Es fácil olvidar cómo eran las computadoras en los días de Babbage. Grandes sistemas físicos con engranajes y partes móviles. Si bien esa forma de computación mecánica se ha ido, los investigadores de LLNL se están inspirando en ella para nuevas tecnologías novedosas . Al combinar las puertas lógicas de la vieja escuela con la fabricación aditiva, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ha creado «materiales sensibles» que pueden responder a los cambios en su entorno. Como resultado, las puertas lógicas prosperan en situaciones donde las computadoras comunes no pueden, es decir, entornos de alta radiación, calor o presión.
Según el investigador principal Andy Pascal:
Si incrustaba puertas lógicas en el material, ese material podría sentir algo sobre su entorno. Es una forma de tener un material receptivo; nos gusta llamarlo un material sensible, que podría tener respuestas complicadas a la temperatura, la presión, etc. La idea es que va más allá de ser inteligente. Está respondiendo de forma controlada y precisa.
La creación de tales materiales sensibles requirió una fabricación microaditiva y resoluciones intensas. Cada puerta comprende «flexiones» que se comportan como interruptores. Las flexiones se encadenan y, en reacción a determinados estímulos, desencadenan una alteración en sus configuraciones. Estos cambios son programables de tal manera que realizan cálculos lógicos mecánicos sin alimentación externa.
Las puertas operan debido al desplazamiento. Las señales que reciben están en binario, que se transmiten desde un transductor. Puede ser un pulso de presión o un pulso de luz de un cable de fibra óptica, lo que hará que realicen un cálculo. Ellos interpretan los resultados como movimiento y la cadena continúa a lo largo de todas las puertas, cambiando así físicamente la forma del dispositivo.
Creación de ordenadores mecánicos de metamaterial
Los investigadores pudieron afinar las reacciones de los materiales sensibles mediante el ajuste de las flexturas. Aunque, es sorprendente que usaran materiales termoplásticos relativamente simples, es decir, ABS. Incluso utilizaron Solidworks para hacer los modelos y los imprimieron con Stratasys F370 en ABS (ABS-M30).
La idea de estos materiales sensibles es análoga a la de la impresión 4D , que tiene aplicaciones similares. Si bien la impresión 4D ha tenido usos interesantes, rara vez son tan complejos. La investigación adicional con estos materiales sensibles podría ayudar a crear construcciones muy interesantes. Las puertas lógicas mecánicas, aunque no son tan potentes como las computadoras típicas, podrían resultar útiles en los rovers enviados al espacio exterior. También podrían servir como computadoras de bajo consumo con la capacidad de sobrevivir a interferencias nucleares o electromagnéticas. Normalmente, las computadoras no podrían sobrevivir en estas condiciones. Sin embargo, las puertas lógicas no solo sobrevivirían, sino que incluso podrían usar los estímulos a su favor.
“ Lo bueno de nuestro diseño es que no tiene una escala limitada ”, dijo Pascall. “ Podemos bajar a un orden de varios micrones hasta el tamaño que necesite, y se puede crear un prototipo rápidamente. Esta sería una tarea difícil sin la impresión 3D «.
Imagen destacada cortesía del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore.
