Vědci vytvořili gumový počítač. K čemu by se dal použít?

Dva nizozemští vědci přišli na to, jak z kusu gumy udělat počítač. Ačkoli zdůrazňují, že se zatím jedná o velmi předběžný nápad na výpočetní zařízení, přibližuje se vytvoření programovatelných materiálů s neobvyklými aplikacemi, píše server Phys.

Kousek gumy může fungovat jako jednoduchý počítač s pamětí a schopností počítat do dvou. „Jednoduché materiály mohou zpracovávat informace a my chceme najít principy, které za tím stojí,“ napsali fyzikové z Leidenské univerzity a výzkumného ústavu AMOLF v Amsterdamu.

Tam, kde jiní fyzici používají ke studiu teleskopy, mikroskopy nebo urychlovače částic, Martin van Hecke a Hadrien Bense používají pouze kousky gumy. Tímto způsobem dokázali, že i extrémně jednoduchý materiál je schopen provádět určitý druh zpracování informací.

Video, které vědci natočili, ukazuje kus vlnité gumy, který je shora pomalu mačkán pomocí lisu. Nejprve se vlnovky pomalu ohýbají podél, ale v určitém okamžiku se zlomí, což znamená, že náhle vyskočí do jiného tvaru. Bense a Van Hecke se rozhodli nahlížet na tyto body prasknutí jako na „bity“, které se při prohýbání posunují z 0 na 1 a při rozpojování zpět na 0.

Oblast, kterou skupina průkopnicky rozvíjí, se nazývá „mechanické metamateriály“, tedy materiály, jejichž vlastnosti závisí na mechanické struktuře, nikoli pouze na vlastnostech samotného materiálu. Zpočátku vlnitá guma přecházela přes čtyři stavy: od žádného zapnutého bitu (000) po všechny tři zapnuté bity (111), a poté zpět, když se uvolní tlak. Věci se však staly zajímavějšími, když Bense zemnící desku trochu naklonil. Tímto způsobem došlo k určitému zkreslení, které způsobilo, že se bity navzájem ovlivňovaly.

Schéma se nyní stává mnohem složitějším a umožňuje dosáhnout až sedmi různých stavů. Zásadní je, že někdy zvýšení a snížení tlaku vede ke stavu, ve kterém se systém ještě nenacházel. „Jedná se o jakýsi druh paměti,“ říká Bense, „stav systému závisí nejen na tlaku, ale také na jeho minulosti.“

Zdroj: phys.org