先进的科技一直是驱动全球经济发展的主要动力。虽然,大家都比较关注目前现有的技术所能产生的新应用和新价值,但是,目前正在实验室里研发的新科技,未来即可能改变整个电子产业的面貌。
根据国外专家研究,未来5至20年之间,可以长期带动全球电子工业继续发展的新科技共有五种:生物电子学(Bioelectronics)、微小型电池(Micro Energy Sources)、光学数据处理(Optical Data Processing)、奈米碳管(Carbon Nanotubes)、有感情的计算机(Affective Computing)。这五种新科技目前已经迅速发展到让我们不得不正视的地步了。底下逐一简单介绍它们的特性。
生物电子学是结合生物材料(biomaterial)和电子学创造出新材料,并可执行电子功能。早期的做法是将电子传感器和生物体结合在一起,不过,目前这方面的进展已经变慢了。最近几年,受到DNA和蛋白质的研发成果影响,已经有一种可以利用生物拟态(biological analogy)技术或DNA传输机制,来开发电子装置的新观念存在。当前生物电子学的重要课题是,利用生物组件制造电子电路基本组件,使它们发挥类似晶体管、二极管、导体(conductor)和其它微电路的功能。此外,未来的生物电子学也可能开发出完整的DNA计算机系统。
尽管IC的工作电压不断地降低,但是,便携设备的电源需求却随着新功能的不断加入而继续增加。传统的电池技术已经到达它的极限,未来的行动装置需要新一代具高能量密度、体积小的能量源。在商用的微机电系统(microelectromechanical systems;MEMS)中,例如:遥控看诊、遥控侦查,需要利用薄膜(thin-film)制程技术将电源变成电子装置的核心部份。因此,更节省体积的微小型电池或能量源将是未来的新趋势。
所有的光学处理技术在过去二十年来,几乎可以说是一场尚未实现的梦。不过,过去遵守穆尔定律而成功的IC制程技术,如今却面临着系统互连(interconnection)速度无法提升的窘境,这也正是造成网络拥塞的主因。因此,「光」将成为电路板与芯片之间的重要媒介,这种技术也称为高速光电基板。光电技术将从电信网络延伸到个人计算机里面,也许未来就能看到整合光学和电子学技术的个人用「光电计算机」。
奈米碳管是由碳原子组成只有奈米大小的管状结构材料,它结合了许多材料的特性,是理想的散热和导电体。它非常强韧,不起化学作用,没有毒性。因为它的优点很多,所以可能会取代目前既存的许多技术,能制造出许多新类型的材料和组件。它的可能应用范围从药物功能的释放(drug delivery)到「分子电子学(molecular electronics)」,后者则包含:具高电子移动性的晶体管、分子开关、记忆容量大的储存装置、电子传感器、场射显示器(field-emission display)、分子电池。不过,有几个因素会减缓它的商业化步伐,这包括:材料市场的激烈竞争、制造成本过高、它是属于低量生产的技术。
有感情的计算机将配备电子眼、电子耳,能说话并具有人工智能和判断能力。它透过脸部辨识技术和生物量测(biometric)数据,例如:肤电反应(galvanic skin response)、心跳、血压、体温,来判断人类常见的六种情绪:快乐、伤心、惊讶、害怕、生气、讨厌。其应用有:保全、教育训练、娱乐、医疗....等。不过,这些应可能会造成个人隐私权和人身安全受侵犯的问题,因此,它在市场上的成败是由消费者的接受度决定,而不是技术问题。