Cientistas constroem computador movido a molas que funciona sem eletricidade

Num mundo obcecado por chips mais pequenos e carregamentos mais rápidos, uma equipa de cientistas decidiu seguir o caminho oposto. Um computador que não precisa de energia elétrica!

Num mundo obcecado por chips mais pequenos e carregamentos mais rápidos, uma equipa de cientistas decidiu seguir o caminho oposto. Construíram um computador feito de molas.

Investigadores do St. Olaf College e da Syracuse University, nos EUA, desenvolveram um sistema de computação mecânico que elimina a necessidade de energia externa. A sua “inteligência” reside na tensão das molas e no movimento do aço.

Estas máquinas sem bateria executam tarefas de lógica e memória utilizando componentes físicos, podendo oferecer uma alternativa aos processadores eletrónicos.

Em comparação com a eletrónica convencional, estas máquinas dependem da “memória” inerente aos materiais físicos (como a borracha, que mantém a sua forma após ser esticada).

Um computador que funciona com um puxão

O projeto nasceu de uma observação simples sobre o mundo físico.

Normalmente pensamos na memória como algo presente no disco rígido de um computador, ou dentro do nosso cérebro.

No entanto, muitos materiais do quotidiano retêm algum tipo de memória do seu passado, por exemplo, a borracha pode ‘lembrar-se’ de até onde foi comprimida ou esticada anteriormente. A equipa de investigação quis perceber se poderíamos usar materiais comuns não só para memorizar movimento, mas também para processar informação, ou calcular

Disse Joey Paulsen, Professor Associado de Física no St. Olaf College.

Com base nesta memória física, a equipa desenvolveu um trio de sistemas mecânicos feitos de barras de aço e molas.

Estes dispositivos executam tarefas computacionais específicas: um atua como contador de puxões físicos, outro funciona como uma porta lógica para distinguir entre entradas pares e ímpares, e o terceiro serve como medidor que retém a memória da força aplicada.

Em conjunto, demonstram que o processamento complexo de informação pode ocorrer através do movimento estrutural, em vez de sinais elétricos.

Agora temos uma forma racional de construir estas máquinas que conseguem realizar cálculos simples sem um chip informático ou uma fonte de energia.

Afirmou Paulsen.

A equipa pretende expandir o sistema para criar máquinas mecânicas ainda mais complexas e versáteis.

Um longo caminho pela frente

Pode parecer um passo atrás, mas as implicações são futuristas. Os chips de silício são delicados. Estes chips derretem em calor extremo, falham sob elevada radiação e corroem em ambientes químicos agressivos. Estes computadores mecânicos são construídos para durabilidade, funcionando em ambientes que destruiriam outros sistemas de hardware.

Por exemplo, no futuro, poderá existir uma prótese que sente e reage à pressão sem necessidade de bateria, ou um sensor dentro de um motor a jato que monitoriza o desgaste usando apenas a vibração do próprio motor.

Os nossos resultados são um passo rumo à criação de materiais que conseguem sentir o ambiente, tomar uma decisão e depois responder.

Frequentemente chamados de materiais inteligentes, aquilo que aprendemos poderá ajudar a melhorar a vida das pessoas, com próteses artificiais mais responsivas ou espaços sensoriais.

Disse Paulsen.

Para fazer avançar a tecnologia, Paulsen está agora a focar-se na escalabilidade e nos limites destes sistemas mecânicos. Atualmente, estudantes do St. Olaf estão a investigar como múltiplos rotores interagem e influenciam uns aos outros, o que poderá levar à criação de redes mais complexas.

Este trabalho em curso pretende evoluir estes componentes individuais para máquinas sofisticadas e compostas por múltiplas partes. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.