فراماده جدید حافظه مغناطیسی و تغییرات فیزیکی را با هم ترکیب می کند


تصویر دستگاهی مبتنی بر پلیمر با قطعات انعطاف پذیر.

برای کاربردهایی مانند رباتیک ، معمولاً تقسیم کار مشخصی بین پردازنده هایی که بدن ربات را کنترل می کنند و محرک هایی که در واقع تغییرات فیزیکی آن بدنه را کنترل می کنند ، وجود دارد. اما مقاله جدیدی که امروز منتشر می شود ، خطوط بین این دو را با استفاده از یک سوئیچ مغناطیسی به گونه ای که اندکی ذخیره نمی کند ، نشان دهنده وضعیت سخت افزار و تغییر ساختار فیزیکی سخت افزار است ، باعث محو شدن خطوط می شود. در اصل ، این حافظه و تغییر فیزیکی را با هم ترکیب می کند.

این اجرای خاص چندان مفید به نظر نمی رسد – خیلی بزرگ است که می تواند یک فرم عملی حافظه باشد و تغییرات فیزیکی کاملاً محدود است. اما این مفهوم جذاب است و ممکن است کسی که در تفکر خلاق مهارت بیشتری دارد راه هایی برای اصلاح مفهوم برای ایجاد یک وسیله مفید پیدا کند.

فراماده مغناطیسی؟

مواد فرامادی به طور کلی به عنوان ماده ای تعریف می شوند که به گونه ای ساخته شده اند که دارای خواصی هستند که در مخلوط های عمده مواد اولیه آن یافت نمی شوند. با این حال ، خواندن گسترده این تعریف به معنای فراداده بودن ماشین است که این تعریف را تقریباً بی معنی می کند. محققان سازنده دستگاه جدید ، مستقر در سوئیس olecole Polytechnique Fedeŕale de Lausanne ، می گویند که ایجاد آنها یک ماده فرامادی است ، اما بسیار بزرگ است (تقریباً یک مکعب در کنار آن سه سانتی متر) و دارای تعدادی از قطعات جداگانه است. من تمایل دارم که این دستگاه را بخوانم ، نه ماده ، و از این اصطلاحات در اینجا استفاده خواهم کرد.

بنابراین دستگاه چیست؟ بخشی که پیکربندی آن را تغییر می دهد سکویی است که توسط مجموعه ای از چهار پایه پشتیبانی می شود که به سمت داخل خم شده اند (v و iii در تصویر زیر). با ثبت نیروی لازم برای فشار دادن سکو به پایین ، دو حالت مختلف سیستم محاسبه می شود. با فشار دادن یک گوه (iv) بین خم شدن پاها ، فشار دادن آنها به بیرون و افتادن دوباره با کشیدن گوه به عقب ، نیروی مورد نیاز افزایش می یابد. گوه به طور غیرمستقیم به یک پایه انعطاف پذیر متصل شده است که از بین دو حالت پایدار (i) بیرون زده است ، کمی شبیه نوک درب های قابل باز کردن شیشه ها که به بیرون باز می شود و نشان می دهد شیشه باز است.

دستگاه مورد نظر ، دارای قطعات مشخص شده است.

دستگاه مورد نظر ، دارای قطعات مشخص شده است.

چن من آل.

کل کار توسط قسمت II کنترل می شود ، که پایه انعطاف پذیر را به گوه ها متصل می کند. این دستگاه از پلیمری ساخته شده است که در آن ذرات مغناطیسی جاسازی شده وجود دارد. با این کار می توانید شرایط دستگاه را با استفاده از یک میدان مغناطیسی خارجی کنترل کنید. جز central مرکزی و مغناطیسی را به سمت بالا بکشید و پایه بلند شود ، یک گوه بین پاها رانده و نیروی لازم برای تغییر شکل دستگاه را افزایش دهید. سخت افزار مغناطیسی را به عقب فشار دهید و گوه از جاده سقوط کرده و نیروی لازم برای فشار دادن سکو به پایین با آن می افتد.

در شبکه

محققان مجموعه ای متشکل از شش تا شش دستگاه را ساختند و نشان دادند که با استفاده از سایر دستگاه های مغناطیسی واقع در بالا و پایین آن می توان به صورت جداگانه به دستگاه ها رسیدگی کرد. این روند سریع نیست. تقریباً یک ثانیه طول کشید تا دستگاه حالت خود را تغییر دهد و سیستم مجبور شد چهار ثانیه بعد از هر زمان خنک شود. اما دستگاه ها می توانند بیش از 1000 بار بدون از دست دادن عملکرد ، رفت و برگشت کنند.

آرایه شش در شش اجازه 37 ترکیب مختلف حالت روشن / خاموش را در دستگاههای منفرد می دهد و محققان نیروی لازم برای تراز نمودن سکو را در هر یک از این حالت ها آزمایش کردند. همانطور که انتظار می رفت ، این نیرو بسته به پیکربندی متفاوت بود ، نشان می دهد که دستگاه ها می توانند به طور کلی خصوصیات سخت افزاری را که بخشی از آن بودند تغییر دهند.

اما محققان علاوه بر اندازه گیری وضعیت دستگاه ها با زور ، دریافتند که آنها می توانند حالت مغناطیسی خود را نیز شبیه بیت های هارد دیسک بخوانند. به دلیل تغییر در محل قسمت مغناطیسی دستگاه ، آنها هنگام اندازه گیری سطح سخت افزار ، در ویژگیهای مغناطیسی آن پنج برابر اختلاف پیدا کردند.

بنابراین ، شبکه دستگاه ها اجازه می دهد تا سه اندازه گیری مختلف انجام شود: تغییر کامل در خصوصیات تغییر شکل سطح مورد حمایت آنها ، تفاوت در نیروی لازم برای تغییر شکل عناصر منفرد و تغییر در خصوصیات مغناطیسی عناصر منفرد.

در مجموع ، همه اینها کاملا شسته و رفته است. با این حال ، این بدیهی است که مفید نیست. این تا حدودی به دلیل اندازه آن است ، اما تا حدی نیز به این دلیل است که به جای یادآوری نحوه تنظیم ، نیازی به فوری تنظیم شده یا خواندن مغناطیسی وضعیت قطعات نیست. اما محققان می گویند باید روش های مختلفی برای کاهش دستگاه وجود داشته باشد. و آنها استدلال می كنند كه این مفهوم می تواند از بسیاری جهات گسترش یابد ، پس از اثبات آن. بنابراین ، ما باید ارزیابی مفید بودن را ادامه دهیم تا اینکه ببینیم بقیه جامعه تحقیق با این مفهوم چه می کنند.

Nature ، 2021. DOI: 10.1038 / s41586-020-03123-5 (برای DOI).


منبع: khabar-tak.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*