En ny mekanisk dator lagrar data med kirigami-inspirerade polymerkuber utan elektronik.

StockholmForskare vid North Carolina State University har uppfunnit en ny typ av mekanisk dator. Denna dator använder speciella kuber gjorda av hårda material istället för elektroniska delar. Biträdande professor Jie Yin och hans team har skapat denna prototyp. Kuberna kan lagra, hämta och radera data genom att flyttas till olika positioner.

Dessa mekaniska datorer har flera viktiga egenskaper:

• Plastkuber på 1 cm som grupperas i enheter om 64 sammanlänkade kuber
• Konstruerade utifrån kirigami, konsten att skära och vika papper
• Kuberna kan ha fem eller fler olika lägen, inte bara binära (0 eller 1)
• Förändringar i kubernas position påverkar hela strukturen
• Redigering av data kräver att man sträcker ut det elastiska bandet som förbinder kuberna
• Kan skapa 3D-mekanisk kryptering eller dekryptering
• 64-kubers enheter kan staplas upp till fem kuber i höjd

Systemet är intressant av flera skäl. Det lagrar data genom att flytta kuber uppåt eller nedåt. Dessa förflyttningar ändrar formen på hela kubgruppen. En magnetisk platta kan driva kuberna från ett avstånd genom att använda magnetiska fält. Kuberna är sammanlänkade med elastiskt band, vilket håller dem på plats när datan är inställd.

Yanbin Li, en forskare vid NC State, förklarade att detta system kan användas praktiskt. Till exempel kan människor skapa 3D-lösenord genom att arrangera kuber på specifika sätt. Med ett enkelt binärt system kan nio kuber bilda mer än 362 000 olika mönster. Det finns också potential för mer avancerad databehandling eftersom dessa kuber kan ha flera stabila tillstånd.

Detta projekt har väckt uppmärksamhet på grund av sin höga informationskapacitet. Dessa kuber kan arrangeras på mer komplexa sätt än traditionella binära system. Genom att stapla dem upp till fem lager höga, överskrider de de vanliga gränserna för datalagring och bearbetning. Den aktuella forskningen är inriktad på grundläggande binär databehandling, men teamet ser möjligheter för framtida förbättringar inom kodning.

Läs också:

Idag · 01:33

Kan ljudmagi fängsla blinda sinnen? Ny studie.

En mekanisk dator skulle kunna bidra till att skapa nya beröringsbaserade system som visar information i 3D istället för att använda pixelskärmar. Denna typ av skärm skulle kunna erbjuda nya sätt att interagera med data.

Projektet, som finansieras av National Science Foundation, syftar till att utveckla mer tillförlitlig mekanisk datalagring. Det bygger på mekaniska strukturer istället för elektronik eller mjukvarukoder. Framtida samarbeten kan leda till utveckling av nya program med dessa unika strukturer. Dessutom kan dessa system koda och avkoda information mekaniskt, vilket erbjuder en annorlunda metod för kryptering.

Forskningen visar att mekaniska system kan användas för datalagring och kryptering. Teamets arbete visar att fysik och materialvetenskap kan samverka med datavetenskap. När detta område utvecklas kan det förändra vår förståelse av data och säkerhet.

Framstegen som görs inspirerar till fler idéer för användning. Forskare kommer att undersöka kodning och andra avancerade användningsområden för dessa 3D-former. Med samarbete och ytterligare tester kan detta kirigami-baserade system bli en vanlig del av datortekniken.