Нова обчислювальна система працює без живлення завдяки натягу пружин і руху сталі. Її розробили дослідники з коледжу Святого Олафа та Сіракузького університету (США).

Як пише видання Interesting Engineering, такі безбатарейні машини виконують завдання з логіки та пам’яті за допомогою виключно фізичних компонентів. Такий підхід працює завдяки властивій матеріалам здатності зберігати інформацію про свій попередній стан, на відміну від звичайної електроніки.

«Ми зазвичай думаємо про пам’ять як про щось на жорсткому диску комп’ютера або в нашому мозку», — сказав доцент кафедри фізики коледжу Святого Олафа Джої Полсен. «Однак багато повсякденних матеріалів зберігають певну пам’ять про своє минуле: наприклад, гума може „пам’ятати“, наскільки сильно її стискали або розтягували в минулому».

За словами Полсена, дослідницька група прагнула зрозуміти, чи можна використовувати повсякденні матеріали не лише для запам’ятовування рухів, а й для обробки інформації або обчислень.

Інженери сконструювали три механічні системи зі сталевих стрижнів і пружин. Кожен із пристроїв виконує власну обчислювальну функцію: один працює як лічильник фізичних потягувань, другий — як вентиль для розрізнення парних і непарних вхідних сигналів, третій виступає датчиком для фіксації прикладеної сили.

Готова конструкція дає зрозуміти, що складну інформацію можна обробляти через структурні зміни матеріалу, а не через електричні імпульси.

«Тепер у нас є раціональний спосіб створення цих машин, які можуть виконувати прості обчислення без комп’ютерного чипа або джерела живлення», — зазначив Полсен.

Також нові пристрої здатні безперебійно функціонувати в екстремальних умовах, де традиційне апаратне забезпечення миттєво виходить із ладу. Ті ж кремнієві чипи, приміром, плавляться під дією сильної спеки, дають збої в умовах високої радіації та швидко руйнуються в агресивному хімічному середовищі.

Надалі технологію, описану в журналі Nature Communications, можна буде використовувати для створення протезів, які реагуватимуть на тиск без акумуляторів, або спеціальних датчиків усередині реактивних двигунів, здатних відстежувати зношування деталей лише за допомогою вібрації самого двигуна.

«Наші результати є одним із кроків до створення матеріалів, які можуть відчувати своє середовище, приймати рішення, а потім реагувати», — наголосив Полсен. «Те, про що ми дізналися, часто називають розумними матеріалами. Воно може допомогти покращити життя людей завдяки появі більш чутливих штучних кінцівок або тактильних кімнат».

Источник: techno.nv.ua