🖖🏻 🧜🏻 ☑️ 斯坦福大学和另一项创新 🏵️ 👣 🏂🏽

男人是80％的液体。问题：一个人可以制造多少台计算机？乍一看，答案是显而易见的-根本没有。但是您还没有听说过斯坦福大学科学家的另一项创新。

斯坦福大学的思想已经花费了十多年的时间来开发和创建第一个可工作的计算机模型，该模型基于“芯片上的水滴”的物理运动。这是计算机物理的真正突破，它基于计算机的基本名称：能够执行逻辑（数学）运算的可编程设备。 Manu Prokash团队将流体力学的先进理论与过时的计算理论相结合，创建了一台计算机，其计算能力完全基于水物理学。

基于移动液滴物理原理的计算机的工作速度比基于电子运动的计算机慢许多倍。是的，在这种情况下，这并不重要。没有人期望新的基于液体的CPU超级快。但是首席研究员Manu Prakash和他的研究生们希望，在处理液体中使用计算原理将在其他科学领域引发一场计算革命。

最初，Prakash（生物工程学副教授）的主要目标是创建一个可靠的超快速化学分析平台。该方法（将在下面进行更详细的描述）可能使您可以沿微电路的回路发送数百万滴液体，其中每滴液体都可能包含不同的化学物质进行测试。精心设计的芯片将在试管中进行化学实验的时间减少到芯片本身上的一分钟。一旦设计并创建了此芯片，就会将液滴样本加载到其上。

该系统基于施加磁场的镜面反射原理。普拉卡什称他的发明为“电磁钟”。这是一组四个箍，它们在芯片本身周围产生磁场。该芯片的尺寸仅为邮票的一半，其内置的微小金属棒易于磁化。杆形成类似于吃豆人游戏迷宫的纠结路径。表面覆盖着一层薄薄的油，可以使液滴自由运动。一个带有现成的迷宫并且覆盖有油的玻璃碎片被第二个0.2毫米厚的玻璃覆盖。

液体包含对施加的磁场敏感的磁性纳米颗粒。（只能将滴落的实验液体放入已组装且随时可用的微电路中。）只有在微电路完全组装好并可以使用后，才能将滴的实验液体放入其中。这样的顺序使您可以清楚地控制其尺寸，从10μm到1 mm。

通过更改通道的极性，科学家团队可以选择迷宫通过的方式。在“磁性时钟”中，电压被依次提供给箍，从而产生磁场。向其中一个箍施加电压需要花费一秒钟的时间，这称为节拍。此时，液滴仅需迈出一步。灵敏的摄像头安装在设备上方，可以将实验物质视为一个整体，将其不存在（零）。因此，实现了经典的二进制命令结构。

研究人员声称，与大规模技术模型一样，他们可以同时控制数百万滴。在经典计算机中，位是由一个时钟周期控制的，但此处它们是基于流体物理学的。甚至一千个不同的液滴都按照相同的原理进行交互，并同步工作以实现计算目标。

一些最早的电子计算机（计算机），例如UNIVAC I，具有基于汞的内存。这就是为什么基于液体物质表示计算能力的想法并不新颖。

新颖的是利用芯片的物理结构为液体物质提供了有针对性的编程运动。技术发展的最佳方案是实验化学方法的范式转变，这将导致计算机性能的提高。

这也是迈向新一代片上器官医学的一大推动力。这一成就将使我们能够研究药物对人体各个器官的作用。这是一种快速而系统地检查数千种物质影响的能力。（表明它们的影响是什么？）从长远来看，当一台计算机可以代替活生物体时，将导致下一个问题，即“芯片上的人”。

我认为您已经听到了有关“绿色”微电路的新闻，其中用纤维素纳米原纤维（CNF）制成的环氧涂层纸代替了硅。这些想法的结合将使科学家更接近于创建绿色计算机。可以用3M Novec代替的电子和油的存在将大大降低冷却成本，将其降低到几乎为零。

现在，“ Drop on a chip”技术的性能不如任何CPU智能手机。让我们回想一下Intel 4004，该芯片笨重且现代标准的速度非常慢。但是对于1971年来说，这是一次真正的突破，演变为美好的事物。因此，“降到芯片上”并不是另一个改进。这是一个新技术，这个时代不仅会影响计算机世界，还会影响所有应用科学。

斯坦福大学和另一项创新

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