نجح فريق من الباحثين في كلية سانت اولاف وجامعة سيراكيوز الامريكية في ابتكار نظام حاسوبي ميكانيكي فريد من نوعه يعمل بالكامل دون الحاجة لاي مصدر طاقة خارجي او دوائر كهربائية تقليدية معقدة.
ويعتمد هذا الاختراع المبتكر على تسخير قوة شد النوابض وحركة القضبان الفولاذية في تنفيذ العمليات الحسابية بدقة وهو ما يمثل نقلة نوعية في كيفية معالجة المعلومات وتخزينها عبر الوسائل الفيزيائية البسيطة.
واوضح العلماء ان النظام يستلهم فكرته من مفهوم الذاكرة الفيزيائية الموجودة في المواد المرنة حيث تمتلك المعادن والمطاط قدرة فطرية على الاحتفاظ باثر الحركات السابقة او التشويهات الميكانيكية التي تعرضت لها سابقا.
تطبيقات واعدة للحوسبة الميكانيكية
واضاف جوي بولسن الاستاذ المشارك في الفيزياء ان الهدف الاساسي من الدراسة كان استكشاف امكانية تحويل الخصائص الفيزيائية للمواد الصلبة الى ادوات ذكية قادرة على معالجة البيانات بدلا من مجرد تخزينها.
وبين الفريق البحثي انهم صمموا ثلاثة نماذج اولية تعمل كعدادات للحركات وبوابات منطقية تفرق بين القيم الفردية والزوجية اضافة الى جهاز ثالث مخصص للاحتفاظ بذاكرة خاصة حول القوة المطبقة عليه في لحظة ما.
واكد الباحثون ان هذه النتائج تفتح افاقا واسعة لاستخدام هذه التقنية في البيئات القاسية التي تعجز فيها الرقائق الالكترونية عن العمل مثل محركات الطائرات النفاثة او في مجالات الطب والهندسة التفاعلية المتطورة.
مستقبل المواد الذكية والاداء الميكانيكي
وكشفت الدراسة ان هذه الاجهزة الميكانيكية تمثل خطوة جوهرية نحو تطوير جيل جديد من المواد الذكية القادرة على استشعار الظروف المحيطة واتخاذ قرارات بسيطة دون تدخل بشري او حاجة للبطاريات التقليدية.
وشدد الفريق على انهم يواصلون العمل حاليا على توسيع نطاق هذه الانظمة وربط مكوناتها لتكوين شبكات ميكانيكية اكثر تعقيدا وقدرة على اداء مهام حسابية متقدمة في ظروف عمل صعبة ومختلفة.
واختتم العلماء عرضهم للنتائج بالتأكيد على ان هذا الابتكار المنشور في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز يمهد الطريق لعصر جديد من الحوسبة المادية التي تعتمد على الحركة الميكانيكية كبديل عملي ومستدام للدوائر الكهربائية.
