Дослідники з Університету Північної Кароліни в США створили механічний комп’ютер, що використовує полімерні куби для зберігання даних, виходячи за межі традиційної бінарної системи.
Про це повідомляє видання Interesting Engineering.
Унікальна конструкція пристрою дозволяє записувати та змінювати дані без використання електронних компонентів.
Сучасні обчислювальні пристрої споживають багато енергії та виділяють значну кількість тепла. Для розв’язання цієї проблеми науковці з Університету Північної Кароліни розробили механічний комп’ютер, що не потребує електрики для своєї роботи.
Пристрій складається з полімерних кубиків, кожен з яких має розмір менше одного сантиметра. Один функціональний модуль містить 64 таких кубики, з’єднаних між собою тонкими смужками еластичної стрічки. Дизайн цих кубиків заснований на кірігамі — японському мистецтві вирізання з паперу. Коли один з кубів переміщається вгору або вниз, це змінює геометрію з’єднаних трубок.
Функціональна одиниця являє собою метаструктуру, яка зберігає інформацію та дозволяє виконувати складні обчислення. Для зміни даних користувачеві потрібно потягнути за краї метаструктури, переміщуючи окремі кубики. Коли метаструктура звільняється, стрічка стискається, утримуючи кубики на місці та зберігаючи дані.
Інформаційна щільність цього пристрою є досить високою. Використовуючи бінарну структуру, де кубики можуть розташовуватися або вгорі, або внизу, проста метаструктура з дев’яти функціональних блоків може мати більше 362 000 різних конфігурацій, пояснюють дослідники.
Цікаво, що механічний комп’ютер не обмежується лише двійковою системою — 0 і 1. Кожен функціональний блок з 64 кубів можна налаштувати в різних конфігураціях, а кубики можуть бути розташовані до п’яти у висоту. Це дозволяє виконувати більш складні обчислення, а передача даних залежить від висоти кубика, зазначають розробники. У межах цієї експериментальної системи було показано, що кубики можуть мати п’ять або більше різних станів. Теоретично це означає, що один кубик може представляти не тільки 1 або 0, але також 2, 3 або 4.
Дослідники планують застосовувати ці метаструктури для створення тактильних систем, які передаватимуть інформацію у тривимірному форматі, а не у вигляді пікселів на екрані. Наприклад, певна конфігурація кубиків може слугувати тривимірним паролем.
