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凉爽的!这件“电脑”外套不含电子设备,能自动戴帽子,抗电磁干扰,灵感来自冷战时期电脑的基础是什么

时间:2023-03-14 13:19:39 科技观察

?硅片?不一定,虽然目前主流的计算机产品绕不开硅芯片,但从本质上讲,现代计算机的基础是逻辑0和1,二进制统治一切。所以凡是能表示0和1的东西都可以作为计算机的基础。莱斯大学的一个团队探索了一种新型计算机系统。这台电脑没有使用任何电子元件,而是用一种织物来制作安全气囊。气囊高压代表1,气囊低压代表0。风管中气体的流量等于电流的流量。然后,他们还用这种面料制作了一件夹克,这样你就有了一件有价值的衣服。该技术的灵感来自冷战期间的国防应用,当时工程师设计了天基逻辑设备,使敌人无法用电磁脉冲干扰它们。它可以自动戴上和摘下帽子,还可以帮助举起重物。谈到他的“电脑夹克”,莱斯大学的机械工程师丹普雷斯顿非常自豪:“它可以执行逻辑运算,不需要电子设备。”具体来说,夹克可以在触摸时升起或放下自己的引擎盖一个按钮,因为它还包含一个简单的1位存储器,用于存储引擎盖的状态。或者,正如普雷斯顿所说,它是“基于纺织品的设备中的非电子耐用逻辑”。正如开头所说。夹克不含任何半导体芯片,也没有电池。普雷斯顿和他的团队将市售的尼龙塔夫绸面料切成小块,然后将它们粘合在一起,形成一个大约一半名片大小的气袋。他们将气囊与小的柔性管并将它们嵌入夹克中。按下夹克上的按钮控制空气从装有二氧化碳的罐中流过这些气囊。气囊折叠和展开以形成扭结,从而使动力气囊膨胀或放气胡d、允许戴上或脱下头罩。你可能会想,这不就是充气和放气吗?没那么简单,你不是像捏气球那样把空气从一个气球挤到另一个气球,而是按下按钮后,由许多小气囊组成的“电脑”计算出帽子上的气囊自动充气和放气。因此,这件夹克属于“软机器人”的范畴,它更像是一种由橡胶、硅胶或织物等柔性材料制成的自动化可编程机器。除了制作夹克外,他们还制作了一件可以帮助人们在肩关节处抬起手臂的衬衫,这件衬衫的躯干上装有气室,可以在手臂下方抽出手风琴般的风箱,只需按一下按钮,帮助残疾人举起手臂。虽然现在只有1bit存储,但未来可期。遗憾的是,目前这台夹克电脑的内存只有1位,也就是只能记住0和1两种状态。在计算速度上,这台夹克每秒只能进行一次逻辑运算,而我们的电脑通常使用每秒可以执行超过10亿次操作。实际上,这意味着当前的夹克计算机只能执行较短的命令序列。正是由于这种逻辑速度以及其他几个工程挑战,张说他认为这些基于纺织品的机器人需要五到十年的时间才能达到商业成熟。不过,Preston的团队设计了一些组件,以便未来的设备可以将它们组合起来执行更复杂的计算任务。例如,未来的夹克可能包含温度传感器。“我们可以模仿电子计算机的任何功能,”普雷斯顿说。“当然,这可能需要更长的时间,但在物理上是可能的。”虽然这种织物计算机通常不如硬质合金精确,但它们触感更柔和。换句话说,软体机器人应该更容易、更安全地融入到人类的日常活动中,人们佩戴这样的设备也不会感到不舒服。此外,织物计算机比基于半导体的计算机更具弹性。为了测试夹克的坚固性,该团队在一辆丰田皮卡中碾压了安全气囊,该皮卡完好无损。“看到人们在可穿戴设备的前沿开辟新天地,我真的很兴奋,”威斯康星大学麦迪逊分校的机械工程师MichaelWehner说。Weiner还表示,该团队使用织物和基于空气的逻辑(也称为气动逻辑)特别新颖,而Fitbit和AppleWatch等其他可穿戴设备通常只是“对传统设备的适度改编”。.该团队希望在未来扩大规模。普雷斯顿表示,他们正在组建一家公司,以向消费者提供这项技术的早期成果。他们还想在临床试验中测试服装的安全性,以便人们可以在医疗环境中使用它们。相关报道:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202118119#acknowledgmentshttps://www.wired.com/story/fabric-nylon-computer-jacket-disability-aid/