Computador mecânico revolucionário usa cubos de kirigami no lugar de componentes eletrônicos

São PauloPesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram um novo tipo de computador mecânico. Este computador utiliza cubos especiais feitos de materiais rígidos em vez de peças eletrônicas. O professor associado Jie Yin e sua equipe criaram esse protótipo. Os cubos podem armazenar, recuperar e apagar dados ao serem movidos para diferentes posições.

Estas máquinas mecânicas possuem várias características notáveis:

• Cubos plásticos de 1 cm agrupados em unidades de 64 cubos interconectados
• Desenvolvidas com base no kirigami, a arte de cortar e dobrar papel
• Os cubos podem assumir cinco ou mais estados diferentes, não apenas binário (0 ou 1)
• Mudanças na posição dos cubos alteram toda a estrutura
• A edição de dados requer esticar uma fita elástica que conecta os cubos
• Podem criar criptografia ou descriptografia mecânica em 3D
• Unidades de 64 cubos podem ser empilhadas até cinco cubos de altura

O sistema é fascinante por vários motivos. Ele armazena dados movendo cubos para cima ou para baixo. Esses movimentos alteram a forma do conjunto de cubos. Uma placa magnética consegue empurrar os cubos à distância utilizando campos magnéticos. Os cubos são conectados por uma fita elástica, que os mantém no lugar uma vez que os dados estão definidos.

Yanbin Li, pesquisador da NC State, afirmou que este sistema pode ser utilizado de forma prática. Por exemplo, pessoas podem criar senhas 3D ao organizar cubos de maneiras específicas. Utilizando uma configuração binária simples, nove cubos podem formar mais de 362.000 padrões diferentes. Além disso, há potencial para computação mais complexa, pois esses cubos podem ter múltiplos estados estáveis.

Este projeto tem atraído atenção por sua alta capacidade de informação. Esses cubos podem ser organizados de maneiras mais complexas do que os sistemas binários tradicionais. Ao empilhá-los em até cinco camadas de altura, eles superam os limites habituais de armazenamento e processamento de dados. A pesquisa atual foca na computação binária básica, mas a equipe vê potencial para melhorias futuras em codificação.

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Um computador mecânico poderia auxiliar na criação de novos sistemas táteis que exibam informações em 3D em vez de utilizar telas de pixels. Esse tipo de display poderia oferecer novas maneiras de interagir com dados.

O projeto, financiado pela Fundação Nacional de Ciência, visa criar um armazenamento de dados mecânico mais confiável. Ele utiliza estruturas mecânicas em vez de eletrônica ou software. Futuras colaborações podem criar novos programas usando essas estruturas únicas. Além disso, esses sistemas podem codificar e decodificar informações mecanicamente, oferecendo uma nova maneira de criptografia.

A pesquisa indica que sistemas mecânicos podem ser utilizados para armazenamento e criptografia de dados. O trabalho da equipe demonstra que a física e a ciência dos materiais podem colaborar com a computação. Com o avanço dessa área, nossa compreensão sobre dados e segurança pode ser transformada.

Os avanços alcançados incentivam mais ideias e aplicações. Pesquisadores explorarão codificação e outros usos avançados para essas formas 3D. Com trabalho em equipe e mais testes, esse sistema baseado em kirigami pode se tornar uma parte comum da tecnologia de computação.