أجهزة الكمبيوتر والمياه ليستا رفيقتين طبيعيتين، كما سيخبرك أي شخص قضى يومًا في تجفيف هاتفه الذكي في علبة من الأرز. لكن الباحثين في جامعة ستانفورد كسروا التقاليد من خلال تصميم جهاز كمبيوتر يعمل على قطرات الماء.
يبلغ حجم الرقائق حوالي نصف حجم طابع البريد، وقطرات الماء أصغر قليلاً من بذور الخشخاش، لكن الباحثين يعتقدون أن هناك مجالًا لأن تصبح الأشياء أصغر بمرور الوقت.
وإليك كيف يعمل. يتم وضع سلسلة من القضبان الحديدية الصغيرة في طبقة من الزيت بين شرائح زجاجية لصنع ساعة كمبيوتر. يتم حقن قطرات الماء المملوءة بالجسيمات النانوية المغناطيسية في النظام، ثم يتم معالجتها بواسطة مجال مغناطيسي يقلب قطبية القضبان. كما يوضح بيان صحفي لجامعة ستانفورد, “في كل مرة ينقلب فيها المجال، تنعكس قطبية القضبان، مما يسحب القطرات الممغنطة في اتجاه جديد محدد مسبقًا، مثل السيارات ذات الفتحات على المسار. يتم احتساب كل دورة للمجال كدورة ساعة واحدة، مثل عقرب الثواني الذي يصنع دائرة كاملة على وجه الساعة، وكل قطرة تتطابق تمامًا مع خطوة واحدة للأمام مع كل دورة.
مشوش؟ تحقق من الفيديو أدناه لرؤيته في العمل.
على الرغم من أن رقائق قطرة الماء هذه تعمل بشكل عام بنفس الطريقة التي تعمل بها رقائق الكمبيوتر الحالية، إلا أن العملية برمتها أبطأ بشكل ملحوظ. لكن هذه ليست مشكلة كبيرة: فهم لا يحاولون التنافس مع أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية.
وأوضح مانو براكاش، الأستاذ المساعد في الهندسة الحيوية بجامعة ستانفورد: "هدفنا هو بناء فئة جديدة تمامًا من أجهزة الكمبيوتر التي يمكنها التحكم بدقة في المواد المادية ومعالجتها". "تخيل أنه عند إجراء مجموعة من العمليات الحسابية، لا تتم معالجة المعلومات فحسب، بل يتم التلاعب بالمادة المادية أيضًا خوارزميًا. لقد جعلنا هذا ممكنًا على المستوى المتوسط."
بمعنى آخر، نظرًا لأن الكمبيوتر يعمل بالسوائل بدلاً من الإلكترونيات، فإن المواد المستخدمة لا يجب أن تكون مجرد ماء ممغنط. يمكن لكل قطرة أن تحمل مادة كيميائية مختلفة، لتصبح أنبوب اختبار مصغر خاص بها. يوفر الكمبيوتر القطيري مستوى من التحكم لم يسبق له مثيل، مما يمنحه إمكانات هائلة في عالم الكيمياء والبيولوجيا.
هل يمكن لهذا، كما يتكهن جيزمودو، تؤدي إلى عالم حيث تكون أجهزة الكمبيوتر هذه صغيرة بما يكفي لابتلاعها، وتجمع بين الأدوية المخصصة بسرعة مع قطرات المواد الكيميائية؟ نحن نأمل ذلك.
من المؤكد أن براكاش يعلق آمالا كبيرة على المشروع، حيث يدعو المجموعات أو الأفراد للعمل على حلولهم الخاصة. "نحن مهتمون جدًا بإشراك أي شخص وكل من يريد اللعب، لتمكين الجميع من تصميم دوائر جديدة بناءً على وحدات البناء التي وصفناها في هذه الورقة أو [ل] اكتشاف كتل جديدة. وقال: "في الوقت الحالي، يمكن لأي شخص تجميع هذه الدوائر معًا لتشكيل معالج قطيرات معقد دون أي تحكم خارجي، وهو الأمر الذي كان يمثل تحديًا صعبًا للغاية في السابق".
"إذا نظرت إلى الوراء إلى التقدم الكبير في المجتمع، فإن الحساب يأخذ مكانة خاصة. نحن نحاول جلب نفس النوع من النطاق الأسي إلى العالم المادي.
على الرغم من أنها قد تبدو في البداية بمثابة خطوة تكنولوجية إلى الوراء، إلا أن أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بالطاقة المائية يمكن أن تساعد في حل بعض المشاكل بعيدة المنال - مع القليل من التفكير خارج الصندوق والقليل من الماء.
