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Los investigadores combinan las puertas de lógica de la viejo-escuela con 3D que imprime para crear los materiales ‘sensibles’

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Las puertas de lógica son los ladrillos y el mortero de los ordenadores originales capaces de realizar cualquier clase de cálculos de la matemáticas.

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Estas operaciones son qué hacen todos los cómputos posibles en su teléfono celular, ordenador, consola etc. del juego. Combinando las puertas de lógica de la viejo-escuela con 3D que imprimía, los investigadores en Lawrence Livermore National Laboratory han creado los materiales “sensibles” que pueden responder a los cambios en sus alrededores, incluso en los ambientes extremos que destruirían componentes electrónicos, tales como alto radiación, calor o presión. Como LEGOs, estos 3D imprimieron las puertas de lógica se podían integrar en cualquier tipo de material architected y programar para reaccionar a su ambiente físicamente desformando sin la necesidad de la electricidad.

Según el investigador Andy Pascal de la ventaja: “Si usted integró las puertas de lógica en el material, ese material podría detectar algo sobre su ambiente. Es una manera de tener un material responsivo; tenemos gusto de llamarlo un material ‘sensible’ — eso habría podido complicar respuestas a la temperatura, a la presión, al etc. La idea es él está más allá de ser elegante. Está respondiendo de una manera controlada, exacta. Las “puertas de lógica mecánicas podrían ser útiles en los vagabundos enviados a los ambientes hostiles tales como Venus, o en los ordenadores de baja potencia previstos para sobrevivir las ráfagas del pulso nuclear o electromágnetico que destruirían los dispositivos electrónicos, los investigadores dijeron. Los dispositivos también se podían utilizar en los robots enviados para recoger la información sobre los reactores nucleares y se podían encubrir dentro apenas de cualquier clase de estructura.

Los investigadores del LLNL diseñaron las puertas de la flexión del dispositivo que se comportan como los interruptores. Las flexiones se encadenan juntas y, cuando están estimuladas, accionan una cascada de las configuraciones que se pueden utilizar para realizar cálculos mecánicos de la lógica sin alimentación externa. Las puertas ellos mismos funcionan debido a la dislocación, admitiendo una señal binaria externa de un transductor, tal como un pulso de la presión o pulso de luz de un cable de fribra óptica y realizando un cálculo lógico. El resultado se traduce al movimiento, creando un efecto de dominó en todas las puertas que cambie físicamente la forma del dispositivo.

Poniendo una nueva torsión en la vieja tecnología, los investigadores del LLNL y los contribuidores de la Universidad de California, Los Angeles (UCLA) son 3D que imprimen las puertas de lógica mecánicas.

“Muchos diseños mecánicos de la lógica tienen limitaciones sustanciales y usted correr en los diseños imaginarios que no podrían ser fabricados,” Panas dijo. “Qué estamos haciendo está utilizando estas flexiones, estos elementos flexibles que sean 3D impresos, que cambia cómo la estructura de lógica puede ir junta. Realizamos eventual que necesitamos una disposición de la lógica de la dislocación (transferir la información). Asombrosamente, trabajó realmente.”

La acción que abrocha de las flexiones permite que la estructura sea preprogramada o almacenar la información sin la necesidad de un flujo de energía auxiliar, Panas dijo, haciéndolos bien adaptados para los ambientes con la alta radiación, temperatura o presiones.

“Vemos esto como lógica simple que es puesta en los materiales en grandes cantidades, potencialmente consiguiendo lecturas en los lugares en donde usted no puede conseguir normalmente datos,” Panas dijimos.

En el UCLA, el investigador postdoctoral anterior del LLNL que Jonathan Hopkins utilizó un proceso de impresión 3D llamó la estereolitografía del dos-fotón, donde las exploraciones de un laser dentro de un polímero líquido photocurable que cura y endurece donde el laser brilla, para imprimir un sistema de puertas en un nivel del submicron.

“Una vez que la estructura fue impresa, entonces la deformamos en el lugar usando diversos lasers que actúan como pinzas ópticas,” Hopkins explicamos. “Entonces actuamos los interruptores usando esas pinzas ópticas también. Es un nuevo acercamiento revolucionario para hacer estos materiales en la microescala.”

Pascall espera la tecnología se pueda utilizar para diseñar sistemas de control seguros, personalizados, y dijera que los planes son lanzar el diseño como fuente abierta.

“La cosa agradable sobre nuestro diseño es él no se limita en escala,” Pascall dijo. “Podemos ir abajo a un pedido de varios micrones hasta tan grandes como usted lo necesita ser, y puede ser rápidamente prototipado. Esto sería una tarea difícil sin la impresión 3D.”