Forskere udfører enkle beregninger ved at skinne lysmønstre gennem en gennemskinnelig terning

McMaster -forskere har udviklet en enkel og meget ny form for computing ved at skinne mønstrede bånd af lys og skygge gennem forskellige facetter af en polymerterning og læse de kombinerede resultater, der kommer frem.

Materialet i terningen læser og reagerer intuitivt på lyset på omtrent samme måde som en plante ville vende sig til solen, eller en blæksprutte ville ændre hudens farve.

Forskerne er kandidatstuderende i kemi under tilsyn af Kalaichelvi Saravanamuttu, en lektor i kemi og kemisk biologi, hvis laboratorium fokuserer på ideer inspireret af naturlige biologiske systemer.

Forskerne var i stand til at bruge deres nye proces til at udføre simple additions- og subtraktionsspørgsmål.

"Dette er autonome materialer, der reagerer på stimuli og udfører intelligente operationer, "siger Saravanamuttu." Vi er meget begejstrede for at kunne foretage addition og subtraktion på denne måde, og vi tænker på måder at udføre andre beregningsfunktioner på. "

Forskernes arbejde, offentliggjort i dag i tidsskriftet Naturkommunikation , repræsenterer en helt ny computerform, en, de siger, løfter om komplekse og nyttige funktioner, der endnu ikke skal forestilles, muligvis organiseret langs strukturerne i neurale netværk.

Beregningsformen er stærkt lokaliseret, behøver ingen strømkilde og fungerer fuldstændigt inden for det synlige spektrum.

Teknologien er en del af en gren af ​​kemi kaldet ikke -lineær dynamik, og bruger materialer designet og fremstillet til at producere specifikke lysreaktioner.

En forsker skinner lagstrimler af lys gennem toppen og siderne af en lille, glashus, der holder den ravfarvede polymer, sig omtrent på størrelse med en matrice, der bruges i et brætspil. Polymeren starter som en væske og omdannes til en gel i reaktion på lyset.

En neutral bærestråle passerer gennem terningen fra bagsiden, mod et kamera, der læser resultaterne, som brydet af materialet i terningen, hvis komponenter spontant dannes til tusinder af filamenter, der reagerer på lysmønstrene for at producere et nyt tredimensionelt mønster, der udtrykker resultatet.

"Vi ønsker ikke at konkurrere med eksisterende computerteknologier, "siger medforfatter Fariha Mahmood, en kandidatstuderende i kemi. "Vi forsøger at bygge materialer med mere intelligente, sofistikerede svar. "