新的微处理器在空气中运行

2019-02-05 03:17:05

作者:Colin Barras(图片来源:Royal Society Chemistry / Rhee / Burns)(图片来源:Royal Society Chemistry / Rhee / Burns)如果没有标准的电子计算机,可以进行计算但是,在一系列奇怪的计算机中,最新的计算机只能进行空中计算密歇根大学安娜堡分校的Minsoung Rhee和Mark Burns制作的通道和阀门的复杂嵌套(见图)处理二进制信号,通过吸出管中的空气来表示0,或者让它回来代表1一串这样的1和0流经处理器的通道,气动阀控制通道之间的信号流每个气动阀通过改变空气通道下方的小室中的空气压力来操作,通过柔性不渗透膜与电路分开当下腔室充满空气时,膜向上推动并关闭阀门,防止二进制信号流过处理器的一个连接点从腔室吸出空气通过迫使膜向下移动来重新打开阀门,让信号在接合处移动两位研究人员使用阀控通道产生各种逻辑门,触发器和移位寄存器,它们连接在一起形成一个工作的8位微处理器这意味着它可以处理的最长离散数据长度为八位二进制数字,就像20世纪80年代控制台中使用的处理器一样,如任天堂娱乐系统甚至可以观察气动元件的运行情况,因为阀膜在被迫向下时会强烈反射光线(见电影)但是,Rhee和Burns说,空气处理器远非仅仅是计算机的好奇心:它有可能改进“芯片实验室”设备,这些设备可以自动完成复杂的化学任务并改善疾病测试,DNA分析和其他实验室工作密歇根州团队表示,这些口袋式微流体装置尚未得到实际应用,可能是因为它们通常需要大量庞大且昂贵的片外组件来控制其操作使用逻辑电路是将大多数控制带到芯片实验室本身并降低运行成本的一种方法但由于许多微流体系统没有电子元件,因此在设备上添加标准电子阀需要新的制造工艺,Burns说 “许多微流体系统使用气动阀来控制液体流动,因此添加气动控制电路应该相对简单和便宜,”他说虽然该装置仍需要片外真空源来操作,但微处理器的体积很小,以至于手动泵可以产生所需的真空英国伦敦帝国理工学院的微流体专家安德鲁·德梅洛认为,简化的操作方法可以为发展中国家提供有用的微流体装置 “你可以通过手动泵产生真空,这意味着这些设备功耗低,适合远程位置,”他说然而,该装置不太可能具有超出其在微流体中使用的应用 - 与通过标准电路的闪电快速电子流相比,“空气”或“真空”信号非常缓慢 “缩小设备将意味着信号将传播更短的距离,从而以更高的'时钟速度'运行,”伯恩斯说期刊参考:芯片实验室,DOI: