kallis.

Kui tootmistehnoloogia on juba välja töötatud, siis reaalne tootmine võib olla üsnagi odav ja ei pruugi nõuda ettevõttelt ülisuuri investeeringuid. Meie poolt arendatavate "tarkade klaaside" tehnoloogia investeeringud võiks Eesti tasemel ettevõttele jääda kusagile miljoni euro kanti. Loomulikult sõltub väga palju mahtudest ja ambitsioonidest, juba olemasolevatest infrastruktuurist ja kompetentsist ning paljudest teistest teguritest.

Autor: Fredy-Edwin Esse, California, Rivo Sarapik