莱顿大学 视频打开屏幕
信用:范赫克,本斯 一块波纹状的橡胶可以作为一台简单的计算机,显示记忆和显示数到二的能力
莱顿大学和阿姆斯特丹AMOLF研究所研究机械超材料的物理学家在《PNAS》杂志上发表了关于计算橡胶的文章
“简单的材料可以处理信息,我们希望找到背后的原理
" 其他物理学家使用望远镜、显微镜或粒子加速器来研究他们的课题,马丁·范·赫克和哈德良·本斯只是使用橡胶片,他们将橡胶片折叠起来并拍摄下来
通过这种方式,他们证明了即使是极其简单的材料也能够进行某种信息处理
研究人员(在莱顿大学和阿姆斯特丹的AMOLF研究所)的一段视频显示,一块波纹状的橡胶,用压力机从上面慢慢压扁
首先,波纹慢慢弯曲,但在某个点,它们会断裂,这意味着它们会突然变成另一种形状
Bense和Van Hecke决定将这些捕捉点视为“比特”,当它们弯曲时从0变为1,当它们松开时又变回0 利用照相机和本斯的耐心,他们绘制了所有州的地图
事情很快变得复杂起来:一块显示三位的橡胶理论上可以存在于八种状态中
每次位翻转意味着转换到另一个状态
学分:莱顿大学 事情变得更有趣了 该小组正在开拓的领域被称为“机械超材料”,这种材料的性能取决于机械结构,而不仅仅取决于材料本身的性能
最初,波纹橡胶经历了四种状态:从无比特开启(000)到所有三个比特开启(111),然后当压力释放时返回
但是当本斯稍微倾斜一下地板块时,事情变得更有趣了
通过这种方式,引入了一些失真,这导致比特相互影响
该方案现在变得更加复杂,最多可以达到7个不同的州
至关重要的是,有时增加和减少压力会导致系统处于前所未有的状态
“这是一种记忆,”本斯说,“系统的状态不仅取决于压力,还取决于它的过去
" 计数橡胶计算机的状态方案
应用程序总是紧随其后 另一块橡皮显示了计数行为
在一次挤压-释放之后达到一种状态,在第二次挤压-释放之后达到另一种状态
“实际上,它会计算挤压的次数,”本斯说
范赫克说:“这是一种信息处理形式,即使它非常简单。”
在这篇文章中,研究人员描述了实验和计算,并从理论上阐述了比特的相互影响,以便理解比特翻转的顺序
“申请可能会接踵而至,”范赫克说,“但我不知道是哪几个
“早期对机械超材料的研究导致了减震运动鞋和软机器人的改进
“应用总是会到来,”范赫克说,“但我们首先要弄清楚这些超材料背后的原理
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