En un mot: Dans un monde où les ordinateurs deviennent de plus en plus petits et compacts, les chercheurs de la North Carolina State University sont allés dans la direction opposée. Ils ont créé un ordinateur mécanique qui nécessite de pousser et de tirer physiquement pour saisir, stocker et manipuler des données. Pour ce faire, il utilise des motifs de cubes en plastique rigide, abandonnant complètement les puces de silicium et l’électronique.
Les éléments de base sont des cubes polymères de 1 centimètre réunis en unités fonctionnelles de 64 cubes interconnectés. Les cubes sont reliés par du ruban élastique extensible qui permet de reconfigurer les structures en tirant sur les bords. Lorsque vous relâchez, la bande se contracte et verrouille les nouvelles positions du cube, un peu comme un puzzle 3D.
Les positions ascendantes et descendantes des cubes individuels dans chaque unité de 64 cubes agissent essentiellement comme les 1 et les 0 des données binaires. En poussant un cube vers le haut ou vers le bas, vous écrivez un bit. Enchaînez plusieurs unités et vous pouvez encoder des données plus complexes en utilisant la géométrie précise de la structure 3D.
Le système peut être configuré pour un contrôle manuel en poussant les cubes directement, ou vous pouvez utiliser une plaque magnétique pour reconfigurer à distance les structures avec des champs magnétiques.
L’inspiration est venue de l’art japonais du kirigami, qui implique une découpe et un pliage complexes du papier. En appliquant ces mêmes principes de pliage à des matériaux 3D comme ces grilles cubiques, les chercheurs ont débloqué un nombre ahurissant de configurations possibles pour représenter les données.
Par exemple, avec un simple cluster de neuf unités, il existe plus de 362 000 configurations binaires possibles avec lesquelles jouer. Cependant, les chercheurs affirment que le potentiel va bien au-delà du simple codage binaire. Les cubes peuvent s’empiler jusqu’à cinq, ouvrant la porte à des systèmes de stockage qui traitent beaucoup plus de données par unité.
Yanbin Li, co-auteur de l’étude, a noté que la possibilité de créer des architectures de données 3D uniques pourrait permettre des formes entièrement nouvelles de cryptage et de mots de passe physiques. L’équipe imagine également que ces structures 3D transformables pourraient avoir des applications en informatique haptique et des interfaces qui transmettent des informations via des formes physiques plutôt que des pixels.
Bien entendu, il s’agit encore d’une recherche très préliminaire. Les prototypes actuels de kirigami ne font que démontrer les principes mécaniques sous-jacents. Développer des architectures de codage et des interfaces utilisateur est un tout autre défi.
Vous pouvez explorer plus en détail le fonctionnement de cette machine dans l’article « Métastructures de calcul mécanique reprogrammables et reconfigurables avec mémoire stable et haute densité », publié dans la revue Science Advances.
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