聚合物立方体:超越二进制存储的新技术
北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种利用聚合物立方体的机械计算机原型,不再局限于二进制数据存储。这种设计灵感来自日本的切纸艺术(kirigami),可以在没有电子元件的情况下储存、检索和擦除数据。
机械计算机的创新设计
这台机械计算机由不超过1厘米的聚合物立方体组成。一个功能单元包含64个这样的立方体,通过薄弹性胶带连接。当这些立方体中的任意一个被推上或推下时,会改变相互连接的管道的几何形状,从而存储数据或进行更复杂的计算。用户只需拉动结构边缘即可编辑数据,释放后弹性胶带会收缩,使立方体固定,从而锁定数据。
超越二进制存储
研究人员表示,这种机械计算机不仅限于传统的二进制系统。每个功能单元的64个立方体可以配置成多种结构,并且立方体可以堆叠到五层高。理论上,这意味着一个立方体不仅可以表示0或1,还可以表示2、3或4等更多状态。
低能耗计算的前景
随着计算技术的发展,能源消耗问题日益严重。特别是基于云的数据存储和新兴的人工智能应用,能源需求不断增加。在这种背景下,无需电力的机械计算机显得尤为重要。此前的机械计算机设计通常使用杠杆和齿轮,但北卡罗来纳州立大学的研究人员利用更易操作的聚合物立方体,突破了这一传统。
未来应用及发展
研究团队还希望将这种元结构应用于其他领域。例如,创建能够以三维形式显示信息的触觉系统,甚至可以用特定配置的立方体作为三维密码。获取更多有价值信息 访问:https://byteclicks.com
研究结果已发表在《科学进展》期刊上。