Bilim insanları, “sıkıştırdıkça düşünen” bir mekanik devre geliştirdi

Hiç bilgisayarınızı daha süratli hale getirmek için sıkıştırmak istediğiniz oldu mu? Şayet bu türlü “aktif” bir yaklaşımı seviyorsanız, araştırmacılar, yalnızca onu sıkıştırırsanız hesaplamalar yapabilen bir bilgisayar geliştirdiler. Üzerine mekanik gerilim uygulandığında, bilgisayar “algılayarak” ve “düşünerek” deformasyonu bir sürece dönüştürüyor.

Çalışmalarını Nature’da yayınlayan araştırmacılar, karmaşık aritmetiği hesaplayabilen kauçuk-gümüş kontaklarına sahip kauçuktan yapılmış mekanik bir entegre devre geliştirdiler. Bu metamalzeme, tıpkı cildimizin bir ikaza tepki vermesi gibi, kendisine uygulanan kuvvetlere tepki veriyor.

Penn State’den baş araştırmacı Profesör Ryan Harne yaptığı açıklamada, “Bu tıp sinyalleri işlemek için ek devreler gerektirmeden anda mekanik gerilimi algılayabilen, düşünebilen ve üzerinde hareket edebilen bir mühendislik gerecinin ilk örneğini geliştirdik” dedi ve devam etti: “Yumuşak polimer materyal, daha sonra işlenen dijital bilgi dizilerini alabilen ve tepkileri denetim edebilen yeni dijital bilgi dizileriyle sonuçlanan bir beyin gibi davranır.“

Test edilen uygulamalardan birinde, gereç iki sayıyı birbirine eklemek için kullanıldı. Numaralar, kauçuk blok sola ve sağa doğru ezilerek seçildi. Gereç daha sonra çalışmaya başlayarak mantıksal süreci gerçekleştirdi. Mekanik bilgi, elektrik sinyallerine dönüştürüldü.

Malzemenin birçok öteki muhtemel uygulama alanı da bulunuyor. Sadece mekanik bir uyarana cevap vermek için değil, radyo dalgalarını algılayıp karşılık vermek için de kullanılabilir ya da belli ışık sinyallerini iletmek için uyarlanabilir. “Algılayan” ve “düşünen” bir materyal, otonom arama-kurtarma sistemlerinde, altyapı ikazlarında ve tamirlerinde ve hatta patojenleri tespit etmek ve izole etmek için kullanılabilecek biyo-hibrit gereçlerde kullanılabilir.

Harne, “Şu anda yarattığımız ‘dokunma’ hissini artırmak için bunu bir ‘görme’ aracına çeviriyoruz” diyor ve devam ediyor: “Amacımız, işaretleri görerek, onları takip ederek ve üzerine bir şey basıyormuş aynıi aykırı mekanik kuvvetin yolundan çıkarak hareket yaparak bir ortamda otonom navigasyonu gösteren bir gereç geliştirmektir.“

Yaklaşım, kolay ve ölçeklenebilir bilgi işlem oluşturmak için silikon yarı iletkenlere muhtaçlığımız olmadığını gösteriyor.