Teknolojik mucizeler
			CHIP 100. SAYI I MAYIS 2004

yoruz." Şansölye, bu bağlamda Ön planda otomobil endüstri­sini ve işleme makinesi üretimini düşünüyor. Ancak Fraun­hofer topluluğunun önerileri bunlarla da sınırlı değil. CHIP, Almanya'nın en itibarlı on iki yüksek araştırma kuruluşunun yeniliklerini tek tek tanıtıyor. Tek tuşla prototip yaratmak; Sayısallaştırma üretime hız katıyor Pazarda kendine yer edinmek isteyen üreticilerin, ürünlerini gitgide daha hızlı yenilemesi gerekiyor. Aşırı derecede hızlı ve esnek gelişim ve üretim süreçleri gerekiyor ve bu da ancak sü­reçlerin tümüyle sayısallaştırılmasıyla, tüm sistemlerin ağ oluşturacak şekilde birbirine bağlanmasıyla elde edilebilir. Şu ana kadar sayısallaştırmadan, daha çok ilk modelden birçok değişiklik geçirerek prototipe kadar uzanan ve yeniden tasa­rımda birden fazla kez gerçekleşen uzun geliştirme zincirleri­nin son aşamasında faydalanılıyordu. Entegre sanal ürün olu- ►

AKSAYAN KONJONKTÜR, PARLAK OLMAYAN GELECEK, Alman ekonomisindeki durgunluk, ümitsizliği yay­gınlaştırıyor. Ancak Fraunhofer topluluğu, genel şika­yetlerin ve yılgınlığın yersiz olduğunu iddia ediyor ve tü­müyle somut gelecek adımlarını işaret ediyor. Sihirli sözcük "yenilik". Topluluğun başkanı Prof. Hans-Jörg Bullinger, 2004 teknik yılının hedeflerini basitçe özetliyor. Eğer Alman­ya; Brezilya ve Malezya gibi ülkelerden daha yüksek bir ya­şam standardı istiyorsa, bu ülkelerin yapamadığı bir şeyi üretmek ya da sağlamak zorunda. Fraunhofer topluluğu, şu anda Almaya'ya yayılmış kırktan fazla yerde yaklaşık seksen araştırma kuruluşu işletiyor. Bilim adamları, refah seviyesini yükseltebileceğine inandıkları on iki eğilim üzerinde yoğun­laşıyorlar. Bilimin ve iktisadın bu tasarısına politika da ilgi gösteriyor. Yenilikler üzerine yapılan bir zirvenin ardından şansölye Gerhard Schröder başka ortak inisiyatifler de du­yurmuş bulunuyor: "Biz yenilik amaçlı ortaklık kurmak isti-

CHIP 100. SAYI | MAYIS 2004

melerin delinmesi ve kaynak işlemlerinde foton bilimi daha şimdiden gündelik yaşamın vazgeçilmez bir parçası halini al­dı bile. Jena'daki Fraunhofer Enstitüsü uygulamalı optik ve hassas mekanik kısmının yöneticisi Profesör Andreas Tun-nerman, ışığa tümüyle hakimiyetin, içinde bulunduğumuz yüzyılın önde gelen teknolojilerinde belirleyici rol oynayaca­ğı kehanetinde bulunuyor.

sumu denilen şey, fikirden montaja kadar tüm süreçleri bir­leştiriyor. Tek tek yapıtaşları ve süreçler sanal olarak bilgisa­yarda biçimlendirmiyor ve "rapid-prototyping" (hızlı proto-tipleme) sayesinde birkaç saat içinde bilgisayar modellerin­den ilk prototipler elde edilebiliyor.

Bilgisayardan malzemeler: Süreçler ve ürünler önce hesaplanıyor, sonra üretiliyor Özel talepler için ısmarlama malzemeler, özellikle de sağlam ve aynı zamanda hafif malzemeler, gelecekte bilgisayarla ta­sarlanacak. Böylelikle gerçek test numuneleri üzerinde yapı­lan pahalı ve zahmetli deneylere gerek kalmayacak. Bu tür karmaşık süreçleri hesaplamak için aşırı hızlı süper bilgisa­yarlara ve birden fazla ağ oluşturacak şekilde birbirine bağ­lanmış bilgisayarların hesaplama performanslarını bu ben­zetimlerde (simulasyonlarda) kullanacak olan dağıtık bilgi işlemeye (grid computing'e) ihtiyaç duyulacak.

Elektronik yardımcılar: Her şey birbirine bağlanıyor, tüm çevremiz zeka kazanıyor Elektronik yapıtaşlarının küçülmesi ve kablosuz iletişim tek­nolojisi, küçük mucizeler yaratacak. İş yerimizden tutun da boş vakitlerimize, trafiğe ve sağlığa kadar tüm alanlarda, zeki mikro yongalar, algılayıcılar ve telsiz modüllerle çepeçevre sarılı olacağız. Bunlar, gündelik yaşamımızda karşılaştığımız pasif nesneleri, Örneğin kahve makinesi ve otomobil gibi araçları bizi bilgilendirecek ve gerektiğinde uyarabilecek, ak­tif iletişim kurabilme yetisine sahip akıllı cihazlara dönüştü­recek. "Smart Objects" (Akıllı nesneler) denilen bu cihazlar, sürekli iletişim halinde olacaklar.

Işığın getirdiği araçlar: Fotonlar tamamen ihtiyaca göre üretilecek ve yönlendirilecek

Işığın kontrollü üretimini, yaygınlaşmasını ve kullanımını    "Nesneler de duyarlı olacaklar; bir insanın yaklaştığının ve sağlayan sistemler, malzeme işleme, bilgi transferi ve mikro     ne yaptığının farkına varacaklar. Olağan davranışlar hakkın- elektronik alanlarında yeni uygulama alanları "açacak. Lazer-     daki bilgileri sayesinde, her eylemi önceden bekleyecekler, li göz ameliyatları, cam elyaf kablo üzerinden veri aktarımı,     Dikkatli, eğitilebilir ve ketum olacaklar, tıpkı kişisel bir yar- ekranlarda kullanılan LED'ler, hassas kesme işlemleri, malze-     dımcı gibi," diye tarif ediyor Fraunhofer bilgi ve iletişim tek-

CHIP 100. SAYI I MAYIS 2004

nolojisi grup başkanı Profesör Jose Encarnacao, Sistemler W-LAN, UMTS ya da GSM gibi değişik kablosuz İletişim teknolojilerini kullanacaklar. Berlin'deki Fraunhofer Ensti-tüsü'nün araştırmacıları, duruma göre en uygun iletişim ağı­nı seçen bir teknoloji geliştirmişler bile. Alternatif enerjiler: Merkezi olmayan enerji santralleri ve taşınabilir aygıtlar için güç Gelecekte enerjinin üretimi tek bir merkezden gerçekleştiril-meyecek. Taşınabilir aygıtların güç ihtiyacından, binaya en­tegre edilmiş enerji santraline kadar, etkinliği yüksek ve özel çözümlere ihtiyaç duyuluyor. Büyük enerji santralleri, blok­ları ısıtacak çapta enerji santrallerinden, rüzgar gücüyle çalı­şan jeneratörlerden, güneş ışığı tesislerinden ve yakıt hücre­lerinden oluşmuş bir ağa bırakacak yerini. Evler artık sadece

kendileri için enerji üretmekle kalmayıp bu ağa da enerji sağ­layacaklar. Bir diğer zorluk ise mobil enerji beslemesi. Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar vb. gelecekte yakıt hücreleri ve esnek güneş ışığı hücreleri ile beslenecek. Nano dünyasının araçları: Daha küçük yongalar için aşırı morötesi ışık Yarıiletken endüstrisi, büyük bir devrimin eşiğinde. Şimdiye kadarki ışıklandırma teknolojisi sayesinde bir mikro yonga üzerinde ancak 90 nanometreye kadar yapılar üretilebiliyor ve teknolojinin şu anki durumu, bu rakamın daha fazla düşürülmesine izin ver­miyor. Çıkış yolu ise klasik optik litografiden, farklı bir ışıklandırma tekniğine geçiş. EUV (Ext­reme Ultraviolet - Aşırı Morötesi) ışınlamaya, litografinin tahtına geçecek gözüyle bakılıyor. Bu sayede yonga yapılarının 35 nanometreye kadar inmesi sağlanabilir. Intel, AMD, Infineon ve Phi­lips gibi büyük, üreticiler bu teknolojiyle büyük

»Önce riskleri, daha sonra ise şansları tartışma geleneğini tersine çevirmeliyiz. Gerhard Schroder, Almanya Başbakanı

CHIP 100. SAYI | MAYIS 2004

Her şey gözetleniyor RFID yongalarıyla mal akışı üretimden geri dönüşüme kadar takip ediliyor

Modern lojistik: Elektronik etiketler mal akışını gözetliyor Amazon'dan bir CD, bir online mağazadan alınmış kışlık ce­ket, bir başkasından alınmış kitap. İnternet üzerinden alışve­rişlerde patlama yaşanıyor. Ama bu nasıl devam edecek? Müşteriler gitgide daha küçük ve daha bireysel mal paketleri ısmarlıyor. Bu da lojistik sektörünü büyük zorluklarla karşı karşıya getiriyor. Malları müşteriye en hızlı ve en hesaplı şe­kilde iletmek için yeni kavramlara ihtiyaç var. Dortmund'da-ki modern bir teslim deposu olan Tower24 aynı zamanda bir deney alanı teşkil ediyor. Küresel pozisyon sistemleri (GPS) ve RFID (Radio Frequency identification) yongaları, malları üretimden tutun da geri dönüşüm aşamasına kadar kesinti­siz bir şekilde takip etmeyi mümkün kılıyor. RFID yongaları her bir ürünün bilgilerinin kablosuz ortamda iletilmesini de sağlıyor. Mal ve bilgi dağılımının optimizasyonu, lojistik masraflarının azalmasına ciddi katkılarda bulunabilir. Uyum sağlayan yapılar: Yapıtaşları çevrelerine kendiliklerinden uyum sağlıyor Doğayı örnek alarak araştırmacılar; entegre algılayıcılar, ak-tüatorler (motorlar, şalterler vs.) ve kontrol teknolojisi yardı­mıyla kendiliğinden çevrelerine uyum sağlayan yapıtaşları geliştiriyor. Uyum sağlayabilen yapılar titreşimleri azaltıyor ve böylece gürültüyü en aza indirgiyor. Piezo seramikler, bu teknolojinin anahtarı. Bu maddeler basıncı elektrik sinyalle­rine dönüştürüyor veya tam tersini yapabiliyor: Yani elektrik yükü uygulandığında genleşebiliyor ya da büzülebiliyorlar. Bu özellik, gürültü üreten titreşimleri azaltmakta kullanıla­biliyor. Piezo seramikler, örneğin uçaklarda ve öteki vasıta­larda meydana gelen rahatsız edici titreşimleri hissediyor ve hemen engelleyebiliyor. Bu tip uyumlu yapıların prototipleri daha şimdiden otomobillerde kullanılmaya başlanmış ve hızlı trenlerdeki titreşimleri engelliyorlar. Ağır yük altındaki yapıtaşlarına entegre edilmiş piyezo elyaf algılayıcılar, hasar tehlikesini de önceden sezip uyarıda bulunabilir.

umutlar bağlıyorlar. Yüksek yoğunluklu ve güçlü bir demet oluşturacak haldeki EUV ışığı, bunun dışında mikro elektro­nikte ve yaşam bilimlerinde yeni uygulamalara izin verecek. Plastikten ekranlar ve yongalar: Politronik sayesinde yeni olanaklar Yarının ekranları zar gibi ince, bükülebilir ve harika bir gö­rüntü kalitesine sahip. Bunları kıvırıp ceketinizin cebine so­kabiliyorsunuz. Tüm bunları olanaklı kılan ise organik LED'ler, yani OLED'ler. Bu malzemeler küçük organik mole­külleri ya da uzun zincirli polimerleri esas alıyor ve harika bir özelliğe sahipler: Elektrik gerilimi uygulandığı vakit ışık saçıyorlar. Esnek bir ekran elde etmek için elektronik devre­lerin de plastikten üretilmesi şart tabii ki. Rulo yöntemiyle üretilen plastik yongalar, düşük maliyetli elektronik cihazla­rın üretilmesine olanak tanıyorlar. Bu ucuz, plastik yongala­rın başka kullanım alanları da mevcut. Tıp teknolojisi, algıla­yıcı teknolojisi ve makine mühendisliği alanlarında; elektro­nik etiketlerde ve RFID yongalarında da Politronikten (elekt-ronik ve optik bakımdan etkin polimer uygulamalarından) faydalanılıyor.

>>Bizde eksik olan, dünya çapında ışıldayan ve en akıllı kafaları cezbeden üniversiteler. Edelgard Bulmahn, Almanya Eğitim ve Araştırma Bakanı

CHIP 100. SAYI | MAYIS 2004

Evyoldaşı Fraunhofer'ın Care-o-Bot'u gibi robotlar, ailenin bir üyesi olacak, üstelik sadece özürlüler için değil.

diğini, hangi maddelerin faydalı ya da zararlı olduğunu bul­mak İstiyorlar. Bu veriler sayesinde belirli bir gen profiline sahip hastalar için ısmarlama ilaç üretmek mümkün olabilir. Sayısal tıp: Doktorlar ameliyat sırasında navigasyon sistemlerinden faydalanıyorlar Sağlık alanında da yenilikler söz konusu: Tıbbi resimlemenin modern yöntemleri, doktorlara teşhis ve tedavi aşamalarında destek oluyor. Böylelikle, cerrah bir ameliyatı ilk önce bilgi­sayar ortamında çalışabiliyor ve gerçek müdahale sırasında bir navigasyon sistemi onu destekliyor. Bu tarz yazılımlar, cerrahın tıbbi aletleri beynin içindeki hassas bölgelere zarar vermeksizin hareket ettirmesini sağlayabilir. Elde edilen veri­ler, operasyon sırasında ultrason görüntüleri veya CT fotoğ­rafları sunabilir. Benzetimler, radyoterapi tedavisinde ışınla­ma alanlarının yoğunluğunu belirlemede de faydalı olabilir. İnsanlar için makineler: Kullanıcılar robotlarla ve bilgisayarlarla sezgisel olarak uğraşıyor İnsanın bilgisayarla standart arayüzler, klavyeler ve fareler aracılığıyla etkileşiminin yerini, sezgisel olarak kullanıla­bilir kullanıcı arabirimleri alıyor. İnsan, gelecekte maki­neleri sadece dil, el ve yüz işaretleriyle kullanabilecek. Bilgisayarlar, insanların isteklerini onların gözlerinden okuyabilecekler. Robotlar da gelişmeyi sürdürüyorlar el­bette, gelecekte insanlarla birlikte çalışabilecek ve her bir işarete tepki verecekler. Robotbilim konusunda ]aponya dünyanın geri kalanına büyük fark atmış durumda. MF/ Garo Antikacıoğlu, agaro@chip.com.tr

Ismarlama ilaçlar: Moleküler genetik ile hızlandırılmış geliştirme Moleküler biyoloji yöntemleri, yeni araştırılan ilaçların ne derece etkili olduğunun ve toksik etkilerinin farkına erken­den varılmasını sağlıyor. Bu, masrafları azaltıyor ve ilaçların geliştirilme süresini kısaltıyor. Fraunhofer araştırmacıları ye­ni gelişmeler için karşılaştırmalı gen analizine bel bağlıyor. Bu sayede, bir maddenin genlerin etkinliğini nasıl değiştirdi­ği saptanabiliyor. Veritabanlarındaki karşılaştırmalar yoluyla muhtemel riskler ve yan etkilerle ilgili çıkarsamalar yapılabi­liyor. Yeni yöntem ısmarlama ilaçların hızla üretilmesini ola­naklı kılıyor. Sebebine gelince, her insanın ilaçlara tepkisi farklı. Bilim adamları, insanların ilaçlara ne şekilde yanıt ver-

» Teknolojik performans söz konusu olduğunda, yıllardır gitgide azalan bir serveti tükettiğimiz söylenebilir. Prof. Hans-Jörg Bullinger, Fraunhofer topluluğu başkanı

CHIP 100. SAYI | MAYIS 2004