Οι ερευνητές λένε ότι είναι «το πρώτο παράδειγμα ενός υλικού μηχανικής που μπορεί ταυτόχρονα να ανιχνεύει, να σκέφτεται και να ενεργεί μετά από μηχανική καταπόνηση χωρίς να απαιτεί πρόσθετα κυκλώματα για την επεξεργασία τέτοιων σημάτων».
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Penn State και την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ βασίστηκαν σε έρευνα που εκτείνεται από το 1938 για να αξιοποιήσουν την επεξεργασία μηχανικών πληροφοριών και να την ενσωματώσουν σε μια προηγμένη μορφή υλικού.
Η τεχνολογία βασίζεται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία συνήθως βασίζονται σε ημιαγωγούς πυριτίου προκειμένου να επεξεργάζονται πληροφορίες με τρόπο παρόμοιο με τον ρόλο που παίζει ο εγκέφαλος στο ανθρώπινο σώμα.
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι ολοκληρωμένα κυκλώματα ικανά να εκτελούν υπολογιστικές εργασίες θα μπορούσαν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας «σχεδόν οποιοδήποτε υλικό» γύρω μας.
«Δημιουργήσαμε το πρώτο παράδειγμα μηχανικού υλικού που μπορεί ταυτόχρονα να ανιχνεύει, να σκέφτεται και να ενεργεί με την μηχανική καταπόνηση, χωρίς να απαιτεί επιπλέον κυκλώματα για την επεξεργασία τέτοιων σημάτων», δήλωσε ο Ryan Harne, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο Penn State.
«Το μαλακό πολυμερές υλικό λειτουργεί σαν εγκέφαλος που μπορεί να λάβει ψηφιακά strings πληροφοριών που στη συνέχεια περνούν από επεξεργασία, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται νέα strings ψηφιακών πληροφοριών που μπορούν να ελέγξουν αντιδράσεις».
- Το υλικό λειτουργεί χρησιμοποιώντας επαναδιαμορφώσιμα κυκλώματα που μπορούν να λάβουν εξωτερικά ερεθίσματα και να τα μεταφράσουν σε ηλεκτρικές πληροφορίες, οι οποίες στη συνέχεια μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία για τη δημιουργία σημάτων output.
Η ομάδα έδειξε τις ικανότητες του υλικού βάζοντάς το να εκτελεί σύνθετη αριθμητική, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην ανίχνευση ραδιοσυχνοτήτων για την επικοινωνία φωτεινών σημάτων για εφαρμογές όπως αυτόνομα συστήματα search-and-rescue.
Θα μπορούσε ακόμη και ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί σε βιο-υβριδικά υλικά που μπορούν να αναγνωρίσουν, να απομονώσουν και να εξουδετερώσουν τα αερομεταφερόμενα παθογόνα.
Οι επιστήμονες ελπίζουν τώρα να αναπτύξουν το υλικό έτσι ώστε να μπορεί να επεξεργάζεται οπτικές πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο που «αισθάνεται» τα φυσικά σήματα.
«Αυτή τη στιγμή το μεταφράζουμε ως ένα μέσο οπτικής επικοινωνίας για να ενισχύσουμε την αίσθηση του «αγγίγματος» που έχουμε δημιουργήσει επί του παρόντος», δήλωσε ο καθηγητής Harne.
«Στόχος μας είναι να αναπτύξουμε ένα υλικό που να επιδεικνύει αυτόνομη πλοήγηση μέσα σε ένα περιβάλλον βλέποντας πινακίδες, ακολουθώντας τις και κάνοντας ελιγμούς μακριά από δυσμενείς μηχανικές δυνάμεις, όπως κάτι που πατάει πάνω του για παράδειγμα».
Μια μελέτη που περιγράφει λεπτομερώς την έρευνα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature την Τετάρτη.
