miniaturisoitumiseen

Miniaturisoituminen, eli miniaturisaatio, tarkoittaa prosessia, jossa kohteen koko pienenee siten, että sen toiminnallisuus ja ominaisuudet säilyvät olennaisilta osiltaan. Termiä käytetään sekä teknisten laitteiden ja järjestelmien pienentämisestä että biologisten, lääketieteellisten ja muotoiluun liittyvien ilmiöiden kuvaamisesta. Ilmiötä tarkastellaan sekä käytännön sovellusten että suunnittelun näkökulmasta.

Teknologian alalla miniaturisaatio on tehnyt mahdolliseksi suuremman toimintaspektrin pienemmissä laitteissa. Transistoreiden koon pieneneminen ja integroitujen piirien määrän kasvu ovat lisänneet suorituskykyä samalla kun pakkauksia on voitu pienentää. Moore’n lain perinteinen vaikutus on muovannut kehitystä, mutta nykyään siirrytään nanoteknologiaan ja FinFET-arkkitehtuureihin, mikä tuo uusia haasteita ja mahdollisuuksia skaalauksen hallintaan.

Biologiassa ja lääketieteessä miniaturisaatio ilmenee mikro- ja nanoteknologian sovelluksissa, kuten mikrosiruissa, mikrofluidiikassa ja lab-on-a-chip -laitteissa. Näillä laitteilla voidaan suorittaa laboratoriokokeita pienessä tilassa, pienentää näytteen tarvetta ja mahdollistaa nopeammat diagnostiikat sekä tehokkaamman tutkimusinfrastruktuurin.

Teollisuudessa miniaturisaatio näkyy prototyyppien pienessä koossa, kannettavuuden lisääntymisessä ja kustannussäästöissä. Avaruustutkimuksessa CubeSats ovat esimerkki pienestä, helposti toimitettavissa olevasta avaruuslaitteesta.

Haasteisiin kuuluvat lämmöntorjunta ja lämpötilan hallinta, luotettavuuden varmistaminen, tuotantokustannukset sekä tiukat tuotantoprosessien toleranssit. Pienemmässä koossa suunnittelussa on usein vaikeampaa huoltaa laitteita tai korvata komponentteja.

Miniaturisoituminen on sekä tekninen tavoite että suunnittelun taito, jolla pyritään parantamaan käytettävyyttä, tehokkuutta ja kustannuksia eri aloilla, samalla kun uusia mahdollisuuksia avautuu lääketieteelle, teollisuudelle ja tutkimukselle. Kielessä termi esiintyy sekä muodossa miniaturisoituminen että illatiivissa miniaturisoitumiseen.