研究人員通過半透明的立方體照亮光線模式來進(jìn)行簡單的計算

麥克馬斯特研究人員通過在聚合物立方體的不同方面照射圖案化的光線和陰影帶，并閱讀出現(xiàn)的綜合結(jié)果，開發(fā)出一種簡單而高度新穎的計算形式。

立方體中的材料直觀地讀取和反應(yīng)光，就像植物轉(zhuǎn)向太陽一樣，或者墨魚會改變其皮膚的顏色。

研究人員是由化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)副教授Kalaichelvi Saravanamuttu監(jiān)督的化學(xué)研究生，他的實驗室專注于受自然生物系統(tǒng)啟發(fā)的思想。

研究人員能夠使用他們的新過程來執(zhí)行簡單的加法和減法問題。

“這些是響應(yīng)刺激并進(jìn)行智能操作的自主材料，”Saravanamuttu說。“我們非常高興能夠以這種方式進(jìn)行加法和減法，我們正在考慮如何進(jìn)行其他計算功能。”

今天發(fā)表在“ 自然通訊 ”雜志上的研究人員的工作代表了一種全新的計算形式，他們認(rèn)為這種計算方式可以實現(xiàn)復(fù)雜而有用的功能，這些功能尚未想象，可能是沿著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組織起來的。

計算形式高度本地化，不需要電源，完全在可見光譜范圍內(nèi)運(yùn)行。

該技術(shù)是化學(xué)分支的一部分，稱為非線性動力學(xué)，并使用設(shè)計和制造的材料來產(chǎn)生對光的特定反應(yīng)。

研究人員通過一個裝有琥珀色聚合物的微小玻璃盒的頂部和側(cè)面照射分層的光線，這個聚合物本身大小與棋盤游戲中使用的模具大小相當(dāng)。聚合物以液體形式開始并在與光反應(yīng)時轉(zhuǎn)變成凝膠。

中立的載波光束從背面穿過立方體，朝向照相機(jī)讀取結(jié)果，由立方體中的材料折射，其成分自發(fā)地形成數(shù)千根燈絲，這些燈絲對光的圖案做出反應(yīng)，產(chǎn)生新的三種 -表達(dá)結(jié)果的維度模式。

“我們不想與現(xiàn)有的計算技術(shù)競爭，”共同作者，化學(xué)碩士生Fariha Mahmood說。“我們正在嘗試用更智能，更復(fù)雜的反應(yīng)來構(gòu)建材料。”