Inžinieriai sukūrė vandens lašelių kompiuterį (Video) (0)
Tyrėjai JAV sukūrė visiškai funkcionalų kompiuterį – bet jame juda ne elektronai, o mažučiai magnetinio skysčio lašeliai. Galutinis tikslas yra panaudoti šią mašiną tiksliai medžiagos kontrolei ir manipuliavimui, lygiai kaip įprasti kompiuteriai manipuliuoja informacija.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Nors šis naujas vandens pagrindo kompiuteris turi universalius loginius elementus ir teoriškai galėtų atlikti viską, ką ir įprastas kompiuteris, jis daug lėtesnis už mūsų naudojamus įrenginius. Bet komandos planai šiam išradimui yra daug didesni – iš esmės pakeisti medžiagų apdorojimą ir gamybą.
„Turime skaitmeninius kompiuterius informacijos apdorojimui … Mūsų tikslas – sukurti visiškai naują kompiuterių klasę, kuri galėtų tiksliai kontroliuoti ir manipuliuoti medžiagas,“ pranešime spaudai sako Manu Prakash, tyrimo vadovas ir bioinžinierius iš Stanfordo universiteto. „Įsivaizduokite, kad atlikdami skaičiavimus, apdorojate ne tik informaciją, bet ir algoritmiškai manipuliuojate fizinę medžiagą. Įgyvendinome tai mezomasteliu [nuo 10 µm iki 1 mm].”
„Šiame darbe rodome sinchronišką, universalią lašelių logiką ir kontrolę,“ pridūrė jis.
Prakashui tokio kompiuterio idėja kilo beveik prieš dešimtmetį, bet nors vandens lašelių kontroliavimo būdą sugalvoti buvo gan paprasta – primaišant į juos magnetinių nanodalelių ir judinant geležinių juostelių labirinte – šių judesių sinchronizavimas buvo nelengva užduotis.
Įprastuose kompiuteriuose tai atlieka laikrodis, idealiai nustatantis kiekvieno sistemos judesį, bet Prakasho komandai vis nepavydavo kaip tai būtų galima atlikti su vandeniu. Bet tada jiems kilo besisukančio magnetinio lauko idėja.
„Kaskart laukui apsiverčiant, pasikeičia ir juostelių poliariškumas, o magnetiniai lašeliai keliauja nauja nustatyta kryptimi, kaip žaisliniai automobiliukai trasa,” aiškinama Stanfordo spaudos pranešime. „Kiekvienas lauko pasisukimas yra kaip laikrodžio ciklas, kaip sekundinės rodyklės apsisukimas ciferblatu, ir sulig kiekvienu ciklu lašeliai žengia pirmyn vieną žingsnį.”
Galite pažiūrėti, kaip veikia sistema:
Prakasho komanda išsiaiškino, kad šis magnetinis „laikrodis“ veda sistemą visiškai sinchroniškai, o tai reiškia, kad ji gali veikti be klaidų iš esmės amžinai. Ir ji perneša informaciją, naudodama vandens lašelius ar jų nebuvimą kaip dvejetainio kodo 1 ir 0.
„Pagal šias taisykles parodėme, kad galime sukurti universalius elektronikoje naudojamus loginius elementus, paprasčiausiai pakeisdami juostelių išdėliojimą luste,“ sakė tyrėjas Georgios Katsikis. „Erdvė dizainui mūsų platformoje neįtikėtinai plati. Duokite mums bet kokį Būlio algebros loginę grandinę ir mes galėsime ją sukurti šiais mažų magnetinių lašelių judesiais.“
Publikuodama Nature Physics žurnale, komanda dar pademonstravo, kaip šia sistema sukurti paprastą mašiną, turinčią 1 bito atmintį.
Dabartiniai lustai yra maždaug pusės pašto ženklo dydžio, o lašeliai mažesni už aguonos grūdą, tačiau komanda nemato priežasčių, kodėl nebūtų galima sistemos dar labiau sumažinti, ar pridėt daugiau lašelių, kad ji būtų sudėtingesnė.
Jie tikisi, kad savo kompiuteriu taip galės atlikti reakcijas, kurios dabar atliekamos daugybėje mėgintuvėlių – iš esmės, kiekviename lašelyje gali būti cheminė medžiaga ir jis pats gali tapti idealiai kontroliuojamu mėgintuvėliu.
Dabar komanda kuria įrankius, kuriais kiekvienas galės susikurti savo bazinę sistemą ir keisdami dizainą, pasiekti naują lygį. „Stengiamės suteikti tokį pat eksponentinį augimą fiziniam pasauliui, kokį regime skaitmeniniame pasaulyje,” sakė Prakashas.
Fiona Macdonald
