Conhea o computador com bits feitos de borracha

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Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/12/2021

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Este possivelmente o primeiro bit de borracha do mundo.
[Imagem: Van Hecke/Bense]

Alm dos transistores

Nossos computadores e seus mais modernos processadores so todos construdos com pequenas chaves liga-desliga, chamados transistores.

Assim, no de admirar que, ao menos teoricamente, possvel fazer processadores usando torneiras que abrem e fecham, ou processadores que funcionam com ar-comprimido, ou at mesmo um computador que funciona a calor, em vez de eletricidade.

Mas Hadrien Bense e Martin van Hecke, da Universidade Leiden, nos Pases Baixos, preferem projetos mais flexveis, com o perdo do trocadilho.

Os dois demonstraram que possvel construir um computador usando pequenos pedaos de borracha corrugada controlados por uma prensa, que os aperta ou libera.

Quando a prensa comea a apertar o pedao de borracha, suas ondulaes se dobram lentamente. Contudo, em um determinado ponto, elas estalam e, quase instantaneamente, assumem outro formato. Os dois pesquisadores decidiram ver esses pontos de ajuste como “bits”, que mudam de 0 para 1 conforme eles se dobram, e voltam para 0 quando a prensa os solta.

Computador com bits de borracha

Usando uma cmera e muita pacincia, os dois pesquisadores mapearam todos os estados do bit-borracha. Inicialmente, a borracha corrugada passou por quatro estados: De nenhum bit ligado (000) para todos os trs bits ligados (111), e ento de volta quando a presso liberada.

Mas as coisas ficaram mais interessantes quando os pesquisadores inclinaram um pouco a placa sobre a qual a borracha se apoia. Nessa disposio, os bits se influenciem mutuamente: Um pedao de borracha que tenha trs ondulaes que mudam de formato – ou trs bits – pode teoricamente existir em oito estados diferentes.

E, s vezes, aumentar e diminuir a presso resulta em um estado em que o sistema nunca esteve antes. “Isto uma espcie de memria. O estado do sistema depende no s da presso, mas tambm do seu passado,” disse Bense.

Isso permitiu construir um bloco de borracha que apresentou comportamento de contagem: Um estado alcanado aps um aperto e uma liberao, outro estado, aps um segundo aperto e liberao. “Ento, na verdade, ele conta o nmero de compresses. Essa uma forma de processamento de informaes, mesmo que seja muito simples,” disse Van Hecke.

Eles foram ento mesclando esses comportamentos at construir um aparato que pode ser chamado de computador, ainda que muito simples: Com seus bits de borracha, o mecanismo apresenta memria e capacidade de contagem. Fazer contas uma questo de comprar mais prensas e encadear as estruturas.

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O bit flexvel pode assumir vrios estados, e no apenas 0 ou 1.
[Imagem: Van Hecke/Bense]

Procura-se aplicaes

Os dois pesquisadores ainda no sabem se seu computador de borracha ser til, mas eles pretendem continuar a pesquis-lo. “Aplicaes sempre surgem, mas primeiro estamos descobrindo os princpios por trs desses metamateriais,” disse Van Hecke.

Vale a pena descobrir esses princpios por uma srie de motivos, entre eles o fato de que a estrutura vai alm do binrio, permitindo registrar vrios estados diferentes.

Como as propriedades do dispositivo dependem da sua estrutura mecnica, e no da constituio do prprio material, esses bits de borracha pertencem classe dos metamateriais mecnicos.

Bibliografia:

Artigo: Complex pathways and memory in compressed corrugated sheets
Autores: Hadrien Bense, Martin van Hecke
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: 118 (50) e2111436118
DOI: 10.1073/pnas.2111436118

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