Analogno gumeno "računalo" može brojati do deset
Gumena struktura, precizno oblikovana u "ljestve" s poprečnim gredama, u stanju je brojati koliko je puta na nju primijenjena mehanička sila. Izum ima potencijal za primjenu u analognom računalstvu
Znanstvenici s nizozemskih sveučilišta Leiden i AMOLF Amsterdam izradili su neobičan predmet – komad gume u obliku ljestava s 22 "grede". Ovaj komad gume, koji ne impresionira izgledom, u svojoj je biti daleko impresivniji. U stanju je, naime, brojati koliko je puta na njega izvršen mehanički pritisak.
Gumeni blok zapravo je primjer metamaterijala, materijala čija svojstva nisu određena isključivo njegovim sastavom, već i strukturom. Spomenute grede, kao što možete vidjeti na priloženoj snimci, savijaju se kada se na bočne strane sklopa primijeni mehanička sila, i to čine jedna po jedna. Nakon prvog pritiska, samo će prva greda biti potisnuta u stranu, nakon drugoga dvije, i tako dalje – pa jednostavnim pogledom iz oblika ovog "brojača" možemo vidjeti koliko je puta bio pritisnut.
Analogni binarni sklop
Autori objašnjavaju da se položaj greda može tumačiti kao stanje 0 ili 1 u digitalnom računalu. "Nije nam lako bilo dizajnirati strukturu tako da se ona ponaša onako kako smo htjeli. Brojanje je najjednostavnija računalna operacija koje smo se dosjetili, pa nam je to bila logična početna točka", kaže Lennard Kwakernaak, jedan od stručnjaka koji stoje iza ove inovacije.
U procesu istraživanja su se "igrali" materijalima i otkrivali njihova svojstva, pa su tako uspjeli dobiti različite reakcije u gumi stišćući je različitom snagom. Jedna od pritom nastalih inovacija je i metamaterijal koji će "odbrojati" do kraja samo ako ga se pritisne pravilnim redoslijedom, s predodređenom snagom. Riječ je, dakle, o određenoj vrsti mehaničke brave.
Kad je riječ o primjeni ovog izuma u stvarnom svijetu, znanstvenici kažu da bi se analogni brojači poput ovoga mogli upotrijebiti u brojanju automobila različitih masa, koji prelaze preko mosta. Isto tako, moguće je načiniti i mehaničke brojače koraka, jer oni mogu biti i vrlo maleni, a ujedno su i jeftini, robusni i ne zahtijevaju održavanje.
"Odrediti kako se tako tanke grede savijaju točno koliko treba, zahtjevnije je učiniti nego što biste pomislili. Čak i računalo jedva može simulirati to ponašanje", zaključuje Kwakernaak uz poruku da sada imaju cilj stvoriti i kompliciranije strukture sličnih "analognih računala". Znanstveni rad "Brojanje i sekvencijalno procesiranje informacija u mehaničkim metamaterijalima" objavljen je u časopisu Physical Review Letters.
