Komputer mechaniczny z polimerowych sześcianów kirigami, przetwarza dane bez elektroniki.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej stworzyli komputer, który nie wykorzystuje żadnych elementów elektronicznych. Zamiast tego opiera się na konstrukcji składającej się z papieru, który jest zginany z połączonymi plastikowymi kostkami. System ten jest w stanie mechanicznie przechowywać, pobierać i kasować dane.

To mechaniczne urządzenie działa w oparciu o systemy, które mogą mieć wiele stabilnych stanów. Są to struktury, które mogą pozostawać stabilne w różnych konfiguracjach. Oto krótki opis:

Sztywne sześciany polimerowe o wymiarach 1 centymetra łączą się w zestawy funkcjonalne składające się z 64 elementów, które można manipulować za pomocą sił mechanicznych lub magnetycznych.

Sześciany pełnią rolę podstawowych jednostek obliczeniowych, symbolizując 1 lub 0 w zależności od ich położenia. Przesunięcie sześcianu w górę lub w dół zmienia dane w systemie. Projekt opiera się na zasadach kirigami, które polegają na cięciu i składaniu papieru. Naukowcy zastosowali te zasady do materiałów trójwymiarowych, aby stworzyć sześciany.

System składa się z 64 połączonych sześcianów. Te sześciany można łączyć w większe grupy do bardziej skomplikowanych zadań. Są połączone cienką, elastyczną taśmą. Użytkownicy pociągają taśmę, aby przesunąć sześciany. Gdy taśma wraca do swojego pierwotnego rozmiaru, utrzymuje sześciany i dane na swoim miejscu.

Jie Yin, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej i kosmicznej na NC State, uważa, że system ten ma potencjał wykraczający poza podstawowe obliczenia. Wyjaśnia, że sześciany mogą mieć pięć lub więcej stanów, co oznacza, że mogą reprezentować wartości inne niż tylko 1 lub 0, na przykład 2, 3 lub 4. To pozwoliłoby systemowi na przetwarzanie większej ilości danych.

Zobacz również:

Dzisiaj · 13:52

Przełom w leczeniu arytmii dzięki nowemu odkryciu

Naukowcy przetestowali sześciany w pięciu różnych stanach w swoim nowym systemie. Każdy zestaw 64 sześcianów może tworzyć wiele różnych wzorów. To umożliwia bardziej zaawansowane obliczenia niż tylko kod binarny. Obecny etap wygląda obiecująco, ale nie opracowano jeszcze kodowania potrzebnego do pełnego wykorzystania tych wzorów. Są otwarci na współpracę z innymi badaczami, aby dalej to zgłębiać.

Jednym z interesujących zastosowań jest szyfrowanie lub deszyfrowanie 3D, gdzie szczególne ustawienie tych jednostek funkcyjnych może działać jako hasło 3D. Yanbin Li, będący badaczem podoktoranckim na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, wspomniał, że gęstość informacji jest bardzo wysoka. Nawet prosta metastruktura z 9 jednostkami funkcyjnymi może stworzyć ponad 362 000 różnych konfiguracji.

System można obsługiwać zdalnie. Magnetyczna płytka na górze pozwala użytkownikom przesuwać kostki. Dzięki temu system można wykorzystać do różnych celów, takich jak bezpieczne przechowywanie danych i szyfrowanie informacji.

Naukowcy dostrzegają potencjał w opracowywaniu systemów dotykowych. Takie systemy mogłyby przedstawiać informacje w trzech wymiarach zamiast na ekranie, co umożliwia użytkownikom interakcję z danymi za pomocą dotyku.

Badania te zostały sfinansowane przez Narodową Fundację Nauki dzięki grantom numer 2005374, 2126072 oraz 2231419.