Una tela que realiza cálculos y no requiere energía

Tal vez algún día en el futuro sea posible colocar la computadora en el cuerpo, como una camiseta o camisa. En esta dirección , los científicos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Svenson de Pittsburgh están realizando investigaciones . Desarrollaron un material híbrido sensible a la reacción que recibe energía de las reacciones vibratorias químicas y puede realizar cálculos aritméticos basados ​​en cambios en el entorno o los movimientos del sujeto, y potencialmente incluso responder a los signos vitales de la persona que usa esa ropa.

Los coautores de la invención son la profesora Anna C. Balazs, Steven P. Levitan y John A. Jurenko, profesor de ingeniería eléctrica e informática. Pudieron combinar modelos de sistemas autooscilantes basados ​​en geles poliméricos susceptibles y sistemas mecánicos microeléctricos piezoeléctricos (MEMS) para crear un nuevo material reactivo que realmente puede realizar cálculos sin ninguna fuente de energía, ningún tipo de amplificador o computadoras.

Se publicó el trabajo científico "Lograr la sincronización con materiales híbridos activos: geles auto-oscilantes de acoplamiento y películas piezoeléctricas (PZ)"24 de junio de 2015 en la revista "Scientific Reports". Este trabajo combina el estudio de los geles Balash de Belousov-Zhabotinsky (BZ), una sustancia que fluctúa en ausencia de estimulación externa, así como la experiencia de Levitan en el campo de la computación de modelado en sistemas de computación vibracional. Gracias a la colaboración con el Dr. Victor V. Yashin, un estudiante graduado en el campo de la ingeniería química y del petróleo, quien se convirtió en el autor principal del trabajo científico, fue posible desarrollar reglas para crear un material híbrido BZ-PZ.



“La reacción BZ causa oxidación y contracción periódicas del catalizador metálico que está unido al gel; a su vez, esto hace que el gel se hinche o encoja. Colocamos la consola piezoeléctrica sobre el gel, de modo que cuando el gel se mueve, PZ genera un voltaje eléctrico. Por el contrario, la aplicación de voltaje eléctrico a la consola PZ hace que el material de gel se doble ”, dice Balash. - Por lo tanto, cuando cada módulo BZ-PZ está conectado a otro módulo, la expansión del gel BZ oscilante en el primer módulo afecta la consola piezoeléctrica, que genera voltaje eléctrico. Este voltaje, a su vez, afecta la consola PZ en el segundo módulo, y dicha desviación cambia el patrón de oscilación del gel en el segundo módulo. El resultado es un sistema de oscilación de tipo swing,lo que hace posible comunicar e intercambiar información entre unidades ".

Se pueden conectar numerosos módulos BZ-PZ en paralelo o en serie, lo que crea oportunidades para varios patrones de comunicación generados y almacenados dentro del sistema. Estas plantillas guardadas pueden considerarse como la "memoria" de la computadora. Es cierto que tal computadora difícilmente se puede usar para todas las tareas, pero solo para cálculos específicos que coinciden con la plantilla y otros cálculos distintos de cero, dice Levitan.

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