Stanford y otra innovación Bashny.Net

El hombre es el 80% del líquido. Pregunta: ¿Cuántos equipos pueden hacer de un hombre? A primera vista, la respuesta es obvia - de ninguna manera. Pero usted no ha oído hablar de otra de las innovaciones de los científicos de la Universidad de Stanford.





Uma Stanford pasó más de una década para diseñar y construir el primer modelo de trabajo de un equipo basado en el movimiento físico de las gotas de agua "caída en un chip". Esto es un verdadero avance en los cálculos de física basados ​​en la designación básica del ordenador: un dispositivo programable capaz de realizar operaciones lógicas (matemáticos). Mediante la combinación de la teoría de vanguardia en la hidrodinámica y la teoría obsoleta en la tecnología informática, el equipo creó un equipo de Manu Prakash, potencia de cálculo se basa totalmente en la física del agua.



Ordenador basado en la física del movimiento de las gotas de líquido en los tiempos de trabajo más lento que el equipo, basado en el movimiento de los electrones. La verdad en este caso no importa. Nadie esperaba que el nuevo fluido a base de CPU es súper rápido. Pero el investigador principal, Manu Prakash y sus estudiantes graduados tienen la esperanza de que el uso de los principios de cálculo en el manejo del líquido producirá revolución informática en otras áreas de la ciencia.

Originalmente, el propósito principal de Prakash (profesor asistente en la bioingeniería) era crear una plataforma para el análisis químico seguro súper rápido. El método, que se describirá más adelante, permitiendo potencialmente millones directas de gotitas de líquido sobre una chips de contorno, en el que cada una de las gotas puede contener diversos productos químicos para la prueba. Un chip bien diseñado reduce meses de experimentos químicos en tubos de ensayo hasta un minuto en el propio chip. Una vez diseñado y creado el chip, que cae se cargaron las muestras.



En el corazón del sistema es el principio de la reflexión especular del campo magnético aplicado. Prakash llama a su invención, el "reloj magnético." Este conjunto de cuatro aros, creando un campo magnético alrededor del circuito. El chip de la mitad del tamaño de un sello de correos, construido varillas metálicas pequeñas que están magnetizados fácilmente. Las barras forman la pista complicada, similar al juego de laberinto "Pac-Man". La superficie está cubierta con una capa delgada de aceite, lo que garantiza la libre circulación de las gotitas líquidas. El chip de vidrio con un laberinto y pieza aceitada lista de vidrio cubierto con un segundo espesor de 0,2 mm.

El fluido comprende nano-partículas magnéticas que son sensibles al campo magnético aplicado. (Gotitas líquidas experimentales se pueden colocar sólo en ensamblado y listo para usar el chip). Sólo después de que el chip está completamente montado y listo para usar se puede poner gotas de líquido experimental. Esta secuencia permite un control preciso del tamaño de la 10mkm a 1 mm.

Al cambiar la polaridad de la selección del canal de científicos puede elegir que se pasa a través del laberinto. La tensión de "reloj magnético" se aplica secuencialmente hacia el aro, la creación de un campo magnético. El voltaje en uno de los aros toma una fracción de segundo y se llama tacto. En este momento, las gotitas hacen exactamente un solo paso. Por encima de la cámara sensible dispositivo instalado, que se percibe como una unidad experimental de la sustancia, y su ausencia - como cero. Así, se dio cuenta de la estructura de mando binario clásico.



Los investigadores sostienen que pueden controlar los millones de gotas a la vez una tecnología de modelo a gran escala. En un ordenador clásico bits de control del ciclo de reloj, pero aquí se basan en la física de fluidos. Incluso mil gotas diferentes reaccionar de la misma manera, el funcionamiento síncrono para lograr los propósitos de cálculo.

Algunos de los primeros ordenadores electrónicos (ordenadores), como el UNIVAC I, tenía una memoria basada en mercurio. Por eso, la idea de la representación basada en la potencia de cálculo de la materia líquida no es nueva.



Lo que es nuevo es el uso de la estructura física del chip para que las sustancias líquidas selectivas y el movimiento programados. Lo mejor de los escenarios de la tecnología - un cambio de paradigma en el enfoque de la química experimental que llevará a un aumento en el rendimiento del equipo.

También - este es un gran impulso hacia una nueva generación de la medicina "cuerpo en un chip". Este logro permitirá estudiar los efectos de los fármacos sobre los órganos individuales en el cuerpo humano. Es la verificación rápida y sistemática del efecto de miles de sustancias. (Especifique lo que hacen?) Que en el futuro dará lugar al siguiente punto, llamado un "hombre en un chip", donde un equipo puede sustituir a un organismo vivo.



Creo que ya has visto las noticias sobre el chip "verde" en el que el silicio se sustituye con papel de revestimiento epoxi de nenofibrila pulpa (CNF). Las combinaciones de estas ideas traerán los científicos a la creación de un equipo verde. La falta de electrones y la presencia de aceite, que puede ser sustituido con 3M Novec, reducirán significativamente el costo de enfriamiento, lo que reduce a cerca de cero.

Ahora, la tecnología "caída en un chip" es inferior en rendimiento a cualquier CPU smatrfona. Recordemos el chip Intel 4004 que fue terriblemente lento y engorroso para los estándares modernos. Pero para 1971, año en que fue un verdadero avance, que ha evolucionado en algo hermoso. Y "caída en un chip" no es más que otra mejora. Esta nueva era de la tecnología que afectará no sólo el mundo de la informática, pero todas las ciencias aplicadas.

Fuente: geektimes.ru/company/ua-hosting/blog/252100/