La luce ispira una nuova forma di calcoli

La luce ispira una nuova forma di calcoli

I ricercatori di McMaster eseguono calcoli semplici facendo splendere i pattern luminosi attraverso un cubo traslucido, usando la luce

I ricercatori di McMaster hanno sviluppato una forma di calcolo semplice e altamente innovativa facendo brillare bande modellate di luce e ombra attraverso le diverse sfaccettature di un cubo polimerico e leggendo i risultati combinati che emergono. Il materiale nel cubo legge e reagisce intuitivamente alla luce più o meno allo stesso modo in cui una pianta si rivolge al sole o una seppia cambierebbe il colore della sua pelle.

Gli scienziati sono studenti laureati in chimica sotto la supervisione della dottoressa Kalai Saravanamuttu, (1) professoressa associata di chimica e biologia chimica il cui laboratorio si concentra su idee ispirate a sistemi biologici naturali. Il team ha utilizzato il nuovo processo per eseguire semplici domande di addizione e sottrazione.

La professoressa Kalai Saravanamuttu spiega: “Questi sono materiali autonomi che rispondono agli stimoli e fanno operazioni intelligenti. Siamo molto entusiasti di poter aggiungere addizioni e sottrazioni in questo modo e stiamo pensando a modi per svolgere altre funzioni computazionali.”

Il lavoro dei ricercatori, pubblicato sulla rivista Nature Communications, (2) rappresenta una forma completamente nuova di calcolo che promette funzioni complesse e utili ancora da immaginare, possibilmente organizzate lungo le strutture delle reti neurali. La forma di calcolo è altamente localizzata, non ha bisogno di alimentazione e funziona completamente all'interno dello spettro visibile.

La tecnologia fa parte di una branca della chimica chiamata dinamica non lineare e utilizza materiali progettati e realizzati per produrre reazioni specifiche alla luce.

Un ricercatore brilla strisce di luce stratificate attraverso la parte superiore ai lati di una minuscola vetrina contenente il polimero color ambra, grosso modo le dimensioni di un dado utilizzato in un gioco da tavolo. Il polimero, in reazione alla luce, inizia come un liquido per poi trasformarsi in un gel.

Un raggio di supporto neutro passa attraverso il cubo dal retro, verso una telecamera che legge i risultati, come rifratto dal materiale nel cubo, i cui componenti si formano spontaneamente in migliaia di filamenti che reagiscono ai modelli di luce per produrre un nuovo modello tridimensionale che esprime il risultato.

“Non vogliamo competere con le tecnologie informatiche esistenti”, afferma la coautrice Fariha Mahmood, (3) studentessa di master in chimica. “Stiamo cercando di costruire materiali con risposte più intelligenti e sofisticate”.

Riferimenti:

(1) Kalai Saravanamuttu

(2) A soft photopolymer cuboid that computes with binary strings of white light

(3) Fariha Mahmood

Descrizione foto: La ricercatrice di McMaster Fariha Mahmood utilizza la nuova tecnologia di elaborazione facendo brillare bande di luce modellate attraverso un cubo di polimero -
Credit: McMaster University.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: A soft photopolymer cuboid that computes with binary strings of white light

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