Un ordinateur mécanique révolutionnaire utilise des cubes de kirigami à la place de l'électronique

Temps de lecture: 2 minutes
Par Jean Rivière
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Cubes en polymère kirigami disposés en composants d'ordinateur mécanique

ParisDes chercheurs de l'Université d'État de la Caroline du Nord ont mis au point un nouveau type d'ordinateur mécanique. Cet appareil utilise des cubes spéciaux en matériaux durs au lieu de composants électroniques. Le professeur associé Jie Yin et son équipe sont à l'origine de ce prototype. Les cubes peuvent stocker, récupérer et effacer des données en les déplaçant dans différentes positions.

Ces ordinateurs mécaniques possèdent plusieurs caractéristiques essentielles :

  • Des cubes en plastique de 1 cm rassemblés en unités de 64 cubes interconnectés
  • Conception inspirée du kirigami, l'art de couper et plier le papier
  • Les cubes peuvent avoir cinq états différents ou plus, et ne se limitent pas au binaire (0 ou 1)
  • Les changements dans la position des cubes modifient toute la structure
  • La modification des données nécessite d'étirer un ruban élastique reliant les cubes
  • Capables de créer une cryptographie mécanique en 3D
  • Les unités de 64 cubes peuvent être empilées jusqu'à une hauteur de cinq cubes

Le système présente plusieurs aspects fascinants. Il stocke des données en déplaçant des cubes vers le haut ou vers le bas. Ces déplacements modifient la forme de l'ensemble du groupe de cubes. Une plaque magnétique peut déplacer les cubes à distance grâce à des champs magnétiques. Les cubes sont reliés par un ruban élastique, ce qui les maintient en place une fois les données enregistrées.

Yanbin Li, chercheur à NC State, a expliqué que ce système peut avoir des applications pratiques. Par exemple, les utilisateurs peuvent créer des mots de passe en 3D en disposant des cubes de manière spécifique. Avec une configuration binaire simple, neuf cubes peuvent générer plus de 362 000 combinaisons différentes. Il y a également un potentiel pour des calculs plus complexes, car ces cubes peuvent avoir plusieurs états stables.

Ce projet a attiré l'attention grâce à sa grande capacité d'information. Ces cubes peuvent être disposés de manière plus complexe que les systèmes binaires traditionnels. En les empilant sur cinq niveaux, ils dépassent les limites habituelles de stockage et de traitement des données. Actuellement, les recherches sont concentrées sur l'informatique binaire de base, mais l'équipe entrevoit des possibilités d'améliorations futures en codage.

Un ordinateur mécanique pourrait permettre la création de nouveaux systèmes tactiles affichant des informations en trois dimensions plutôt que sur des écrans à pixels. Ce type d'affichage ouvrirait de nouvelles possibilités d'interaction avec les données.

Le projet, financé par la National Science Foundation, vise à créer un stockage de données mécaniques plus fiable. Il s'appuie sur des structures mécaniques au lieu d'électronique ou de codes logiciels. De futures collaborations pourraient permettre de développer de nouveaux programmes basés sur ces structures uniques. En outre, ces systèmes peuvent encoder et décoder l'information de manière mécanique, offrant ainsi une méthode différente de cryptage.

Les recherches révèlent que des systèmes mécaniques peuvent être utilisés pour le stockage et le chiffrement des données. Le travail de l'équipe montre que la physique et la science des matériaux peuvent être intégrées à l'informatique. À mesure que ce domaine progresse, il pourrait transformer notre compréhension de la sécurité des données.

Les progrès réalisés inspirent davantage d'idées d'utilisation. Les chercheurs se pencheront sur le codage et d'autres usages avancés de ces formes en 3D. Grâce au travail d'équipe et à des tests supplémentaires, ce dispositif basé sur le kirigami pourrait devenir un élément courant de la technologie informatique.

L'étude est publiée ici:

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.ado6476

et sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est

Yanbin Li, Shuangyue Yu, Haitao Qing, Yaoye Hong, Yao Zhao, Fangjie Qi, Hao Su, Jie Yin. Reprogrammable and reconfigurable mechanical computing metastructures with stable and high-density memory. Science Advances, 2024; 10 (26) DOI: 10.1126/sciadv.ado6476
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