Stanford sviluppa un computer sincrono ad acqua

Solitamente circuiti elettronici e liquidi non vanno molto d’accordo, ma gli ingegneri della Stanford University sono riusciti a progettare un computer sincrono che può eseguire calcoli, utilizzando il movimento delle gocce d’acqua, invece degli elettroni. Il “water droplet computer” del professore di bioingegneria Manu Prakash è stato sviluppato dopo dieci anni di ricerca, combinando la fluidodinamica con l’elemento fondamentale dell’informatica: l’orologio.

I computer, gli smartphone e la stessa Internet non possono funzionare senza un orologio interno che scandisce l’inizio e la fine delle operazioni, garantendo la sincronizzazione delle informazioni. Per sincronizzare le gocce d’acqua, il team guidato da Prakash ha sviluppato un orologio basato su un campo magnetico rotante. Questo campo magnetico è stato quindi applicato ad un substrato in vetro, sul quale sono state realizzate piccole barre di ferro. Gli ingegneri hanno infine aggiunto gocce d’acqua composte da nanoparticelle magnetiche.

Quando la polarità delle barre si inverte, le gocce d’acqua vengono spostate lungo una direzione predeterminata. Le gocce si muovono in avanti di un passo ad ogni ciclo di clock, corrispondente ad una rotazione del campo magnetico. Una videocamera registra l’interazione delle gocce, consentendo l’osservazione dei calcoli in tempo reale. La presenza o l’assenza della goccia rappresenta lo 0 e l’1 del codice binario. Modificando il layout delle barre di ferro è possibile ottenere tutte le porte logiche usate in elettronica.

Anche se il computer ad acqua può eseguire le stesse operazioni di un computer tradizionale (a velocità molto più bassa), il vero obiettivo dei ricercatori è il controllo e la manipolazione della materia fisica. Una possibile applicazione potrebbe essere lo studio dell’interazione tra sostanze chimiche trasportare dalle gocce. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Nature Physics.