St. Olaf College
A inovação baseia-se no uso das propriedades físicas dos materiais, como a sua capacidade de reter informação sobre alterações físicas passadas, em vez de circuitos eletrónicos ou chips.
Uma equipa de investigadores dos EUA desenvolveu um sistema de computação não convencional feito inteiramente de molas e aço, demonstrando que as tarefas básicas de computação podem ser realizadas sem eletricidade ou chips de silício tradicionais.
O projeto, liderado por cientistas do St. Olaf College e da Universidade de Syracuse, introduz uma abordagem mecânica à computação que se baseia nas propriedades físicas dos materiais em vez dos circuitos eletrónicos. As suas descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.
Ao contrário dos computadores convencionais, que dependem de sinais elétricos e de fontes de energia, este sistema utiliza a “memória” natural dos materiais, como a capacidade de reter informação sobre alterações físicas passadas. Por exemplo, materiais como a borracha podem “recordar” como foram esticados ou comprimidos. A equipa de investigação explorou se tais propriedades poderiam ser aproveitadas não só para armazenar informação, mas também para a processar.
De acordo com Joey Paulsen, professor associado de Física no St. Olaf College, a ideia surgiu da observação do comportamento dos materiais do dia-a-dia. “Muitos materiais retêm a memória de movimentos passados”, explicou, acrescentando que a equipa queria verificar se isso poderia ser traduzido em computação.
Para testar o conceito, os investigadores construíram três dispositivos mecânicos utilizando molas e barras de aço. Cada um desempenha uma função computacional distinta: um atua como um contador que regista o número de puxões físicos, outro funciona como uma porta lógica capaz de distinguir entre entradas pares e ímpares, e um terceiro funciona como um sensor que retém informação sobre a força aplicada. Em conjunto, estes componentes demonstram que as operações lógicas e o armazenamento de memória podem ser realizados apenas através de movimento e tensão, explica o Interesting Engineering.
Embora a ideia possa parecer retrógrada numa era dominada por microchips cada vez mais pequenos, as implicações podem ser de longo alcance. Os aparelhos eletrónicos tradicionais baseados em silício são vulneráveis a condições extremas, incluindo altas temperaturas, radiação e ambientes corrosivos. Os sistemas de computação mecânica, por outro lado, poderiam operar de forma fiável em ambientes onde os dispositivos eletrónicos falhariam.
As aplicações potenciais incluem membros protéticos sem bateria que respondem à pressão, ou sensores incorporados em máquinas, como motores a jato que monitorizam o desgaste através de vibrações. A investigação contribui também para o desenvolvimento dos chamados “materiais inteligentes”, capazes de detetar, processar e responder ao ambiente que os rodeia sem energia externa.
A tecnologia ainda está nas suas fases iniciais e os investigadores trabalham agora para ampliar o sistema. As experiências em curso visam ligar múltiplos componentes mecânicos em redes mais complexas, abrindo potencialmente caminho para sistemas de computação mais avançados e sem eletricidade.
