Нови Технологии

Д-р Цено Галчев: България има потенциал в областта на сензорите и MEMS

Computer World

Носителят на „Джон Атанасов“ за 2015 г. Цено Галчев е доктор по електротехника и електроника от Мичиганския университет в САЩ. Призът се присъжда за особени постижения в областта на компютърните науки. Д-р Галчев получи престижната награда на официална церемония в президентството на 5 октомври. Mикро-електромеханичните системи (MEMS) са полупроводникови структури, преди всичко на основата на силиция, съдържащи първичен преобразувател на неелектрична информация, наречен сензор и обработващата изхождащия от него сигнал интегрална схема.

Д-р Галчев създава микросистеми, които преобразуват кинетичната енергия около тях в електричество, което може да захранва електронни системи и схеми. Разработената технология е патентована и поставя световен рекорд за ефективност при преобразуването на нискочестотни вибрации. Научната тема, по която работи в момента, е свързана с разработването на различни микросистеми с цел да се записват електрическите сигнали в мозъка, да се изучава неговата дейност, и в бъдеще да може да се стимулират и модулират неговите функции. По линия на тези проекти си сътрудничи активно с Института по информационни и комуникационни технологии (ИИКТ) – БАН. Д-р Галчев е автор на 30 научни труда с повече от 340 цитирания.

Какво ви накара да се включите в конкурса за наградите „Джон Атанасов“?

Аз на практика съм израснал изцяло в чужбина (в САЩ, бел. ред.) и постоянно ме питат какво ме влече в България. Също така дядо ми също се занимаваше с наука, а и като малък прекарвах летата си тук. Затова бях заинтересован и знаех какво се случва в България. Видях, че съществува възможност да се кандидатства за наградите. От една страна, ми се искаше да популяризирам микро-електромеханиката и сензорите, които тук не са чак толкова популярни дисциплини. Икономическият потенциал в тази посока е много голям и България има нужния човешки потенциал – физици, математици и др. Другата причина е, че ми стана интересно, тъй като, честно казано, не бях чувал за Джон Атанасов.


Какво е усещането да сте лауреат на Наградата „Джон Атанасов“ на Президента на Република България? Какво ви носи това престижно отличие? Разпознаваема ли е наградата в глобален мащаб?

Тази награда е най-голямото отличие, което съм получавал. Все пак то се връчва от държавния глава на България. Носи името на човек, който има изключителни постижения не само в компютърните науки, но и в индустрията. Макар че той не е широко известен на Запад, особено сред хората, които не са тясно специализирани в тази област, смятам, че това е един от начините той да бъде популяризиран. Съществува проблемът, че много от учебниците не го включват като изобретател на първия компютър или най-много го споменават в скоби.

Какви възможности дава България за развиването на научна дейност? Обмислял ли сте да се върнете да живеете и да се развивате в България?

Ако изникне такава възможност, бих бил щастлив да работя в България за популяризиране на микро-електромеханиката. Потенциалът в тази посока е много голям. Очакванията са до 2020 г. броят на сензорите да достигне 1 трлн., след което ръстът да е средно 20% годишно. Същевременно сензорите не изискват и огромните инвестиции, които трябва да бъдат направени в посока на микро-електромеханиката например. Любопитно е, че едни от най-големите хардуерни фирми в България произвеждат именно сензори. Тези технологии не са лесни за проектиране и производство и затова имат висока добавена стойност.


Коя е технологичната тенденция, която според вас ще обособи развитието в тази област? Споменахте очакванията за огромен брой сензори, всички говорят и за т.нар. Интернет на нещата...

В момента растежът се задвижва предимно от мобилните телефони. Постепенно той се разширява, включвайки т.нар. носима електроника (wearables). Всички устройства в момента обаче ползват еднотипни сензори – за ускорение, жироскопи, датчици за температура, като някои могат да отчитат например и влажност. Следващата стъпка е устройствата да бъдат оборудвани с възможности за газов анализ например, различни химични датчици и т.н., т.е. телефонът да може да ви каже кога въздухът около вас е замърсен. След това вероятно ще дойдат биологичните сензори.

Един от основните проблеми на съвременното поколение носими устройства е, че не са незабележими – потребителят трябва активно да се грижи за тях, да ги носи, да ги зарежда. Бъдещите подобни продукти ще са много по-добре интегрирани. Една от възможностите е те да бъдат имплантирани. Ако при това рискът бъде сведен до нула, смятам, че тогава тези технологии наистина ще покажат своя потенциал.

Вашата работа е насочена именно в тази насока – намиране на алтернативни начини за захранване на устройствата.

Преди десетина години бяха много популярни т.нар. безжични сензорни мрежи, за които може да се каже, че са прототип на Интернет на нещата. Още тогава бе налице точно този проблем – как да бъдат захранвани хилядите сензори. Окабеляването на всеки един от тях е скъпо, като са налице и други бариери. Например в една рафинерия полагането на кабел минава през много етапи на одобрение, оценки за безопасност и т.н. Една от потенциалните възможности е енергията да се произвежда от вибрациите на машините, като тя да се използва за захранване на сензори, следящи тяхното състояние и работа.

Машинните вибрации обаче са високочестотни, докато в нашия институт се занимавахме с MEMS технологии за медицински цели и мониторинг на околната среда, където те са с по-ниска честота и не са периодични. Моята докторантура е точно в тази насока – създаване на устройство, което да може да работи ефективно при такъв тип вибрации. Разбира се, засега думата ефективно трябва да е в кавички, тъй като говорим просто за по-висока ефективност от съществуващото в момента. Въпреки че моите устройства поставиха световен рекорд, пак става дума по-малко от 1% преобразуване на механична енергия.

За момента проблемът пред внедряването на тези технологии е икономически, защото те са много по-скъпи от батериите. Затова при потребителската електроника внедряването им вероятно няма да се случи скоро. Смяната на батерията на един имплант обаче е нещо друго. При наличие на стотици сензори, разположени на трудно достъпни места, също може да е по-икономически ефективно те да се самозахранват.

Въпросите зададе Антон Арсенов





© Ай Си Ти Медиа ЕООД 1997-2020 съгласно Общи условия за ползване

X