Bilim insanları, "sıkıştırdıkça düşünen" bir mekanik devre geliştirdi

Hiç bilgisayarınızı daha hızlı hale getirmek için sıkıştırmak istediğiniz oldu mu? Eğer böyle "aktif" bir yaklaşımı seviyorsanız, araştırmacılar, sadece onu sıkıştırırsanız hesaplamalar yapabilen bir bilgisayar geliştirdiler. Üzerine mekanik stres uygulandığında, bilgisayar “algılayarak” ve “düşünerek” deformasyonu bir işleme dönüştürüyor.

Çalışmalarını Nature'da yayınlayan araştırmacılar, karmaşık aritmetiği hesaplayabilen kauçuk-gümüş bağlantılarına sahip kauçuktan yapılmış mekanik bir entegre devre geliştirdiler. Bu metamalzeme, tıpkı cildimizin bir uyarıya tepki vermesi gibi, kendisine uygulanan kuvvetlere tepki veriyor.

Penn State'den baş araştırmacı Profesör Ryan Harne yaptığı açıklamada, "Bu tür sinyalleri işlemek için ek devreler gerektirmeden aynı anda mekanik stresi algılayabilen, düşünebilen ve üzerinde hareket edebilen bir mühendislik malzemesinin ilk örneğini geliştirdik" dedi ve devam etti: "Yumuşak polimer malzeme, daha sonra işlenen dijital bilgi dizilerini alabilen ve reaksiyonları kontrol edebilen yeni dijital bilgi dizileriyle sonuçlanan bir beyin gibi davranır."

Test edilen uygulamalardan birinde, malzeme iki sayıyı birbirine eklemek için kullanıldı. Numaralar, kauçuk blok sola ve sağa doğru ezilerek seçildi. Malzeme daha sonra çalışmaya başlayarak mantıksal işlemi gerçekleştirdi. Mekanik bilgi, elektrik sinyallerine dönüştürüldü.

Malzemenin birçok başka olası uygulama alanı da bulunuyor. Yalnızca mekanik bir uyarana yanıt vermek için değil, radyo dalgalarını algılayıp yanıt vermek için de kullanılabilir veya belirli ışık sinyallerini iletmek için uyarlanabilir. "Algılayan" ve "düşünen" bir malzeme, otonom arama-kurtarma sistemlerinde, altyapı uyarılarında ve onarımlarında ve hatta patojenleri tespit etmek ve izole etmek için kullanılabilecek biyo-hibrit malzemelerde kullanılabilir.

Harne, "Şu anda yarattığımız 'dokunma' duygusunu artırmak için bunu bir 'görme' aracına çeviriyoruz" diyor ve devam ediyor: "Amacımız, işaretleri görerek, onları takip ederek ve üzerine bir şey basıyormuş gibi ters mekanik kuvvetin yolundan çıkarak manevra yaparak bir ortamda otonom navigasyonu gösteren bir malzeme geliştirmektir."

Yaklaşım, basit ve ölçeklenebilir bilgi işlem oluşturmak için silikon yarı iletkenlere ihtiyacımız olmadığını gösteriyor.