電子機器を使わずにデータを管理するキラギミキューブの新しい機械式コンピューター

読了時間: 2 分
によって Juanita Lopez
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動いているポリマーキューブがギアやレバーを形成しています。

Tokyoノースカロライナ州立大学の科学者たちは、折り畳んだり切断したりできるポリマー製の立方体を使用して、機械式コンピュータを開発しました。このコンピュータは、電子部品を一切使わずにデータの保存、検索、消去が可能です。

機械式コンピュータの主要な特徴:

剛性のある相互接続されたポリマーキューブを使用し、バイナリデータやより複雑なデータ状態を保存できる。このシステムはデータ制御のために可逆的な機能を組み込み、機能ユニットは64個の相互接続されたキューブで構成されている。

機械式コンピュータは通常、レバーや歯車を使用しますが、この新しい発明は複数の位置で安定することができる構造を利用しています。

基本単位は各辺が1センチメートルのプラスチック製の立方体で、64個のセットにまとめられています。設計により、各立方体は上下に動くことができ、接続された立方体全体の構造を変更します。これは手動でも、磁場の力を使っても変更可能です。

ユーザーは64個のキューブユニットを組み合わせて、大きな構造物を作ることができ、これにより、より多くのデータを保存したり、より複雑なタスクを実行したりできます。キューブ同士は伸縮性のあるテープで接続されています。データを更新するためには、これらのユニットの配置を変更する必要があります。この手順では、構造物の端を引っ張ってテープを伸ばし、その後キューブを上下に移動させます。テープを離すと、それが締まってキューブとデータが新しい位置で固定されます。

この発明は、安全なデータの暗号化と復号化のために有望です。さまざまな立方体の配置を利用することで、3Dパスワードを作成することができます。これにより、多くの情報を保存でき、シンプルな構造で9ユニットからなるものでも、36万2千以上の異なる組み合わせを持つことが可能です。

このシステムは単なる二進数データ以上のものを処理できます。64個のキューブのセットは最大で5個の高さまで積み重ねることができ、より複雑なデータの表現が可能です。研究者たちはまだこの「多重状態」を活用するためのコードを開発していませんが、この可能性をさらに探求するための協力を歓迎しています。

チームは、これらのメタ構造を使用して、画面上の2Dに代わり、3Dで情報を表示する触覚ベースのシステムを構築できると考えています。

この革新は、従来の電子計算に代わって物理的な部品を使用することで新たな機会を提供します。このアプローチは、安全なデータ保存やその他の用途への新しい方法を生み出す可能性があります。複数の安定した状態を導入することで、複雑さを増しています。この技術は、データの保存や取得の方法に対する私たちの考え方を変え、現代の計算における電子システムへの依存に挑戦することができます。

この研究は、国立科学財団の複数の助成金によって資金提供されました。この新しい方法は、独自の思考アプローチを示しています。

この研究はこちらに掲載されています:

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

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

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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